1. Общие данные
В проекте разработана система диспетчеризации и автоматического контроля инженерными системами здания для установки во вновь строящемся жилом комплексе по адресу: Санкт-Петербург, Новочеркасский проспект, дом **, *я очередь.
2. Исходные данные.
Проект 08-225-01-АСУТП выполнен на основании:
- Задания на проектирование
- Архитектурных планировок, предоставленных заказчиком.
- Проектов на инженерные системы здания, предоставленных заказчиком.
- Осмотра строящегося объекта инженером-проектировщиком.
3. Перечень диспетчеризуемых инженерных систем
ИНЖЕНЕРНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ
- Вентиляция - Сбор данных с вентиляционных установок. Контроль общих параметров и аварийных ситуаций. Дистанционный пуск и остановка.
- Тепловые завесы - Прямой контроль температуры теплоносителя на обратном трубопроводе, предупреждение аварийного состояния.
- Диспетчеризация электроснабжения - Диспетчеризация и запись в архив значения напряжения городского ввода по трём фазам.
- Диспетчеризация теплового пункта - Диспетчеризация контроллеров управляющих технологическим процессом и контроль аварийных ситуаций.
- Теплосчётчики теплового пункта - Вывод на ПК диспетчера данных измерений и архива.
- Насосные станции - Контроль режима работы насосных станций и аварийного состояния.
- Технологический учёт водоснабжения - Контроль показаний счётчиков водоснабжения, текущего расхода, архивирование данных.
- Контроль протечек - Прямой контроль наличия протечек в технологическом туннеле и тепловом пункте.
- Освещение - Управление 32мя группами освещения с поста диспетчера, задание ежедневного расписания работы на включение и выключение по времени и по датчику наружной освещённости.
- Интерком - Установка средства проводной стационарной двусторонней голосовой связи с поста диспетчера на 3 поста консьержей.
4. оборудование автоматизации
Общие сведения:
Автоматизация систем выполняется на свободно программируемом логическом контроллере (ПЛК) BECKHOFF с использованием различного периферийного оборудования.
Контроллеры включаются в единую информационную локальную сеть TCP/IP с выводом всех данных на диспетчерский компьютер.
Для организации доступа через глобальную сеть необходима дополнительная установка Ethernet роутера, способного поддерживать VPN соединение с провайдером Интернет услуг.
Периферийное оборудование автоматики:
Устанавливается по месту. Выполняет функции преобразования измеряемых и контролируемых величин в электрические сигналы, доступные для восприятия контроллером и управляющих сигналов контролера в соответствующие состояния исполнительных механизмов.
Периферийное оборудование автоматики включает:
- аналоговые датчики температуры с выходным сигналом 0…10В DC
- дополнительные контакты в диспетчеризируемых устройствах с дискретным выходным сигналом вкл/выкл «сухой контакт»
- реле и контакторы с управлением 24В DC.
- Шлюзовые блоки для коммуникации со сложным инженерным оборудованием (вентустановкой, котельной, кондиционированием, AV-процессором и т.д.)
Электропроводка системы автоматики:
Кабели с низким напряжением прокладываются отдельно, на расстоянии не менее 20см от электрических кабелей сечением 3х2.5 и 3х1.5 и рабочим напряжением 230В. Допускается пересечение с электрическими кабелями и жгутами под прямым углом без непосредственного контакта оболочек кабелей. При подводке кабелей к щиту управления так же необходимо соблюдать разделение от электрических кабелей. На всех кабелях ставиться маркировка: Номер кабеля, Название подсистемы и группы на обоих концах кабеля, перед вводом в щит.
Монтаж проводки выполняется по существующим слаботочным кабельным лоткам и стоякам. Вне организованных лотков прокладка кабелей выполняется в гофротрубах и кабель-каналах.
Щиты управления:
Проектом предусмотрена установка щита управления АСУ в помещении диспетчерской на этаже автостоянки (отм.-1.0м, помещение охраны N18).
Для управления освещением предусмотрена установка 4х дополнительных щитов РЩ1, РЩ2, РЩ3, РЩ4 (у щитовой каждого корпуса и паркинга) с 8мью реле дистанционного управления освещением.
Щит АСУ включает в себя контроллер прямого цифрового управления, модули ввода/вывода аналоговых/дискретных сигналов, шлюзовые модули сбора данных по интерфейсным шинам, вспомогательное оборудование.
Модули ввода/вывода осуществляют функцию преобразования сигналов от датчиков и электротехнического оборудования в логический формат контроллера и, наоборот, логических команд контроллера - в управляющие сигналы для исполнительных устройств.
Шлюзовые модули осуществляют преобразование данных с интерфейсов RS485, LON, KNX и прочих в логический формат контроллера и наоборот, формирование телеграмм по данным интерфейсам.
Контроллер, на основании полученных сигналов и запрограммированного алгоритма работы, осуществляет управление оборудованием, мониторинг состояния оборудования и защиту оборудования и людей при возникновении аварийных ситуаций.
Высоковольтное и низковольтное оборудование в щитах скомпоновано раздельно.
Система централизованного управления:
В состав централизованного поста входит ПО “Диспетчеризация”, разработанная на базе SCADA BECKHOFF, и компьютер диспетчера с операционной системой WindowsXP.
Данное ПО диспетчеризации позволяет:
- централизованно управлять инженерными системами с единого рабочего места;
- отслеживать аварийные сигналы;
- вести и архивировать журнал событий.
- Выполнять настройки алгоритмов работы ПЛК и сохранять их.
Компьютер системы диспетчеризации подключается к контроллеру через LAN, Wi-Hi или глобальную сеть. ПО “ Диспетчеризация ” обменивается данными с системой ПЛК BECKHOFF по протоколу ADS BECKHOFF с фиксированным IP адресом контроллера в локальной сети.
Дополнительная оперативно-световая сигнализация:
На щите АСУ предусмотрены лампы быстрой визуальной сигнализации аварий:
- Зелёная “АСУ-Норма" - норма работы щита АСУ.
- Зелёная "Вентиляция-работа" - Наличие хоть одной работающей в-м.
- Красная "Вентиляция-авария" - Наличие хоть одной аварии в какой-нибудь в-м.
- Зелёная " Работа ТП" - Работа хоть одного теплового пункта
- Красная " Авария ТП" - Авария или останов хоть одного теплового пункта
- Красная "Тепловые завесы" – Аварийная температура теплоносителя хоть в одной тепловой завесе, автосброс.
- Красная "Протечка" - Наличие хоть одной протечки, автосброс.
- Красная "Напряжение" - Наличие отклонений в питающей электросети.
ОПИСАНИЕ ПОДСИСТЕМ
1. Вентиляция
1.1 Назначение:
Сбор данных с вентиляционных установок. Контроль общих параметров и аварийных ситуаций. Дистанционный пуск и остановка.
1.2 Состав подсистемы:
- Вентмашины П1,7,13,18 - SWEGON Gold SD 40.4 (4шт АОВ- IQnomic)
- Вентмашины П2-5,8-11,14-17 - SWEGON Gold SD 04.4 (12шт АОВ- IQnomic)
- Вентмашины П6,12,19-26 - WOLF KG15 (10шт АОВ-Pixel)
- Вентмашины П27-29 - Systemair KV200L (3шт АОВ-Pixel)
- Вентмашины В1,12,23 - ЛИССАНТ (3шт АОВ DI/DO)
- Вентмашины В45-47 - WOLF Top130/96W (3шт АОВ-Pixel)
Примечание: Малые вытяжные системы по каждому помещению подключены к соответствующей приточной вентмашине в проекте АОВ (680/11-2010/II-АОВ2 ЗАО “Климат проф") и работают синхронно с приточной вентустановкой.
1.3 Устройство связи с подсистемой:
- Для работы встроенной Web страницы визуализации IQnomic с 16ти вентустановок SWEGON Gold SD организована 100Mb/s локальная сеть с применением 24port-LAN коммутатором. Коммутатор установлен в коридоре у кабельного лотка посередине автопарковки для обеспечения условия длины сегмента LAN сети не более 100метров. Доступ ко встроенным страницам организован с компьютера диспетчера с ПО "Диспетчеризация"
- Для непрерывного контроля технических параметров, аварийных состояний, возможности дистанционного пуска/остановки всех 35ти вентустановок применена система сбора данных по Modbus RTU протоколу работающему в организуемой RS485 сети. Общая сеть опроса данных разбита на сегменты длинной не более 1км (в соответствии с требованиями спецификации протокола RS485), каждый из которых подключается в щите АСУ к соответствующему шлюзовому модулю KL6041 (N xx-xx).
Примечание: Для протокола TCP/IP настройки IP адресов вентмашин: 192.168.55.VNN. Для настройки связи RS485 на контроллерах АОВ устанавливается скорость связи 19200 b/s, режим Master-Выкл, Сетевой адрес устанавливается VNN.
Адрес VNN: состоит из NN-номер вентсистемы согласно планам размещения вентмашин, V=0 для ПРИТОЧНЫХ систем, V=1 для ВЫТЯЖНЫХ систем.
1.4 Алгоритм:
Отображаемые переменные в развёрнутой форме:
- Входной сигнал Параметр1..20 - Отображаемый параметр1..20
(список активных параметров необходимых для отображения определяется нженером-пусконаладчиком по дополнительному согласованию)
Отображаемые переменные в краткой общей форме:
- Вкл/Выкл - Состояние работа или остановка
- Авария/Норма - Наличие неисправности
- Код Аварии - Код аварии для диагностики (по справочному руководству)
- Связь/Потеря - Наличие связи с вентустановкой
Ручное Управление:
- Вкл/Выкл - Запуск в работу или остановка вентустановки
- Сброс - Сброс неисправности
- Опрос - Включение вентмашины в постоянный опрос
Автоматическое Управление:
При потере связи или аварии соответствующее событие записывается в архив, выдаётся соответствующее информационное окно сообщения на экран ПО "Диспетчеризация". При аварии включается красная лампа “Авария вентиляции" на щите АСУ.
2. Тепловые завесы
1.1 Назначение:
Прямой контроль температуры теплоносителя на обратном трубопроводе, предупреждение аварийного состояния.
1.2 Состав:
- Датчик температуры накладной с универсальным выходом 0-10В (-50..+100С), TRH-4
Монтаж: Расположение накладных сенсоров от термодатчиков на прямой и обратной трубе тепловых завес У1…У5 непосредственно у корпуса тепловой завесы.
1.3 Управление:
Щит АСУ автоматического управления, модули ввода аналогового сигнала 0-10В KL3468 (N xx-xx);
1.4 Алгоритм:
- Входной сигнал ТпрУ1..5 - Температура теплоносителя в прямой трубе
- Входной сигнал ТобрУ1..5 - Температура теплоносителя в обратной трубе
Контроль исправности системы ведётся по определяемой температуре:
При понижении температуры прямой трубы менее +100С выдаётся сообщение: “ Температура трубы прямого теплоносителя в завесе У- N ниже критической”. Ручной сброс.
При понижении температуры обратной трубы менее +50С выдаётся сообщение: “ Температура трубы обратного теплоносителя в завесе У- N ниже критической”. Ручной сброс.
- Самоконтроль исправности датчиков системы ведётся выходу регистрируемого уровня сигнала за пределы нормальной температуры -35..+80 градусов. При выходе из диапазона выдаётся сообщение: “Предупреждение: Датчик температуры N вне диапазона”. Ручной сброс.
3. Диспетчеризация электроснабжения
1.1 Назначение:
Диспетчеризация городского напряжения на вводе. Ведение архива занчений.
1.2 Состав подсистемы:
- Кабель питания 380В поданный индивидуально на питание щита АСУ от ГРЩ. Подключение измерительного модуля контроллера KL3403 через предохранители 0.1А.
1.3 Алгоритм:
Отображаемые переменные:
- Входные сигналы Напряжение -R -S -T - Текущее напряжение на вводах по каждой фазе.
- Входной сигнал F -R -S -T – частота напряжения на вводах по каждой фазе.
Ручное Управление:
Не предусмотрено.
Автоматическое Управление:
При выходе напряжения за пределы 220+-15% загорается сигнал предупреждения нестабильного напряжения.
4. Диспетчеризация теплового пункта
1.1 Назначение:
Диспетчеризация контроллеров управляющих технологическим процессом и контроль аварийных ситуаций.
1.2 Состав подсистемы:
- Щиты ИТП1,2 - АСУ - TAC Xenta 401 LonWorks (2шт)
1.3 Устройство связи с подсистемой:
- Для непрерывного контроля технических параметров, аварийных состояний по интерфейсу LonWorks организуется сеть сбора данных в соответствии с требованиями спецификации протокола FTT-10 LonTalk®, которая подключается в щите АСУ к соответствующемим шлюзовым модулям KL6041 (N xx, xx). Каждый модуль обеспечивает конвертацию до 64х параметров стандартных сетевых переменных (SNVT) с сегмента сети.
Примечание:
1) Для возможности диспетчеризации контроллера TAC необходима его начальная конфигурация инженером-наладчиком ИТП на выдачу необходимых параметров в общую информационную среду LonTalk в соответствии с ТЗ на проектирование данной подсистемы.
2) Для установки связей между переменными контроллера TAC и системой ПЛК BECKHOFF инженеру-наладчику АСУТП необходимо провести совместную конфигурацию сети LonWorks с применением специального ПО LonMaker и фалов описания сетевых переменных *. XIF предоставляемых от контроллера ИТП TAC инженерами обеспечивающими пусконаладку и запуск ИТП.
1.4 Алгоритм:
Отображаемые переменные в развёрнутой форме:
- Входной сигнал Параметр1..20 - Отображаемый параметр1..20
(список активных параметров необходимых для отображения определяется нженером-пусконаладчиком по дополнительному согласованию)
Отображаемые переменные в краткой общей форме:
- Вкл/Выкл - Состояние работа или остановка
- Авария/Норма - Наличие неисправности
- Код Аварии - Код аварии для диагностики (по справочному руководству)
- Связь/Потеря - Наличие связи с вентустановкой
Ручное Управление:
Не предусмотрено.
Автоматическое Управление:
При потере связи или аварии соответствующее событие записывается в архив, выдаётся соответствующее информационное окно сообщения на экран ПО "Диспетчеризация". При аварии включается красная лампа “Авария ТП" на щите АСУ.
5. Теплосчётчики теплового пункта
1.1 Назначение:
Вывод на ПК диспетчера данных измерений и архива.
1.2 Состав:
- Теплосчётчики СПТ943 - интерфейс RS232 (4шт)
1.3 Устройство связи с подсистемой:
- Для диспетчеризации тепловычислителей применяется штатное ПО входящее в комплект поставки.
- Для связи используется интерфейс RS232 в низкоскоростном режиме.
- Для организации связи с ПК диспетчера на компьютер устанавливается 4 дополнительных USB-RS232 порта, подключаются через USB-HUB.
1.4 Алгоритм:
Вся функциональность в соответствии со штатным ПО, его запуск возможен через общий пульт ПО "Диспетчеризация".
6. Насосные станции
1.1 Назначение:
Контроль режима работы насосных станций и аварийного состояния.
1.2 Состав подсистемы:
- Сухие контакты диспетчеризации в шкафах насосных станций Wilo.
1.3 Управление:
Щит ГРЩ автоматического управления в, модули ввода бинарного сигнала KL1408 (N xx);
1.4 Алгоритм:
- Сигналы РаботаWilo1,2насос1,2 – 4 сигнала работы насосной станции1,2 насоса1,2
- Сигналы АварияWilo1,2 – Сигналы неисправности насосной станции 1,2
Мониторинг сигналов.
При появлении сигнала АварияWilo1,2 выдаётся сообщение: “Авария насосной станции Wilo 1, 2”, автосброс.
7. Диспетчеризация водоснабжения
1.1 Назначение:
Контроль показаний счётчиков водоснабжения, текущего расхода, архивирование данных.
1.2 Состав подсистемы:
- Счётчики воды ТЭМ211 с импульным выходом 1 и 10 литров на импульс. (5шт)
- Водомеры ВТ-100 с импульсным выходом 1000 литров на импульс. (2шт)
1.3 Управление:
щит ГРЩ автоматического управления в Коттедже, модули ввода бинарного сигнала KL1408(N xx);
1.4 Алгоритм:
- Входные сигналы Счёт1..7 – соответствуют импульсам со счётчиков.
Для каждого счётчика задаётся начальное значение, ведётся автоматический счёт общего расхода воды, ведётся средний расход за 1 минуту, 1 час, 1 сутки, 1 месяц.
Ведётся ежедневный архив значений.
8. Контроль протечек
1.1 Назначение:
Прямой контроль наличия протечек в технологическом туннеле и тепловом пункте.
1.2 Состав подсистемы:
- Датчики протечки двухпроводные WaterGuard-1000 в технических помещениях: в технологическом туннеле -3шт (отм.-3.0), в ИТП -1шт.
Монтаж: Сигнальный провод выводиться в монтажную коробку установленную на высоте 1м от пола. В коробке выполняется соединение сигнального провода и провода от датчика протечки. Датчик кладётся на пол контактами вниз.
1.3 Управление:
щит АСУ автоматического управления модули бинарного ввода KL1408(N xx);
1.4 Алгоритм:
- Входные сигналы Протечка1..4 – датчики протечки. При появлении сигнала выдаётся соответствующее сообщение “АВАРИЯ: Протечка N ”.
- Автосброс
9. Управление освещением
1.1 Назначение:
Управление 24мя группами освещения с поста диспетчера, задание ежедневного расписания работы на включение и выключение по времени.
1.2 Состав:
- Реле с базой TRY-24VDC 1C-16A в щитах РЩ1,2,3 (3 щитка по 8 реле)
1.3 Управление:
Щит АСУ автоматического управления модули бинарного вывода сигнала KL2408 (N xx-xx);
1.4 Алгоритм:
Сигналы:
- Выходной сигнал Свет1..24 – Соответствуют группам освещения
Ручное Управление:
Прямое управление группой освещения
Автоматическое Управление:
Для управления по времени: выставляются 8 суточных и 8 недельных таймеров на включение или выключение. Для каждой группы выбираются действующие таймеры.
10. Интерком
1.1 Назначение:
Средства проводной стационарной двусторонней голосовой связи с поста диспетчера на 3 поста консьержей.
1.2 Состав:
- Базовая станция с вызовом на 3 пульта (1шт в диспетчерской)
- Пользовательская станция с вызовом центрального пульта (3шт на посту консьержа)