Производство Электрощитового Оборудования
+7 (8482) 46-99-72
ets63@list.ru
Системы автоматизации технологических процессов
Шкаф управления АСУ ТП
Предназначение АСУ ТП, прежде всего, в управлении исполнительными механизмами оборудования по заданному алгоритму, который описывается контроллером промышленной или линейной схемы.
Они контролируют технологические процессы производственного оборудования по заложенной программе: включить один двигатель, затем другой, открыть тот или иной механизм, клапан, подать или убрать энергию и массу остальных действий.
А так же принимают, учитывают, распределяют и контролируют электричество, управляя технологическими узлами. Разрабатываются по индивидуальному проекту, учитывающим особенности объекта. Популярны на предприятиях, выпускающих сформированную продукцию.
Включают в себя технические и программные средства, позволяющая в автоматическом режиме управлять оборудованием на предприятиях промышленной сферы пневматическими и гидравлическими приводами, вспомогательным оборудованием.
Автоматизируют как циклические и непрерывные процессы, так и отдельные операции, например: разгрузку, приёмку, передачу на хранение, сортировку, обработку, замер, дозировку и многие другие.
Могут быть основным элементом отдельной системы, или же интегрироваться в имеющиеся на объекте системы АСУ ТП верхнего уровня, объединяющими несколько техпроцессов или контуров.
Позволяет обходиться без привлечения множества сотрудников - потребуется лишь оператор, с диспетчерского пульта контролирующий параметры и исправность всех устройств.
Шкафы свободно программируются, обладают мощными вычислительными ресурсами и начинают быстро выполнять задачи. Можно заложить в память большое количество разных команд. Работают с локальной и глобальной сетью.
Область применения шкафов управления АСУ ТП
Возможности шкафов автоматизации и управления практически безграничны. Они универсальны для использования в самом широком спектре деятельности и поистине незаменимы для построения системы автономного регулирования техпроцессов.
АСУ ТП используется в следующих сферах:
- Промышленность: конвейеры и прессы, металлургические прокатные станы поддержка уровня давления, температуры, влажности
- Вентиляция и кондиционирование: станции поддержания температуры, влажности, разряженности, дымоудаления
- Сельскохозяйственная: агрохолдинги, дробилки и мельницы, элеваторы, сушилки
- Сырьевая: нефтехимическая, металлургическая
- Энергетическая: ТЭЦ, котельные, тепловые пункты
- Газо- и водоснабжение: газорегуляторные установки: водозаборы, канализационные, насосные и перекачивающие станции
- Пожаротушение и охрана: слаботочные сигнализации, видеонаблюдение, СКУД
- Муниципальная: автоматизация уличного, общественного и транспортного освещения
Также системы автоматизации применяются на прочих объектах, в которых требуется автоматизировать любые другие рабочие процессы
Какие функции выполняет шкаф АСУ ТП?
Шкафы управления и автоматизации выполняют те задачи, которые требуются на конкретном предприятии и разрабатываются по индивидуальному проекту, учитывающим особенности объекта. Но основной функционал лежит в начальной базе каждого из них.
Шкафы автоматизации позволяют выполнять в автоматическом режиме:
- Управление, в том числе каскадное: пуск и остановка нескольких агрегатов с синхронным переходом с питания электродвигателя от ПТ на питание от сети и обратно без динамических бросков тока и момента
- Диагностику оборудования
- Регулирование электрических характеристик питающей сети, промышленных процессов
- Каскадное управление
- Организация системы автоматического регулирования (САР) для автономного поддержания заданного технологического параметра
- Контроль за соблюдением режимов работы объекта
- Выполнение команд диспетчера
Проводить автоматизацию:
- узла
- установки
- вспомогательного оборудования:
- запорной арматуры, маслосистем и других
Защиту:
- электродвигателей
- самого шкафа
- приводов
- электросети
- Поочередное включение электродвигателей для обеспечения равномерного износа механизмов
Обеспечение полной безопасности и предупреждение возможных неисправностей при:
- скачках напряжения
- коротких замыканиях
- перекосе фаз
- перегрузок по току
Сбор, передача, обработка и архивирование информации об:
- исходном состоянии техники
- о работе объекта
- агрегатов
- идущих процессах
- вспомогательном оборудовании
- действиях оператора
- нештатных ситуациях
Для контроля и мониторинга параметров процесса с привязкой ко времени и дате на АРМ оператора и АСУ верхнего уровня, диспетчерский пункт или ПК
В случае внештатных ситуаций АСУ ТП:
- включает предупредительную, а затем аварийную сигнализации
- отключает оборудование
- блокирует его включение в случае риска выхода из строя
- При аварийном отключении или обесточивании электродвигателя шкаф самостоятельно запускает запасной исправный источник питания
- При неисправности преобразователей частоты включает резервный АВР или агрегат и щит переходит в режим дроссельного регулирования
Выбор и регулирование режима работы:
- автоматический
- полуавтоматический
- переход на ручной режим управления для проведения ремонтных работ
Функциональные возможности уточняются при заказе, меняются в зависимости от технического задания и зависят от сложности проекта.
Что включает в себя полноценная система автоматизации?
В любом устройстве обязательно будет 4 компонента:
I. Рабочий орган. Часть, которая выполняет поставленную задачу. Например, это может быть насос, электроуправляемый клапан, задвижка трубопровода и т. д.
II. Привод рабочего органа. Благодаря которому тот приходит в движение. Бывает пневматическим, дизельным, электрическим или гидравлическим.
III. Информационная система. Различные датчики, термометры, барометры, спидометры и т. п. Вырабатывает сигналы на выходе, пропорциональные контролируемым параметрам. Бывают частотными, аналоговыми или дискретными.
IV. Шкафы управления. Для выработки управляющих воздействий на приводы исполнительных механизмов по командам оператора и по сигналам от внешних датчиков. Состоят из линии связи, центрального компьютера и специализированного устройства для обработки и передачи данных.
Как функционирует шкаф АСУ ТП?
Щит работает по следующей схеме:
а) Датчики собирают показатели о состоянии исполнительных систем, определяют выше они или ниже заданных для данного процесса и передают их в виде сигналов.
б) Контроллеры принимают данные и обеспечивают логическое и командное управление, дают старт оборудованию и приборам, останавливают и защищают их в случае неисправности
в) Полученная информация поступает в программируемый контроллеруинженерные, операторские станции и сервера, устройство постоянно управляет работой пункта в циклическом режиме, выполняе определённые операции.
Диспетчер наблюдает за ходом производства и может дистанционно вмешиваться в работу приборов на автоматическом рабочем месте. В режиме онлайн он видит всю информацию на мониторе в числовом и графическом виде удобной для использования мнемосхемы объекта.
г) Команды с верхнего уровня или АРМ поступают обратно на контроллеры, он его вновь обрабатывает и передаёт команду действия силовым и распределительным шкафам
д) Все полученные данные, отданные команды, аварийные случаи собираются в отчетность и архивируются на системном сервере.
Как устроена конструкция шкафа автоматизации?
Представляют собой комплекс технологических элементов и инженерных методов, направленных на регулирование нужных операций. На то, какой будет общая конструкция шкафа автоматизации, на этапе проектирования влияют следующие частности:
а) количество используемых преобразователей частоты, устройств плавного пуска, электродвигателей, подключаемого полевого оборудования
б) требования к быстродействию и резервированию контроллера, а так же к интеграции в АСУ верхнего уровня и прочие, указанные в техническом задании.
Внешняя часть выполняется из металлических шкафов, которые подвешиваются на стену, ставятся на пол или на специальную подставку. Снаружи есть дверцы с замок с ключом, внутри находятся панели и съёмные обшивки. Оболочка заземлена.
На передней панели - кнопки, тумблеры, переключатели, измерительные приборы для управления, сигнализации и световые индикаторы или сенсорный экран компьютера без вентилятора.
Для уменьшения габаритов, а вместе с ними и итоговой стоимости, АСУ ТП выпускается по индивидуальному ТЗ на основе стандартных модулей. Для отдельных операций система автоматики может быть совмещена в едином корпусе с силовой частью/
Комплектующие в составе шкафа управления техническими процессами:
В зависимости от того, что именно входит в состав, определяются возможности системы и качество деятельности объекта автоматизации. Конструкция коммуникационных шкафов АСУ ТП может различаться в зависимости от целей их использования.
Построение системы АСУ ТП предполагает использование следующих связанных блоков:
Коммуникационное оборудование
Включает шкаф в промышленную сеть и передаёт данные
- клеммные и разъёмные соединители
- автоматические выключатели
- контакторы
- пускатели
- промежуточные входные и выходные реле
- блоки питания
Устройства защиты
Ограждает систему от превышения напряжения сети, коротких замыканий и перегрузки по току
- предохранители
- реле
Аппаратуру для «мягкого пуска»
Ограничивает пусковые токи электродвигателей и защищает их от перегрузок
- преобразователи частоты для регулирования скорости вращения электродвигателей
- полупроводниковые коммутаторы напряжения
Автоматические элементы
Автономно управляют и измеряют нужные показатели
- измерительные преобразователи
- счётчики и сигнализаторы, расходомеры
- исполнительные механизмы
- датчики и платы
Система диспетчеризации
Визуализирует процесс, архивирует события, строит графики и тренды изменения
- программируемые микропроцессорные промышленные логические контроллеры
- автоматизированные устройства
- сервера
- сети
- АРМ оператора, операторская станция
- промышленный компьютер
- система SCADA
- модули цифрового интерфейса
- система управления диспетчером
- модули ввода и вывода аналоговых и дискретных сигналов
- дистанционные пульты
- разъемы для подключения к локальным сетям через двухпроводной интерфейс RS 485
- распределённые системы управления и сбора данных
Полевое оборудование
- задвижки
- маслосистемы
- датчики вибраций и температуры
- Частотные преобразователи для регуляции в широких пределах частоту вращения асинхронных электродвигателей
- высоковольтная защитно-коммутационная аппаратура
- тиристорные возбудители для синхронных электродвигателей
Прочие органы управления
Устанавливаются по требованию клиента после утверждения основной части
- кнопки аварийного отключения
- переключатели выбора режимов управления
- источник бесперебойного питания
- шины защитного и инструментального
- концевые выключатели контроля открытия дверей
- датчик температуры в шкафу
- термостат для управления нагревателем
- нагреватель
- лампу внутреннего освещения шкафа с розеткой ~220В
- датчик контроля дыма
Программное обеспечение ШУ ТП
Включает в себя специализироанное ПО для написания программ для программируемых контроллеров, для каждого бренда свой: siemens step7, codesis ОВЕН и т.д.
- SCADA
- система сбора информации
- диспетчерский пункт оперативного управления
- специальные приложения, отвечающее за исполнение технологических программ
Кроме того, включаются и разные виды обеспечения, метрологическое, эргономическое, информационное, организационное.
Для повышения надежности и получения эффекта от внедрения недостаточно установить преобразователи частоты и устройства плавного пуска, программные средства. Необходимо провести комплексный анализ процесса и решить ряд задач, связанных с его особенностями
Какие преимущества у АСУ ТП?
- Автоматическое управление и контроль за оборудованием, участвующим в техпроцессе. Повышает качество регулирования, делает управленческую деятельность более гибкой и качественной, рационально и безопасно распределяют работу режимов
- Улучшение качества замера, отслеживания и регулирования ключевых алгоритмов и параметров, поддержание заданного параметра. Делает работу оборудования более эффективной, удобно управлять процессами по определенной технологии
- Создание единой системы автоматизации с возможностью переключения в ручной режим управления в случае возникновения нештатных ситуаций
- Интеграция с автоматизированной системой управления верхнего уровня и учета электроэнергии. Легко интегрируются в различные типы сетей: локальные и глобальные. Возможно создать разветвлённую масштабируемую систему управления
- Противоаварийный контроль. Повышает качество технологических процессов и защищает оборудование
- Простая сборка и эксплуатация. Низкие затраты на этапе монтажа и пусконаладки
- Долгий срок службы и снижение затрат электроэнергии. За счёт равномерного и плавного пуска оборудования, не наносящего вреда прочности и высокой износо- и вибростойкость, ударопрочность, защиты от пыли и влаги
- Сокращает простои, исключает сбои в работе. Вовремя включается резервное оборудование, что увеличение срок службы оборудования и времени между сервисным обслуживанием, Повышает коэффициента готовности оборудования
- Сокращает персонал и ошибки. Оптимизация процессов увеличивает производительность, объёмы выпуска, снижает себестоимость за счёт уменьшения сотрудников, производственных циклов и расходов сырья и ресурсов
- Улучшение эргономики труда операторов. Им необходимо только координировать работу оборудования на расстоянии, не присутствуя на опасных участках
- Универсальность. Свободно адаптируются к различным требованиям и задачам, большое количество различных команд, подходящих для конкретного производства
- Поддержка IT. Широко развитая коммуникация позволяет организовать автоматизированного рабочего места оператора для контроля и управления
Комплект поставки АСУ ТП от нашей компании
В каждый изготовленный шкаф автоматизации вкладываем внутрь полноценный набор для удобной установки и дальнейшего использования:
- ☑ Паспорт устройства
- ☑ Руководство по эксплуатации
- ☑ Схема однолинейная электрическая принципиальная
- ☑ Сертификат соответствия
- ☑ Ключи основные и запасные
Количество паспортов, инструкций и ключей может быть в любом количестве под Ваши пожелания.
Что на счёт условий эксплуатации шкафов управления АСУ ТП?
Эксплуатация в стандартных условиях с температурным режимом от 0 до 55 градусов выше нуля. В уличном исполнении большой допустимый температурный диапазон от -30 до +60 градусов,
Могут применяться и в более суровых условиях с температурой от -40 до +60°С, возможна их эксплуатация в условиях среды с некоторым количеством агрессивных примесей.
Узел корректно работает при влажности до 65%, а также в температурном диапазоне от -30 до +60С и сейсмической активности до 9 баллов/
Шкафы оснащаются различными комплектами оборудования и продолжают функционировать вне зависимости от условий.
Legrand партнёрский сертификат
Сертификат соответствия
Сертификат обратная сторона