АСУ ТП размораживающего устройства

АСУ размораживающего устройства с нагревателями:

Размораживающее устройство (далее – тепляк) проходного типа, предназначено для размораживания сыпучих грузов в железнодорожных полувагонах, в зимний период времени. Размораживание производится посредством расположенных вдоль вагонов инфракрасных нагревательных элементов ИнфраСиб (На один путь 9 секций по 4 группы в каждой секции, в группе 18 штук, итого 648 элементов или 72 элемента на вагон – зона стандартного разогрева, так же на 1-е 2 (два) и 4 последних вагона имеется зона интенсивного разогрева, или еще 432 элемента, итого 1080 элементов), от компании СибОргГрэс.

Исходя из расчетного количества элементов 1080 элементов, мощность одного нагревателя 8,61 кВт, получаем установленную мощность — 9298,8 кВт на 1 путь.

В процессе эксплуатации тепляка приходится решать ряд задач:

Экономия электроэнергии, т.к. потребление электроэнергии тепляком велико, а стоимость энергоресурсов постоянно растет.

Требования РЖД о сохранности вагонного парка при разогреве вагонов в тепляках.

В связи с этими требованиями возникает необходимость установки автоматизированной системы управления тепляком. Предлагаемая автоматизированная система позволяет реализовать следующие задачи:

• Полностью автоматическая работа тепляка;

• Индивидуальное управление обогревом каждого вагона;

• Реализация любого алгоритма разогрева вагонов;

• Работа без участия оператора, только функции контроля над работой;

Контроль работоспособности нагревательных элементов;

Дистанционный контроль температуры критических узлов вагонов (кузов, буксы, тормозное оборудование);

Контроль габарита вагонов поступающих на разогрев в тепляк;

Сигнализация о работе нагревательных элементов на входе и выходе из тепляка;

Учёт электроэнергии и автоматическое регулирование потребляемой мощности;

Визуализация процессов управления, диагностики и текущего состояния на пульте управления размораживающего устройства;

Контроль габаритов вагонов поступающих на разогрев и управление светофором на входе в тепляк;

Автоматическая архивация данных за последние 30 дней;

Автоматическое управление вспомогательными подсистемами, такими как освещение.

Общее описание АСУ тепляка:

• АСУ построена на базе программируемого контроллера ПЛК Siemens Simatic S7-300;

• Сбор и выдача аналоговых/цифровых сигналов и команд осуществляется с помощью модулей ввода/вывода, расположенных непосредственно в шкафу АСУ тепляком;

• Для учёта электроэнергии и анализа электрических параметров применены электроанализаторы типа UPM-305, устанавливаемые на вводах КТП ТП6, питающих нагревательные элементы;

• Для контроля наличия питания, состояния контактора, режима управления, срабатывания тепловой защиты, управление секциями электронагревателей используются существующие схемы управления шкафов Я1-Я8;

• Для контроля неисправности электронагревателей используются токовые реле, устанавливаемые на отходящих линиях КТП и подключаемые к существующим трансформаторам тока;

• Для измерения температуры применяются инфракрасные датчики фирмы Optris GmbH;

• Для контроля количества вагонов поданных в/из тепляк и контроля габаритов применяются однолучевые оптические датчики фирмы IFM Electoronic;

• Все применяемые датчики имеют температуру эксплуатации от -25 до + 60 градусов Цельсия и обладают степенью защиты IP67;

• Визуализация процесса и управление осуществляется с помощью сенсорной панели оператора Siemens Simatic HMI, устанавливаемой в ПУВ.

• Все звенья системы управления станции разгрузки вагонов и АСУ тепляка соединены промышленной сетью Profibus DP;

• В свою очередь система управления станцией разгрузки вагонов связана с общей АСУ ТП через промышленную сеть;

• Весь комплекс технических средств имеет гибкую архитектуру для расширения и интеграции с другими системами.

Ниже на рисунках приведены принципиальные технические и структурные решения АСУ тепляка и эскизы визуализации на панели оператора.

Рис. 1
Расположение полевых устройств и элементов автоматики размораживающего устройства

Рис. 2
Общая структура АСУ тепляка

Ниже приведены примеры основных окон операторской панели Siemens Simatic HMI, которая служит для визуализации процессов и управления размораживающим устройством.

Рис. 3
Пример экрана «Общий вид»

Рис. 4
Пример экрана «Энергетические параметры»