Управление паровым котлом птицефабрики
«Заказчик потерял надежду отремонтировать импортный контроллер, но мы заменили его Wiren Board, заново запрограммировали и запустили паровой котел». Владимир Репин, генеральный директор ООО «ИНПРО»
О компании
ООО «ИНПРО» — компания-разработчик решений для промышленных предприятий, торговых и эксплуатирующих организаций. Компания предоставляет услуги мониторинга, управления, модернизации оборудования, импортозамещения и предсказания отказов промышленного и инженерного оборудования.
Предлагаемые ООО «ИНПРО» решения на основе собственного программного обеспечения и контроллеров отечественного производства позволяют с минимальными затратами установить интеллектуальное управление:
- системами электроснабжения, газо- и теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования;
- оборудованием тепловых пунктов, котельных, паровых, компрессорных;
- режимами работы технологического и вспомогательного оборудования.
О контроллерах Wiren Board Владимир впервые узнал в 2016 году, когда искал отечественного производителя оборудования для своей умной дачи.
Задачи и проблемы
Бесперебойная работа оборудования — важная составляющая любого промышленного объекта. Siemens выпускает хорошие, пусть и дорогие контроллеры автоматизации Simatic S7-300, на которых работают тысячи установок по всему миру. Однако программный код у контроллеров закрытый, и если разработчик решения исчезает, то починить систему проблематично. Обращение в сервис Siemens — тоже не вариант. В принципе, контроллер Simatic S7-300 достать можно, но взять прошивку с одного контроллера и залить на другой не получится из-за блокировки.
Именно такая ситуация случилась на одной крупной российской птицефабрике: встал паровой котел LOOS UL-S (до 16 бар) и деаэратор в цехе глубокой переработки яйца. Паровой котел обеспечивает производство паром, а деаэратор удаляет из воды кислород путем нагрева до 105°C. Руководство птицефабрики пыталось отремонтировать установку, но тщетно. В итоге было решено полностью заменить контроллеры и написать новую программу управления. За помощью обратились к ООО «ИНПРО» — компании, занимающейся промышленной автоматизацией. Ниже мы рассмотрим подробности решения.
Решение
Нужно было запустить два агрегата установки: паровой котел и деаэратор, у каждой использовался свой щит автоматизации с контроллером Simatic S7-300. Щиты довольно похожи, хотя и отличаются модулями. Вместо Simatic S7-300 были установлены контроллеры российского производителя Wiren Board. Новая программа управления котлом написана на скриптах wb-rules, она выполняется непосредственно на контроллерах. Но контроллеры работают на Linux, поэтому при необходимости можно развернуть и другой софт.
Надо отметить, что подобные опасные производственные объекты всегда оснащаются дублирующими системами автоматики безопасности. Так и здесь, помимо контроллера есть устройства прямого действия, не позволяющие котлу оказаться в аварийном режиме: предохранительные клапаны, датчики уровня воды, электроконтактные манометры, — так что возможные ошибки в скриптах не приведут к аварии.
Информация с контроллеров Wiren Board передается на сервер предприятия, в диспетчерской установлен отдельный монитор для отслеживания параметров работы установки. Также информация передается в частное облако, где анализируется и записывается в лог. В любой момент можно посмотреть параметры установки за тот или иной отрезок времени. Кроме того, использование облака позволяет вывести дашборд на любое мобильное устройство.
Для интерфейса используется Grafana, на сервере написан свой софт на .NET. Есть бот в Telegram, который отправляет оповещения о событиях. Добавлен программный контур «Сторож», который в реальном времени определяет многие неполадки установок и системы автоматизации. Например, если будет потеряна связь между модулями или параметр выйдет за границы допустимых пределов.
Котел производит пар среднего давления из воды, которая прошла систему водоподготовки. Важный элемент парового котла — горелка Weishaupt. Она может работать в режиме модуляции (с плавной регулировкой). В итоге была достигнута точность поддержания давления пара в 0,4 бара при рабочем уровне давления в 13 бар. В установке используются несколько насосов, управление осуществляется через модули дискретных выходов WBIO-DO-R1G-16 и WB-MAO4. Информация с аварийных выходов оборудования считывается с помощью модулей WB-MCM8. Датчики 4-20 мА (давление, проводимость воды и т.д.) подключены к модулю WB-MAI6. Наконец, к модулю WB-MAO4 подсоединены устройства с сигналом управления 0-10 В. В шкаф интегрирован монитор с интерфейсом котла, он выведен через Raspberry PI3B.
В щите автоматизации деаэратора помимо контроллера Wiren Board 7 установлен модуль дискретных выходов WBIO-DO-R1G-16 и модуль WB-MAI6 для датчиков температуры и давления.
Преимущества
К сожалению, нынешние реалии таковы, что, иногда, вместо ремонта приходится полностью менять оборудование автоматизации. Заказчик пытался отремонтировать систему, но тщетно. Прошивка заблокирована, поэтому заменить контроллер или откорректировать код программы не получится, а сервис производителя недоступен.
В итоге решение было найдено. Вместо Siemens Simatic S7-300 были установлены контроллеры российского производителя Wiren Board. Заказчику передали полный контроль над оборудованием: предоставили доступ к софту и скриптам, проектную документацию. Оборудование Wiren Board модульное — при необходимости вышедшие из строя устройства можно легко заменить. Кроме того, через облако данные о работе оборудования доступны на любом мобильном устройстве. Инженер птицефабрики всегда может посмотреть текущий режим работы. А бот Telegram оперативно оповестит о каких-либо нештатных ситуациях.
В ассортименте компании Wiren Board есть устройства для решения как простых, так и сложных задач автоматизации и диспетчеризации: программируемые логические контроллеры, датчики климата, счетчики электроэнергии, сетевые карты для холодильников, мощные релейные модули и т.д. Все это позволяет подстроиться под любые требования заказчика и использовать оборудование Wiren Board в его экосистеме. При этом обеспечивается возможность расширения экосистемы в будущем.
Компания Wiren Board даёт на всё оборудование двухлетнюю гарантию с заменой оборудования без предварительной отправки в сервисный центр, а инженеры технической поддержки готовы помочь в решении как типовых, так и нестандартных задач.
Дополнительные материалы
- Диспетчеризация и автоматизация инженерных систем мясокомбината
- Умный мясокомбинат: что можно сделать с инженерными системами?
Прочее