Объект:
Автоматизированная система учёта тепловой энергии

Географическое расположение:
ОАО «Челябинский металлургический комбинат» Теплосиловое производство

Брифинг проекта:

Система позволит организовать достоверный учёт произведённой и поставленной тепловой энергии и оптимизировать технологию производства и распределения этого дорогого энергоресурса.

Дата сдачи проекта: 2007-12

Описание проекта:

Автоматизированная система тепловой энергии интегрирована в существующую систему учёта энергоресурсов ОАО «ЧМК» и имеет единую операционную систему реального времени QNX.

Система предназначена для коммерческого учета отпускаемой и потребляемой тепловой энергии, массы перегретого и насыщенного пара, горячей воды в соответствии с "Правилами учёта тепловой энергии и теплоносителя", а также оперативный контроль, архивирование текущих и усредненных значений технических параметров теплоносителей.

Программно-технический комплекс (ПТК) представляет собой интегрировано-иерархическую систему, состоящую из аппаратно и программно совместимых технических средств, объединенных средствами передачи данных.

Структура ПТК - трехуровневая.

Техническое решение:

Полевой уровень составляют первичные измерительные преобразователи расхода, температуры и давления.

Первый (контроллерный) уровень составляют устройства связи с объектом (далее УСО), осуществляющие первичные сбор и обработку информации, а также:

• вычисление массы, объема, массового и объемного расхода, отпускаемой или потребляемой тепловой энергии теплоносителя, прошедшего в течение заданного интервала времени по трубопроводам или узлам учета;
• восстановление учётных параметров (массы и тепловой энергии) после простоя системы с добавлением к их значениям на момент отключения произведения времени простоя (в зависимости от длительности простоя) на договорную константу или значение расхода перед отключением.

В качестве устройств первого уровня (УСО) используются тепловычислители ТЭКОН-19 с модулями связи производства НПФ «КРЭЙТ».

УСО через JSM, DSL модемы и Ethernet связаны с серверами QNX, к которым относятся средства для вычислительной обработки информации, ее регистрации, архивирования, отображения, документирования и диалога с системой.

Второй (верхний) уровень (сервера и АРМ пользователя) реализован на персональных IBM-совместимых компьютерах промышленного типа и офисного исполнения типа Pentium-4 (с соответствующим программным обеспечением) и выполняет визуализацию и заданную обработку информации, поступающей с полевого и первого уровня.

Сервер QNX обеспечивает следующие функции:

• сбор информации с нулевого и первого уровня;
• формирование истории в соответствии с заданным типом. Глубина хранения ограниченна носителем информации (HDD). После заполнения перенос на автономный источник (CD/DVD) с последующим локальным использованием;
• взаимодействие между действующими на ОАО «ЧМК» системами;
• подключение до 20 АРМов операторов;
• поддерживает доступ к динамической и статистической информации через WEB технологию, в виде таблиц и мнемосхем;
• мониторинг статистической и динамической информации в табличном и графическом представлении.

АРМ оператора обеспечивает выполнение следующих функций:

• индикация на экранах цветных мониторов общих мнемосхем узлов коммерческого учёта теплоносителя и входящих в их состав трубопроводов с динамической индикацией выведенных на них контролируемых параметров теплоносителя: массы, объема, массового и объемного расхода, отпускаемой или потребляемой тепловой энергии теплоносителя, прошедшего в течение заданного интервала времени по трубопроводам или узлам учета, в цифровом и табличном виде;
• ручной ввод данных (паспортные данные трубопровода, измерителя расхода);
• индикация на экране и звуковая сигнализация выхода параметров теплоносителя за технологические предаварийные и аварийные пределы, сигнализация предаварийных ситуаций;
• выполнение переходов "Зима-Лето" и "Лето-Зима";
• разграничение доступа в АРМ по паролю;
• формирование и выдача данных оперативному персоналу;
• доступ к архивной информации на определенную глубину и распечатки информации на принтере;
• просмотр истории параметров процесса на экране дисплея в виде графиков и таблиц и распечатки на принтере в табличном виде или как копии экрана;
• просмотр архивов печатных документов на экране дисплея и распечатки на принтере.

В состав ПТК системы входит следующее оборудование: сервера QNX, станции оператора, тепловычислители, первичные измерительные преобразователи (датчики), источники питания первичных измерительных преобразователей, коммуникационное и сетевое оборудование, источник бесперебойного питания (ИБП) составляющих ПТК системы.

Система предназначена для функционирования в непрерывном круглосуточном режиме.

Модули ПТК системы имеют следующие показатели надежности:

• среднее время наработки на отказ УСО, используемых в информационной подсистеме ПТК не менее - 75000 ч;
• среднее время восстановления системы сбора и обработки информации:
  при отказе основного комплекса (переход на резервный) - 10 минут;
  при физическом выходе из строя ИБП и кратковременном пропадании питающего напряжения - 5 минут;
  при выходе из строя датчиков (с условием, что присутствует ЗИП) - 1 час.