Шкаф управления водогрейным котлом (ШУК)
Полное управление котловым агрегатом — автономно и в составе каскада
Готовая модульная платформа для управления ступенчатой или модулируемой горелкой, поддержания температуры котловой воды, защиты котла по обратной воде и управления котловым оборудованием
ШУК может работать автономно либо взаимодействовать с общекотельным шкафом автоматики: принимать каскадные команды и передавать рабочие параметры, состояния и аварии.
ФУНКЦИИ ВОДОГРЕЙНОГО ШУК
Управление всеми рабочими режимами котла
Основные алгоритмы уже входят в программную платформу ШУК. Под конкретный котёл настраиваются тип горелки, гидравлическая схема, состав оборудования, температурные ограничения, уставки и условия взаимодействия с общекотельным ША.
Управление горелкой
Пуск, останов и регулирование мощности одноступенчатой, двухступенчатой или модулируемой горелки. ШУК учитывает разрешения, блокировки, минимальные времена работы и ограничения мощности котла.
Регулирование температуры
Поддержание заданной температуры котловой воды. Для ступенчатых горелок применяется переключение ступеней, для модулируемых — плавное регулирование мощности.
Защита по обратной воде
Контроль температуры обратной воды, прогрев котла и функция Therm-Control. ШУК предотвращает работу котла при недопустимом охлаждении поверхностей нагрева.
Насосы и регулирующая арматура
Управление котловым или подмешивающим насосом, дроссельной заслонкой, запорной арматурой либо трёхходовым смесительным клапаном — в зависимости от гидравлической схемы котла.
Контроль и диагностика
Контроль температуры котловой воды и дымовых газов, состояния горелки, цепи безопасности, предельных термостатов и подключённых защитных устройств. Регистрация аварий и причин останова.
Автономная работа и интеграция с ША
ШУК может работать самостоятельно по локальной уставке. При подключении к общекотельному ША он принимает каскадные команды и ограничения мощности, передаёт температуры, текущую нагрузку, состояния оборудования и аварии.
При потере сетевой связи управление котлом сохраняется: ШУК переходит к автономной работе по заданным локальным параметрам.
ШУК не заменяет автомат горения, контроль пламени, предельные термостаты и обязательные аппаратные защиты котла. Шкаф управляет рабочим режимом котла и контролирует состояние независимых цепей безопасности.
ГОТОВОЕ ИЗДЕЛИЕ
Полная комплектация ШУК
Шкаф управления водогрейным котлом выпускается в единой аппаратной конфигурации. В шкаф уже включены оборудование и программные функции, необходимые для управления водогрейным котлом в предусмотренных технологических схемах.
При вводе в эксплуатацию выбираются тип горелки, схема защиты котла, подключённые механизмы, рабочие уставки и параметры сетевого обмена. Неиспользуемые функции отключаются настройками и могут быть задействованы позднее без замены шкафа.
Оборудование
- промышленный контроллер и полный комплект модулей ввода-вывода;
- сенсорная панель оператора;
- блоки питания, аппараты защиты и коммутации;
- интерфейсные реле для подключения горелки и котлового оборудования;
- органы местного и ручного управления;
- световая индикация режимов и аварий;
- промышленный Ethernet-интерфейс;
- Выносной блок регулирующего и предельных термостатов;
- маркированные клеммы для внешних подключений.
Программные функции
- управление одноступенчатой, двухступенчатой или модулируемой горелкой в режиме ступенчатого или аналогового регулирования;
- регулирование температуры котловой воды с функцией точного удержания уставки;
- прогрев котла и защита по температуре обратной воды;
- алгоритмы Therm-Control для защиты котла от заниженной обратной магистрали;
- управление котловым и подмешивающим насосами;
- управление дроссельной заслонкой или трёхходовым клапаном;
- контроль температуры дымовых газов;
- контроль горелки, цепи безопасности и защитных устройств;
- регистрация аварий и причин останова;
- автономная работа по локальной уставке;
- Учет моточасов работы горелки и насоса;
- Тест-реле всех исполнительных механизмов и горелки;
- интеграция с общекотельным ША и диспетчеризацией.
ЗАЩИТА КОТЛА
Алгоритмы поддержания допустимой температуры обратной воды
ШУК контролирует температурный режим котла и в зависимости от выбранной конфигурации управляет расходом, подмешиванием, циркуляцией и мощностью горелки. Алгоритмы могут применяться отдельно или совместно.
Подмешивающий насос
Подмешивание горячей воды из подачи в обратный трубопровод.
Therm-Control
Ограничение расхода через котёл дроссельной заслонкой на этапе прогрева.
Котловой насос и трёхходовой клапан
Регулирование циркуляции и температуры воды на входе в котёл.
Ускоренный прогрев котла
При глубоком снижении температуры обратной воды ШУК временно повышает нагрузку горелки в пределах разрешённой мощности, ускоряя выход котла на допустимый температурный режим.
Каждый ШУК является полноценным локальным контроллером котла. Основные алгоритмы выполняются непосредственно в шкафу и не зависят от панели диспетчеризации, сервера или общекотельного контроллера.
АРХИТЕКТУРА УПРАВЛЕНИЯ
Автономная работа и интеграция с общекотельным ША
Автономная работа
Без подключения к общекотельному ША шкаф работает по локальной уставке и самостоятельно выполняет:
- управление горелкой;
- регулирование температуры котловой воды;
- защиту котла по температуре обратной воды;
- управление насосами и регулирующей арматурой;
- контроль защитных устройств;
- обработку и регистрацию аварий.
Управление, настройка и просмотр текущих параметров доступны с локальной панели оператора.
Работа в составе котельной
При подключении к общекотельному ША шкаф принимает по Ethernet:
- команду включения котла в каскад;
- требуемую температуру котловой воды;
- разрешение работы горелки;
- ограничения минимальной и максимальной мощности;
- команды технологических режимов.
В общекотельный ША передаются температуры, текущая мощность, готовность котла, состояния оборудования, предупреждения и аварии.
Поведение при потере связи
При прекращении сетевого обмена ШУК регистрирует потерю связи и продолжает автономную работу по заданным локальным параметрам. Регулирование, технологические защиты и аппаратные цепи безопасности сохраняют работоспособность.
Общекотельный ША не управляет горелкой и исполнительными механизмами напрямую. Он передаёт координирующие команды, а все локальные алгоритмы выполняются контроллером ШУК.
УПРАВЛЕНИЕ ГОРЕЛКОЙ
Работа со ступенчатыми и модулируемыми горелками
Аппаратная и программная конфигурация ШУК поддерживает основные типы промышленных горелок. Тип регулирования выбирается при настройке шкафа — отдельное исполнение ШУК или замена оборудования не требуются.
Одноступенчатая горелка
Пуск и останов горелки по температуре котловой воды с настраиваемым гистерезисом и выдержками времени, ограничивающими частые включения.
Двухступенчатая горелка
Последовательное включение ступеней с учётом отклонения температуры от уставки, текущего режима котла и заданных временных ограничений.
Модулируемая горелка
Плавное управление мощностью в разрешённом диапазоне. При приближении к уставке ШУК заранее снижает нагрузку, уменьшая перегрев и колебания температуры.
Разделение функций безопасности
ШУК формирует разрешение на работу, команды пуска и останова, а также требуемую ступень или мощность горелки. Состояние, готовность и авария горелки передаются обратно в ШУК.
Продувка топки, розжиг, контроль пламени, управление газовыми клапанами и аварийное отключение выполняются штатным автоматом горелки. ШУК не заменяет встроенную автоматику безопасности.
ДИАГНОСТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ
Контроль состояния котла и оборудования
ШУК непрерывно контролирует технологические параметры, состояние горелки, исполнительных механизмов и внешних цепей безопасности. При нарушении заданных условий шкаф формирует предупреждение, ограничивает работу или останавливает котёл — в зависимости от характера события.
Контроль и диагностика
- температура котловой и обратной воды;
- температура дымовых газов при подключении датчика;
- готовность, работа и авария горелки;
- состояние насосов и регулирующей арматуры;
- срабатывание защит электродвигателей;
- исправность температурных датчиков;
- состояние внешней цепи безопасности;
- наличие связи с общекотельным ША.
Причина неисправности отображается на панели оператора. Текущие и завершённые события сохраняются в журнале аварий.
Независимые аппаратные защиты
Критические защитные устройства действуют независимо от программы контроллера и непосредственно снимают разрешение на работу горелки.
К ним относятся автоматика безопасности горелки, контроль пламени, предельный термостат, реле давления, аварийная кнопка и другие защитные устройства, предусмотренные конструкцией котла и проектом котельной.
ШУК контролирует состояние этих цепей, отображает причину отключения и не разрешает повторный пуск до восстановления безопасных условий.
ПРОВЕРКА ПЕРЕД ОТГРУЗКОЙ
Стендовые испытания каждого ШУК
После сборки шкаф проходит комплексную проверку с имитацией датчиков, исполнительных механизмов и внешних сигналов котла. Испытания проводятся с загруженной рабочей конфигурацией конкретного объекта.
01
01. Проверка сборки
Контроль комплектности, маркировки, электрических соединений, цепей питания и защитной аппаратуры.
02
02. Имитация сигналов
Проверка аналоговых и дискретных входов, команд управления горелкой, насосами и регулирующей арматурой.
03
03. Проверка алгоритмов
Испытание регулирования температуры, режимов прогрева, защиты по обратной воде, пуска и останова оборудования.
04
04. Аварийные сценарии
Имитация неисправностей датчиков, срабатывания внешних защит, аварии горелки и потери сетевой связи.
Завершающий этап испытаний включает проверку обмена с общекотельным ША и диспетчеризацией, сохранение рабочей конфигурации и резервной копии программного обеспечения.
ПОДГОТОВКА К ОБЪЕКТУ
Какие данные нужны для настройки ШУК
ШУК поставляется в полной аппаратной конфигурации. Исходные данные необходимы не для выбора версии шкафа, а для подготовки схем подключения, настройки алгоритмов и формирования рабочей конфигурации.
Котёл и горелка
- модель и номинальная мощность котла;
- изготовитель, модель и тип регулирования горелки;
- электрическая схема горелки;
- минимальная и максимальная разрешённая мощность;
- требования изготовителя котла к температурному режиму.
Котловой контур
- принципиальная гидравлическая схема;
- минимально допустимая температура обратной воды;
- выбранный алгоритм защиты котла;
- состав насосов и регулирующей арматуры;
- мощности электродвигателей и способы управления приводами.
Датчики и защиты
- типы и диапазоны измерительных датчиков;
- состав внешней цепи безопасности;
- предельные термостаты и реле давления;
- сигналы готовности, работы и аварии оборудования.
Интеграция
- наличие общекотельного ША;
- требования к каскадному управлению;
- параметры сетевого подключения;
- состав данных для передачи в SCADA или диспетчеризацию.
ЗАПРОС ШУК
Получите предложение на шкаф управления водогрейным котлом
Пришлите модель котла и горелки, электрическую схему и сведения о котловом контуре. Проверим совместимость оборудования, определим параметры подключения и подготовим предложение на поставку ШУК.
Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
Часто задаваемые вопросы по проектам
Нет. Шкаф выпускается в единой полной аппаратной конфигурации, включающей интерфейсы и программные функции, необходимые для стандартных вариантов управления водогрейным котлом.
При подготовке к объекту выбираются тип горелки, состав подключённого оборудования, алгоритм защиты обратной воды, рабочие уставки и параметры сетевого обмена.
Для конкретного объекта настраиваются состав оборудования, сигналы ввода-вывода, уставки, режимы работы, интерфейсы связи и экраны оператора. Нестандартные функции добавляются отдельными модулями без переработки проверенного программного ядра.
ШУК поддерживает одноступенчатые, двухступенчатые и модулируемые горелки. Тип регулирования задаётся программной конфигурацией без изменения аппаратного состава шкафа.
Штатный автомат горелки продолжает выполнять розжиг, продувку, контроль пламени и управление газовыми клапанами.
Да. ШУК является самостоятельным контроллером котла и может работать по локальной уставке. Управление горелкой, температурой, насосами, арматурой и защитой обратной воды выполняется непосредственно в шкафу.
Общекотельный ША необходим для каскадной координации нескольких котлов и управления общим оборудованием котельной.
ШУК зарегистрирует нарушение сетевого обмена и перейдёт к автономной работе по локальным параметрам. Локальное регулирование, технологические защиты и аппаратные цепи безопасности продолжат работать.
До восстановления связи будут недоступны каскадные команды и передача текущих данных в общекотельную систему.
Программная платформа предусматривает Therm-Control, управление подмешивающим насосом, котловым насосом, трёхходовым клапаном и ускоренный прогрев котла за счёт изменения нагрузки горелки.
Конкретный алгоритм или их сочетание выбираются с учётом гидравлической схемы и требований изготовителя котла.
Да. ШУК взаимодействует с автоматом горелки через команды управления, запрос мощности, сигналы готовности, работы и аварии.
Перед подключением проверяются электрическая схема горелки, уровни сигналов и состав внешней цепи безопасности.
Да. ШУК передаёт температуры, режимы работы, текущую мощность, состояния оборудования, предупреждения и аварии по промышленной сети.
Протокол, перечень данных и доступные удалённые команды согласовываются при подготовке рабочей конфигурации.