Шкафы управления котельными — ОВЕН КТР-121

Шкаф управления на базе КТР-121 – это решение с готовыми алгоритмами для автоматизации котельных.

Шкаф подходит для установки в блочно-модульных, стационарных, крышных водогрейных котельных, а также котельных с котлами наружного размещения и котельных с пристроенным ИТП. Управление горелкой осуществляется через встроенный менеджер горения.

Шкаф автоматики управляет модулируемыми, одноступенчатыми, двухступенчатыми и трехступенчатыми горелками. По типу топлива поддерживаются газовые, жидкотопливные, комбинированные и электрические горелки.

Задачи автоматизации котельных

Алгоритмы КТР-121 разделены по задачам автоматизации котельной. Линейка состоит из трех групп алгоритмов:

• КТР-121.01 – автоматика котла.
• КТР-121.02 – автоматика котельной.
• КТР-121.03 – автоматика отопления и ГВС.

Объединяя различные алгоритмы КТР-121 в единую систему, можно получить решение для сложных схем котельных. Комбинации алгоритмов позволяют подобрать оптимальный набор автоматики для котельной.

Универсальность шкафов управления котельными

Шкафы управления на базе КТР-121 – это линейка шкафов управления котельными с готовыми алгоритмами. Алгоритмы разделены по функциональным задачам автоматизации котельной.

• КТР-121.01 – автоматика котла.
• КТР-121.02 – автоматика котельной.
• КТР-121.03 – автоматика отопления и ГВС.

Каждый алгоритм решает определенную задачу. Объединяя приборы с разными алгоритмами в единую сеть, можно получить решение для сложных схем. Комбинации алгоритмов «закрывают» до 800 различных схем котельных.
Приборы управляют модулируемыми, одно-, двух-, трехступенчатыми горелками котлов, закрытыми и открытыми контурами отопления и ГВС, а также сетевыми, котловыми и подпиточными насосами отопления и ГВС.

Погодозависимость контуров отопления

Для обеспечения оптимальной температуры воздуха в помещениях необходим целый комплекс инженерных решений. Погодозависимая автоматика шкафов управления котельной является одной из составляющих этого комплекса.
При изменении уличной температуры меняется и температура в помещении. Однако изменение из-за теплоизоляции помещений происходит с запаздыванием, что приводит к скачкам температуры. Чтобы исключить этот фактор, используется погодозависимая автоматика, которая корректирует температуру теплоносителя в зависимости от наружного воздуха по отопительному графику.
График строится от двух до четырех точек. Для точного поддержания температуры по графику используется ПИД-регулятор с возможностью настройки через интерактивную панель в меню прибора.

Экономичные режимы работы котлов

Поддерживаемые шкафами управления функции выравнивания наработки котлов и насосов позволяют снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения их физического износа. Алгоритмы коррекции уставки по уличной температуре и режимы экономии (дневное время, ночное время, выходные дни) ориентируют прибор на работу по оптимальной уставке, тем самым снижая расходы топлива.
Плавный пуск и останов котла увеличивает его ресурс. Диагностику и управление котельной можно осуществить удаленно через бесплатный облачный сервис OwenCloud, не затрачивая время на выезд на объект.

Диспетчеризация котельной

Шкафы управления поддерживают бесплатный облачный сервис OwenCloud, что позволяет производить контроль и управление котельной из любого места, а также получать уведомления о нештатных ситуациях на смартфон или почту.
OwenCloud доступен как в браузере, так и в приложении на Android и iOS.
Наличие двух интерфейсов и открытая карта регистров делают возможным включение КТР-121 в систему удаленной диспетчеризации (SCADA, OPC и т.д.).

Безопасность котельной

Организация диспетчерского пункта и централизованное управление котельной требуют создания системы защиты котельного агрегата. Задачей защиты является своевременное предупреждение диспетчера о возникших неполадках в работе котла или вспомогательного оборудования теплового агрегата и производство соответствующих отключений, ликвидирующих возможную аварию или предупреждающих нежелательные последствия возникших неисправностей.
Время возникновения аварии и ее квитирования фиксируется в журнале аварий. Шкаф управления хранит до 20 записей.

Простота эксплуатации котельной

Шкаф управления имеет рускоязычное меню с интуитивно понятным интерфейсом. Настройка прибора осуществляется через лицевую панель с двухстрочным 16-символьным дисплеем или через бесплатную программу конфигуратор на ПК.
Шкаф управления на базе КТР-121 не требует программирования за счет предустановленных алгоритмов управления. Это позволяет ввести прибор в эксплуатацию менее чем за один час.

Сертификация котельной автоматики

Сертификат промышленной безопасности подтверждает, что приборы шкафов управления соответствуют требованиям к промышленному оборудованию, которое применяется на опасных производственных объектах. Декларация о соответствии подтверждает, что устройство отвечает всем требованиям технического регламента Таможенного союза.

Взаимозаменяемость приборов и контроллеров

Неисправное устройство линейки шкафов управления на базе КТР-121 может быть заменено на любое другое устройство этой же линейки за счет единой аппаратной базы. Благодаря этому ЗИП стало держать еще проще. Смена алгоритма прибора осуществляется в бесплатной программе «Конфигуратор».

Типовые схемы автоматизации котельных

Для каскада до 4-х котлов с контурами отопления и ГВС на теплообменник

• Тп – температура в подающем трубопроводе.
• Тн – температура наружного воздуха.
• Тоб – температура в обратном трубопроводе.
• Туг – температура уходящих газов.
• Тот – температура в контуре отопления.
• Тгвс – температура в контуре ГВС.
• Тк – температура в тепловом контуре.
• Тб – температура в бойлере.
• Рп – давление в подающем трубопроводе.
• Рот – давление в контуре отопления.
• Ргвс – давление в контуре ГВС.
• PDS – реле перепада давления.
• PS – реле давления.
• FS – реле протока.
• НК – насос котловой.
• НЦ – насос циркуляции.
• НП – насос системы подпитки.
• PSпд – реле давления подпитки (прессостат).
• М – клапан регулирующий с электроприводом.

Для каскада до 4-х котлов с контурами отопления на насосно-смесительный узел и ГВС на бойлер

• Тп – температура в подающем трубопроводе.
• Тн – температура наружного воздуха.
• Тоб – температура в обратном трубопроводе.
• Туг – температура уходящих газов.
• Тот – температура в контуре отопления.
• Тгвс – температура в контуре ГВС.
• Тк – температура в тепловом контуре.
• Тб – температура в бойлере.
• Рп – давление в подающем трубопроводе.
• Рот – давление в контуре отопления.
• Ргвс – давление в контуре ГВС.
• PDS – реле перепада давления.
• PS – реле давления.
• FS – реле протока.
• НК – насос котловой.
• НЦ – насос циркуляции.
• НП – насос системы подпитки.
• PSпд – реле давления подпитки (прессостат).
• М – клапан регулирующий с электроприводом.

Шкафы управления — котловое регулирование

• Управление ступенчатыми и модулируемыми горелками. Гибкая логика контроллера позволяет пользователю задать в настройках КТР-121 тип управляемой горелки котла: модулируемая либо одно-, двух-, трехступенчатая.
• Регулирование температуры подающего теплоносителя. Контроллер поддерживает заданную пользователем температуру теплоносителя на выходе котла, изменяя мощность горелки в соответствии с настройками регулирования.
• Поддержание температуры обратного теплоносителя. Для избежания образования конденсата на поверхности теплообменника котла, КТР-121 поддерживает заданное значение температуры теплоносителя на входе в котел, управляя КЗР или НРЦ.
• Управление группой насосов циркуляции котла. Для осуществления циркуляции теплоносителя через котел, КТР-121 управляет группой насосов циркуляции котла с ротацией, контролем их аварий и вводом резерва.

• Контроль давления теплоносителя. Для защиты гидравлики котла от аварийных событий, прибор контролирует давление теплоносителя по верхнему и нижнему уровню.
• Контроль давления топки котла. КТР-121 контролирует давление топки котла или давление теплоносителя по дискретному сигналу от реле давления, для предотвращения аварийных событий.
• Контроль протока через котел. Для осуществления штатного циркулирования теплоносителя через котел, КТР-121 контролирует сигнал с датчика протока. При нарушении циркуляции котел будет немедленно остановлен до устранения причины аварии.
• Контроль аварий горелки. Прибор контролирует работу горелки по дискретному сигналу S3. При фиксировании сигнала аварии КТР-121 отключает горелку и активирует аварийный выход. Авария сбрасывается вручную после устранения причины.

• Прогрев холодного котла. Для предотвращения дестабилизации системы, перед запуском холодного котла происходит предварительный его прогрев на минимальной мощности по времени или температуре.
• Безопасный розжиг горелки. Во время розжига горелки КТР-121 контролирует сигнал подтверждения розжига – В4. При отсутствии сигнала после окончания времени розжига фиксируется авария горелки, активируется аварийный выход.
• Удаленное управление котлом. В контроллере открытая карта регистров для управления и его настройки через ПК или телефон в OwenCloud, SCADA-системах и OPC-серверах.

Шкафы управления — каскадное регулирование

• Управление каскадом котлов от 2-х до 4-х. Контроллер управляет каскадом от 2-х до 4-х котлов, с ротацией, контролем их аварий и вводом резерва. По температуре теплоносителя в общем подающем трубопроводе КТР-121 определяет необходимое число включенных в работу котлов.
• Поддержание температуры обратного теплоносителя в общем трубопроводе. Для защиты от снижения температуры обратного теплоносителя ниже уставки контроллер управляет насосом рециркуляции (НРЦ) или КЗР по показаниям датчика обратки в общем коллекторе.
• Погодозависимое регулирование по графику уставки. С целью снижения расходов на топливо и эксплуатационные затраты, увеличения ресурса котлов – КТР-121 корректирует уставку в общем трубопроводе по уличной температуре.

• Автоматическая ротация котлов и ввод резерва. Для увеличения ресурса котлов и равномерного распределения наработки контроллер производит смену ведущего котла по заданному времени и вводит в работу резерв при аварии основного.
• Контроль аварий котлов. КТР-121 контролирует аварии котлов по дискретным сигналам или через подключенные по сети RS-485 котловые регуляторы для сохранения работоспособности системы.
• Контроль общекотельных аварий. Контроллер с помощью модуля расширения ПРМ-1 контролирует общекотельные аварии: Пожар, Загазованность, Давление газа, Взлом – и производит их архивирование.

• Контроль давления теплоносителя в общем трубопроводе. По показаниям аналогового датчика давления КТР-121 осуществляет контроль давления в общем трубопроводе по верхнему и нижнему уровню.
• Управление группой насосов циркуляции. Для осуществления циркуляции теплоносителя через все котлы прибор управляет группой циркуляционных насосов в общем трубопроводе с ротацией, контролем их аварий и вводом резерва.
• Управление подпиткой системы. По показаниям аналогового датчика или прессостата КТР-121 поддерживает давление в системе, управляя двумя насосами и клапаном подпитки.
• Отсечение потока через неработающий котел. Для предотвращения разноса системы при запуске холодного котла и экономии топлива контроллер отсекает проток теплоносителя через неработающий котел.

Шкафы управления — тепловое регулирование

• Управление зависимыми и независимыми системами. КТР-121 управляет зависимыми системами с ГВС на бойлер, подключенными через гидрострелку или независимыми через теплообменник.
• Погодозависимое регулирование по графику отопления. Для поддержания комфортной температуры в помещении в разное время года контроллер производит коррекцию уставки контура отопления по значению температуры на улице.
• Управление подпиткой контуров. Для поддержания давления контура в независимой системе прибор управляет системой подпитки с двумя насосами и клапаном, с ротацией, контролем аварий и вводом резерва.

• Контроль давления теплоносителя в контурах. По показаниям аналогового датчика давления КТР-121 контролирует давление в каждом контуре независимой системы по верхнему и нижнему уровню.
• Управление циркуляционными насосами. Для осуществления непрерывной циркуляции теплоносителя в контуре прибор управляет группой из двух циркуляционных насосов с ротацией, контролем их аварий и вводом резерва.
• Режимы экономии. В ночное, дневное время и выходные дни пользователь может настроить режимы экономии, которые позволяют менять уставку регулирования по заданной программе.

• Автоматическая смена сезонов. Для перевода контура в летний или зимний режим по уставке КТР-121 использует алгоритм вычисления среднесуточной температуры. Переход также возможен по кнопке.
• Управлением многоконтурными системами. Для автоматизации более 2-х контуров потребителей два тепловых контроллера можно объединить в одну сеть по RS-485. Доступно управление не более, чем пятью контурами.
• Приоритизация нагрева контура ГВС. При невозможности достижения уставки ГВС заданное время контроллер может отдать приоритет нагрева контуру ГВС, снизив процент открытия КЗР контуров отопления.
• Совместная работа с каскадным регулятором. Тепловой контроллер работает в одной сети RS-485 с каскадным для обмена информацией о состоянии аварий, наружной температуре, повышении уставки котельной при большом теплопотреблении.

Визуализация, индикация и диспетчеризация

Наличие интерфейса RS-485 на борту шкафов управления котельными, позволяет включать их в системы диспетчеризации. Информацию с приборов можно передавать на ОРС- серверы, SCADA-системы, облачные сервисы. В ОВЕН ОРС-сервер и облачном сервисе OwenСloud представлены готовые шаблоны для КТР-121.

При работе с OwenСloud удаленный контроль и управление системой в реальном времени можно осуществлять, как с компьютера, так и со смартфона. При использовании приложения доступны текущие данные с прибора, представлена возможность записи параметров, можно увидеть историю предшествующих команд, посмотреть графики и получить уведомление в случае аварии.

Для оперативного контроля, координации технологического процесса с использованием передачи информации между котельной и диспетчерским пунктом используется визуализация. Она может быть реализована на мнемосхемах в облачных сервисах, SCADA-системах и т.д. Для удобства представления информации о состоянии котельной используют «местную» визуализацию с выводом на панель оператора. При необходимости визуализации котельной предлагается использование линейки сенсорных панелей оператора СП3хх.

Для отображения и редактирования параметров прибора с дверцы щита может быть использована выносная панель оператора ИПП120. Панель объединяется с КТР-121 по интерфейсу RS-485, собирает информацию с приборов и предоставляет ее оператору или наладчику.

Преимущества использования шкафов управления котельными вместе с ИПП120:

• Готовые варианты индикации панели, не требуется программирование.
• Применение одной ИПП120 на связку приборов или для каждого КТР-121 отдельно.
• Доступ к оперативным параметрам прибора без наличия группы по электробезопасности.
• Удобный монтаж – панель крепится в отверстие 22,5 мм, для подключения достаточно подвести четыре провода: питание и интерфейсную линию.
• Использование в тяжелых условиях эксплуатации: IP65, температура окружающего воздуха до +55 °C.