АСУ испытательных стендов турбокомпрессоров завода АО «Пензадизельмаш»

Стенд испытаний №1 турбокомпрессорных установок ТК45, ТКР24
(Фото АО «Пензадизельмаш»)

Создание новой техники невозможно без проведения ее испытаний. Для железнодорожной техники в России характерно многообразие эксплуатационных условий, в том числе с повышенными силовыми и вариативными температурными нагрузками. Поэтому важна глубокая и качественная оценка конструктивных и эксплуатационных характеристик продукции в стендовых условиях. Она гарантирует выпуск на линию безопасной и надежной техники.

Компания НПФ «КРУГ» завершила работы на заводе АО «Пензадизельмаш» по внедрению автоматизированной системы управления (АСУ) четырех испытательных стендов турбокомпрессоров типа ТК30, ТК32/ТКР34, ТКР24/ТК45 и стенда испытаний сопловых аппаратов.

Внедрённая АСУ предназначена для автоматизированного дистанционного управления и контроля за испытаниями турбокомпрессорных установок с отображением оператору достоверной информации о ходе испытательного процесса.

АО «Пензадизельмаш» специализируется на производстве дизелей и турбокомпрессоров, а также комплектующих узлов для дизелестроительных заводов. Это единственное в России предприятие, производящее дизели типа Д50 мощностью 1000-1200 лошадиных сил. Пензенские дизельные двигатели предназначены для оснащения маневровых тепловозов, которые используются на железнодорожном транспорте, а также на предприятиях горнорудной, металлургической и других отраслей промышленности. АО «Пензадизельмаш» входит в состав ТМХ (Трансмашхолдинг). Турбокомпрессоры производства АО «Пензадизельмаш» устанавливаются на широкий модельный ряд российских дизельных двигателей мощностью до 7 МВт.

Основная цель проекта – выпуск гарантированно качественной и безопасной продукции. Постоянный контроль параметров стенда обеспечивает безопасную работу оборудования при пуске, наборе нагрузки, при изменении нагрузки, сбросах нагрузки и останове испытываемого оборудования.

Основные функции

• Сбор и обработка информации, поступающей от аналоговых и дискретных датчиков
• Реализация технологических регламентов испытаний турбокомпрессоров
• Отображение и фиксация первичной и обработанной информации для операторов–технологов и другого эксплуатационного персонала
• Автоматическое управление процессом испытаний, включая набор и снижение нагрузки по требуемому графику
• Реализация технологических защит и блокировок для предотвращения аварийных ситуаций в результате ошибочных действий персонала
• Дистанционное автоматическое управление запорной и регулирующей арматурой, механизмами собственных нужд
• Сигнализация о начале испытаний, а также предупредительная и аварийная технологическая сигнализации, регистрация событий и параметров, ведение архивов данных
• Обеспечение персонала технологической информацией для анализа, оптимизации и планирования работ оборудования и его ремонта
• Уменьшение психофизической нагрузки и вероятности ошибочных действий оперативного персонала.

Архитектура системы

АСУ испытательных стендов функционирует на базе программно-аппаратного (программно-технического) комплекса КРУГ-2000 (ПАК ПТК КРУГ-2000^®) и представляет собой трехуровневую систему.

Первый (нижний) уровень системы включает в себя следующее оборудование:

• датчики измерения частоты турбокомпрессора
• датчики температуры, расхода и давления, устанавливаемые на всей линии трубопроводов
• дискретные датчики уровня
• циркуляционные насосы
• ЧРП циркуляционных насосов
• запорная арматура (задвижки, регулирующие и отсекающие клапаны)
• указатели положения запорной арматуры
• свечи розжига камер сгорания.

Второй (средний) уровень системы представлен шкафами управления с промышленными контроллерами DevLink-C1000 и модулями ввода/вывода DevLink-A10, которые обеспечивают сбор, обработку информации от аналоговых и дискретных датчиков. Передача данных на верхний уровень осуществляется по сети Ethernet через общий коммутатор.

Третий (верхний) уровень построен на базе российской SCADA КРУГ-2000, которая обладает клиент-серверной архитектурой и включает в себя:

• Два резервируемых сервера базы данных, совмещённых с автоматизированным рабочим местом (АРМ) оператора
• два АРМа оператора-клиента.

Все АРМы работают с поддержкой двух-мониторного режима для вывода в системе сразу нескольких мнемосхем на два монитора.

Серверы базы данных обеспечивают сбор данных с контроллеров каждого испытательного стенда, обработку и долговременное хранение полученных данных для оперативного персонала.

АРМы оперативного персонала осуществляют:

• визуализацию оперативных и архивных данных посредством мнемосхем, таблиц и графиков
• документирование данных (ручное/автоматическое формирование, ведомостей и протоколов)
• ручной ввод настроечных параметров системы (технологических уставок, шкалы датчиков и т.п.)
• и др.

Информационная мощность системы

• Количество канальных переменных – 5 556
• Количество событийных перьев – 2 307
• Количество мнемосхем – 13
• Количество отчетов – 48.

Результаты

АСУ испытательных стендов позволило дистанционно управлять и контролировать испытательным процессом турбокомпрессорных установок и отображать оператору достоверную информацию о ходе испытаний. Так же АСУ стенда обеспечивает безопасную работу оборудования при пуске, наборе нагрузки, при изменении нагрузки, сбросах нагрузки и останове испытываемого оборудования, а в случае аварийных ситуаций, безопасную остановку оборудования.

Работы, связанные с созданием АСУ проводились в рамках полномасштабной реконструкции четырех испытательных стендов, выполняемых Генподрядной организацией АО «Энергетические решения» (г. Москва). Работы проводились в рамках реализации проекта «Развитие дизельного производства» при поддержке Фонда развития промышленности РФ.

В зону ответственности АО «Энергетические решения» вошли следующие работы:

• Комплексное проектирование объекта
• Демонтажные работы оборудования старых стендов
• Поставка оборудования и материалов
• Монтаж основного технологического и вспомогательного оборудования стендов, включая электротехническое оборудование и КИПиА
• Комплексные пусконаладочные работы (ПНР)
• Разработка программ и методик аттестации стендов
• Метрологическая экспертиза программ и методик аттестации стендов
• Первичная аттестация испытательных стендов.

В зону ответственности ООО НПФ «КРУГ» вошли следующие работы по созданию АСУ:

• Разработка проектной документации шкафов управления с привязкой к электротехническому оборудованию и КИП стендов
• Изготовление и поставка шкафов управления (средний уровень)
• Поставка серверов и АРМов (верхний уровень)
• Поставка лицензионного программного обеспечения для среднего и верхнего уровней системы
• Разработка прикладного программного обеспечения (инжиниринг) для среднего и верхнего уровней системы
• Первичная метрологическая поверка системы
• Комплексные ПНР.

Использованы материалы официального сайта ГК «Трансмашхолдинг».