Публикация пресс-релизов Поиск по компании
Решения, технологии, стандарты Рынок, отрасль, люди Основы
Отменить подписку Подписка
Производители Системные интеграторы Дистрибьюторы
Продукты месяца Поиск по категории Добавить продукт
Добавить мероприятие
Добавить вакансию Специалисты по АСУ ТП, КИП Специалисты по электротехнике, энергетике Главные инженеры, технологи, электрики Менеджеры по продажам, консультанты, другое
Технические требования Публикация статей Публикация пресс-релизов Media Kit 2014
Перейти:  
 


 

Об автоматизации, АСУ ТП, КИП и электротехнике в Украине и мире

Беспроводная связь на станции очистки сточных вод, входящей в состав электростанции

Беспроводная связь на станции очистки сточных вод, входящей в состав электростанции
Технологические сточные воды, поступающие от электростанции Neurath (Рейнский буроугольный бассейн), принадлежащей компании RWE, повторно используются в технологических процессах в максимально возможной степени. Свой вклад в обеспечение гибкой и надежной работы установки для очистки сточных вод, входящей в состав электростанции, делают средства беспроводной связи и дополнительные компоненты, изготовленные компанией Phoenix Contact. RWE Power AG эксплуатирует электростанцию Neurath, расположенную к югу от города Гревенброх, Германия. Полная выходная электрическая мощность в 4400 МВт делает эту станцию, работающую на буром угле, самой крупной в Германии и второй по величине в Европе.
 
Установка по очистке сточных вод, оснащенная четырьмя круговыми устройствами снятия загрязнителей, обеспечивает очистку сточных вод, которые затем повторно используются в технологическом процессе. Модернизация установки для очистки сточных вод была проведена в 2014 году. Частью процесса обновления стало прекращение работы системы управления установкой, которая до этого момента являлась автономной, и ее интеграция в состав общей системы управления Procontrol P14, изготовленной компанией АВВ. Такое решение было необходимым для повышения эксплуатационной гибкости данного блока. Система Procontrol обеспечивает управление всеми вспомогательными системами электростанции, в том числе насосной станцией для сжигания топлива, а также систем пожаротушения.
 
В ходе переоснащения на первом плане находилась одна цель – возможность режима дистанционного управления. Для этого все участки очистки сточных вод должны иметь связь с мониторами комнаты управления электростанции, включая отображение параметров технологических процессов в режиме реального времени. «Из-за непрерывного вращательного движения круговых устройств снятия загрязнителей и ограниченного числа контактных колец, возможность использования пакетов необслуживаемых контактных колец для осуществления обратной связи и передачи управляющих команд даже не рассматривалась», – вспоминает С. Штрассер. Поэтому он и его коллеги искали коммуникационное решение, которое обладало бы надежностью, достаточной для удовлетворения требований по высокой эксплуатационной готовности, которые предъявляются оператором электростанции ко всем частям системы. С. Штрассер поясняет: «Поскольку у нас уже была информация об успешном использовании системы беспроводной связи Radioline на других электростанциях компании RWE, мы обратились к компании Phoenix Contact. В ходе инспекции объекта сотрудники компании из Бломберга провели тестирование зоны покрытия беспроводной связи на наших производственных участках и смогли оценить уровень сигнала и надежность передачи данных».
 
Технология беспроводной связи, учитывающая специфику конкретной отрасли
 
Система Radioline основана на применении технологии беспроводной связи Trusted Wireless 2.0, которая была специально разработана компанией Phoenix Contact для применения в промышленности. Эта технология особенно подходит для беспроводной передачи данных от датчиков и исполнительных устройств, а также для обмена малыми и средними объемами данных в обширных системах. В условиях прямой видимости расстояние между двумя мобильными абонентами может составлять от нескольких сотен метров до нескольких километров. Надежная связь обеспечивается применением метода расширения спектра скачкообразной сменой частоты (FHSS). Данная технология предусматривает выбор до 127 каналов из всего частотного диапазона, переход между которыми осуществляется на основе псевдослучайного кода. Механизмы совместимости, действующие в автоматическом и ручном режимах, обеспечивают надежную параллельную работу различных систем беспроводной связи. Эта функция применима в комбинированных решениях с использованием устройств системы Radioline, действующих на разных радиочастотах, а также систем WiFi, для которых используемые каналы могут быть блокированы специально.
 
Хотя перехват пакетов данных третьей стороной теоретически допустим, шифрование со 128-битным ключом гарантирует, что прочитать их будет невозможно, то есть таким способом обеспечивается защита передаваемых данных. Кроме того, проверка целостности подтверждает аутентичность отправителя, а измененные пакеты отклоняются. Еще одной особенностью технологии Trusted Wireless 2.0 является распределенное управление сетью, за счет которого отправка данных выполняется быстрее. Данная система обладает обширной функциональностью для диагностики и делает возможным построение гибких сетевых структур с автоматизированным управлением подключениями.
 
Модульное расширение
 
Ведущий модуль системы Radioline может быть оснащен различными антеннами и допускает расширение модульным способом, путем добавления до 32 модулей ввода/вывода. Расширенный диапазон рабочих температур (от -40°С до +70°С) увеличивает количество вариантов применения этих устройств в сложных условиях промышленной среды. После того как все испытания были завершены с положительным результатом, сотрудники компании RWE Power, при поддержке компании Phoenix Contact, приступили к планированию системы для станции по очистке сточных вод. Каждое из четырех круговых устройств для снятия загрязнителей было оснащено собственной системой беспроводной связи. Центральный распределительный шкаф системы управления Р14 был установлен в помещении с насосами установки по очистке сточных вод. Кроме того, требовалась передача большого количества сигналов с разным уровнем напряжения в беспотенциальной форме при помощи оптронов.
 
 
Рис. 1. Четыре направленные антенны гарантируют оптимальный уровень сигнала, независимо от текущего положения круговых устройств для снятия загрязнителей.
 
После завершения этапа планирования проект был официально выставлен на тендер, по результатам которого этот контракт был заключен с компанией SAG GmbH. Воспользовавшись собственными наработками в области оборудования для электростанций, этот поставщик систем и услуг из Кёльна разработал четыре шкафа управления круговыми устройствами для снятия загрязнителей, а также главный распределительный шкаф для системы управления. Затем шкафы управления были установлены на станции очистки сточных вод. По причине эксплуатации на открытом воздухе, все шкафы были оборудованы соответствующими обогревателями, которые обеспечили защиту от конденсации.
 
В случае систем, к которым предъявляются повышенные требования по обеспечению эксплуатационной готовности, особо важную роль играет резервирование питания. «Помимо блоков питания серии Quint, обеспечивающих преобразование напряжений, мы воспользовались модулем активного резервирования этой же серии», – комментирует С. Штрассер. Интегрированная функция автоматической балансировки тока (АСВ) обеспечивает равномерное распределение нагрузки на блоки питания, за счет чего увеличивается их срок эксплуатации. «Благодаря непрерывному мониторингу входного напряжения, выходного тока и секции развязки, модуль резервирования вносит существенный вклад в обеспечение высокой эксплуатационной готовности системы и значительно снижает затраты на протяжении всего жизненного цикла оборудования», – продолжает С. Штрассер.
 
 
Рис. 2. Ведущий модуль системы Radioline расширен до 32 модулей ввода / вывода.
 
Оптимальный уровень сигнала
 
Шкафы управления, установленные на круговых устройствах для снятия загрязнителей, непрерывно перемещаются по круговой траектории, поэтому каждый из них оборудован всенаправленной антенной. Приемник, находящийся в помещении для насосов, подключен к четырем направленным антеннам. Такое решение обеспечивает оптимальный уровень сигнала, независимо от текущего положения круговых устройств для снятия загрязнителей. Для защиты антенной системы сотрудники компании RWE Power установили в шкафах управления устройства для защиты от импульсных перенапряжений, также изготовленные компанией Phoenix Contact. Данные устройства обеспечивают максимальную степень эксплуатационной готовности и, благодаря малым величинам затухания, не вносят помехи в передачу сигнала между мобильными абонентами.
 
«Ввод модулей Radioline в эксплуатацию оказался очень простым, – в заключение замечает С. Штрассер. – Все, что требовалось сделать, – это состыковать радиомодули друг с другом при помощи поворотного переключателя на устройстве. В результате дискретный вход получает тот же номер, что и соответствующий дискретный выход, после чего сигналы распределяются в системе надлежащим образом без необходимости какого-либо программирования. После включения и восстановления питания мобильные абоненты автоматически находят друг друга снова в течение нескольких секунд. Мы были в восторге от такого интуитивно-понятного способа применения, а также от той поддержки, которую мы получили от компании Phoenix Contact».