Принцип действия СИУ ВЗ заключается в следующем: первичные измерительные преобразователи (далее - ПИП) выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный электрический сигнал; модули ввода-вывода измеряют аналоговые унифицированные выходные сигналы ПИП, выполняют их аналого-цифровое преобразование, осуществляют преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров; программируемые контроллеры выполняют вычислительные и логические операции, проводят диагностику оборудования, формируют сигналы предупредительной, аварийной сигнализации и передают информацию на автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) оператора; АРМ оператора обеспечивает отображение параметров технологического процесса, архивных данных, журнала сообщений, сигналов сигнализации, информации о состоянии оборудования СИУ ВЗ, настройку сигнализации.

Система состоит из шести локальных подсистем вибрационной защиты гидроагрегатов (далее - СВЗ ГА) №1-6.

Система обеспечивает связь всего оборудования шести СВЗ ГА со станционной автоматизированной системой управления технологическими процессами Зейской ГЭС (далее -АСУ ТП) и обеспечивает выполнение следующих функций:

• - измерение величин абсолютной и относительной вибрации;

• - контроль уставок измеренных значений для определения вибрационного состояния ГА;

• - самодиагностику, формирование технологических сообщений и сообщений диагностики;

• - передачу информации в АСУ ТП для регистрации и отображения на дисплее панели оператора ГА и АРМ верхнего уровня АСУ ТП;

• - ведения архивов технологической информации и сообщений на АРМ СВЗ ГА;

• - формирование обобщенных дискретных предупредительного и аварийного сигналов для передачи в систему автоматического управления ГА;

• - формирование команд управления (в том числе запрет пуска, автоматический останов).

Система представляет собой трехуровневую иерархическую   измерительно-

управляющую систему распределенного типа и включает в себя следующие уровни:

• 1) Нижний уровень: включает в себя ПИП, датчики контроля параметров оборудования гидроагрегатов.

Измерения абсолютного виброперемещения выполняют с помощью преобразователей виброперемещений ИВП-05-0,8/200, регистрационный № 47052-11 в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистр. №).

Измерения относительного виброперемещения выполняют с помощью приборов для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04 (регистр. № 56322-14).

• 2) Средний уровень: представляет собой комплексы программно-технические измерения вибрации опорных и вращающихся узлов гидроагрегатов и иных механизмов «Виброконт» (далее - ПТК) ( регистр. № 76891-19). Конструктивно ПТК представляют собой приборные шкафы, в которых размещены процессорные модули CPU, контроллеры программируемые SIMATIC S7-1500 c модулями ввода-вывода 6ES7531-7NF10 (регистр. № 60314-15), а также АРМ.

На среднем уровне выполняется:

• - измерение выходных сигналов (мгновенных значений), поступающих от датчиков вибрации и приведение результатов к диапазону измерений датчиков;

• - первичная цифровая обработка полученной информации и вычисление интегральных параметров - размаха и СКЗ сигналов, поступающих от вибродатчиков в диапазоне частот от 0,8 до 200 Гц;

• - сравнение полученных значений параметров контролируемого объекта с заданными пределами.

• 3) Верхний уровень состоит из АРМ СВЗ ГА, который обеспечивает сбор информации от комплексов СВЗ ГА №1-6, отображение полученной информации на экранных формах, ведение архивов и журнала сообщений, а также обеспечивает ввод настроечных параметров комплектов СВЗ ГА.

Дополнительно выполнено подключение к существующей АСУ ТП для передачи параметров комплексов СВЗ ГА №1-6. Предусмотрен вывод параметров комплексов СВЗ ГА №1-6 на экранные формы существующих панелей оператора (входят в состав САУ ГА) и на экранные формы АРМ верхнего уровня АСУ ТП. На серверах верхнего уровня АСУ ТП предусмотрено ведение архивов и журнала сообщений комплексов СВЗ ГА №1-6.

Интеграция и обмен информацией между подсистемами осуществляется посредством применения протокола передачи данных МЭК 60870-5-104 (для связи с АРМ СВЗ ГА) и протоколам передачи данных SIMATIC (для связи с существующей АСУ ТП).

В качестве средства организации интерфейса «человек-машина» используются АРМ СВЗ ГА, АРМ существующей АСУ ТП, панели оператора ГА. Контроль за технологическим процессом организуется с помощью отображения на экранах динамических данных. Управление с экранных форм АРМ выполняются с помощью типовых манипуляторов типа «мышь».

Синхронизация СВЗ ГА №1-6 и АРМ СВЗ ГА осуществляется системой обеспечения единого времени Зейской ГЭС по протоколу NTP.

Перечень и состав измерительных каналов (далее - ИК) СИУ ВЗ приведены в таблице 2.

На рисунках 1 - 4 представлен общий вид компонентов СИУ ВЗ.

На рисунке 5 приведена структурная схема СИУ ВЗ.

Рисунок 1 - Общий вид контроллеров программируемых SIMATIC S7-1500

Рисунок 2 - Общий вид модулей ввода-вывода

6ES7531-7NF10

Рисунок 3 - Общий вид шкафа ПТК компонентов СИУ ВЗ Аппаратура и оборудование среднего уровня

Рисунок 4 - Общий вид аппаратуры и оборудования среднего и верхнего уровней (АРМ)

Пломбирование СИУ ВЗ не предусмотрено.

Рисунок 5 - Структурная схема СИУ ВЗ Зейской ГЭС

Лист № 5 Всего листов 13 

Таблица 4 - Комплектность СИУ ВЗ