Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Системы управления, сигнализации и защиты дизельных электростанций

В статье представлено решение для управления работой дизель-генераторных установок: контроллеры Lovato и панели управления. Рассмотрены функциональные возможности трех моделей контроллеров, выносной панели RGKRA и HMI-панели серии LRHA.

Группа компаний ТСС, г. Москва

TSS.png

скачать pdf >>

Статья отражает опыт ООО «ГК ТСС», крупнейшего на рынке РФ поставщика дизель-генераторных установок. Амбициозное начало необходимо для то­го, чтобы обратить внимание читателей на некоторые особенности подхода компании. Де­ло в том, что ГК ТСС, которая более 30 лет поставляет на рынок РФ дизель-генераторы, исторически фокусировалась на недорогой продукции. Но за последние 5–7 лет в ее ассортименте значительно увеличилось количество оборудования категории премиум. По классификации компании это дизель-генераторные установки для постоянной работы, оснащенные двигателями Baudouin, Doosan, Cummins и Iveco. Контроллеры для управления этими двигателями, выпускаемые известными производителями, уже использовались другими предприятиями. Поэтому, чтобы создать свою экосистему, ГК ТСС стала сотрудничать с итальянским производителем Lovato Electric.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Дизельная электростанция ТСС с системой управления, сигнализации и защиты

Как можно понять по названию, Lovato Electric – это электротехническая компания. Она существует уже более 100 лет и выпускает, как и положено электротехнической компании, защитные устройства, сигнальную арматуру, приводную технику, а также средства автоматизации. Последняя категория как раз и является важнейшей для нашего разговора. Начнем с «мозга» дизель-генератора – контроллера.

ГК ТСС использует три линейки контроллеров Lovato. В качестве базовой применяется модель RGK600. Это AMF-контроллер, то есть запускающий дизель-генератор при отключении напряжения в основной се­ти (с помощью включения резервного генератора). Контроллер работает с аналоговыми двигателями. В случае, если двигатель имеет CAN-шину, целесообразно использовать модель RGK601, имеющую встроенный CAN-модуль. В качестве особенности отметим гибкие настройки характеристик датчиков: можно как загрузить на выбор одну из предустановленных кривых чувствительности, так и задать свои.

Авторизованные партнеры Lovato (а ГК ТСС, конечно же, из таких) могут менять уставки станции и параметры контроллера. Это можно делать вручную через ме­ню. Однако специалисты ГК ТСС, которым приходится еженедельно готовить к отгрузке десятки станций, используют оптический порт на лицевой панели и переходник «USB – оптический порт». В этом случае настройка выполняется  с использованием смартфона, планшета или ноутбука и бесплатного ПО Lovato Xpress. Забегая вперед, скажем, что такой метод настройки используется и для других серий контроллеров Lovato.

Если функционально гибкого, но не предполагающего дистанционного мониторинга контроллера RGK600 недостаточно, то следующая функциональная ступень достижима при установке контроллера RGK800. Как и RGK600, «восьмисотый» работает с аналоговыми датчиками, как и RGK601, имеет на борту CAN-модуль. Однако в отличие от них RGK800 снабжен двумя гнездами под модули расширения и встроенным разъемом RS-485. Это позволяет организовать дистанционный мониторинг разными способами.

Первый вариант: можно установить в гнездо расширения GSM-модем и управлять ДГУ с помощью СМС. Модем работает в стандарте 3G и не гарантирует достаточной для интернет-соединения скорости обмена данными при неидеальных условиях приема (например, при неподходящей погоде). Тем не менее для многих случаев режим, когда контроллер отправляет по СМС данные о состоянии ДГУ, а также отрабатывает посланные команды, вполне подходит.

Ris_2.png

Рис. 2. Управление с помощью HMI-панели

Второй вариант: если необходимо наладить управление на расстоянии нескольких сотен метров, можно использовать протокол Mod­bus поверх физического протокола RS-485. Например, в заводоуправлении есть помещение – «штаб» заводских энергетиков, ку­да стекается информация о работе ДГУ, стоящих в цехах, на складах и в других строениях на территории предприятия. Для такой ситуации можно использовать встроенный в контроллер интерфейс RS-485 или установить модуль расширения RS-485. Установка модуля расширения имеет смысл, когда задействовано несколько сценариев управления. Наиболее распространенным сценарием является управление с помощью выносной панели RGKRA или HMI-панели серии LRHA (рис. 2). RGKRA представляет собой устройство, повторяющее лицевую панель RGK800, за исключением то­го, что у контроллера есть физические кнопки, а панель оснащена только тачскрином (рис. 3, 4).

Ris_3.png

Рис. 3. Шкаф управления ДГУ с контроллером Lovato


Ris_4.jpg

Рис. 4. Панель управления: примеры интерфейса

Если RGKRA – просто дистанционный пульт управления, то LRHA – это решение, позволяющее создать локальную (расстояние до 600–700 м, до 6–7 устройств), интегрированную систему управления малой генерацией, основанную на спецификациях RS-485. В отличие от прямолинейного дублирования, панели LRHA снабжены функциональностью, расширяющей возможности контроллера. Во-первых, панели LRHA оснащены оболочкой, разработанной совместно Lovato и ТСС. Эта оболочка имеет интерфейс с символикой ТСС, ведет журналы состояний, сконфигурированные в соответствии с требованиями специалистов ГК ТСС. Один из элементов – справочник аварий, помогающий определить причину выхода из строя. Подтвердить выводы и умозаключения можно, разбирая данные журналов состояния станции, ее компонентов (двигателя, альтернатора) и электросетей. Отдельный журнал отображает историю доступов к станции: кто подключался, каким способом и какие действия выполнял. Во-вторых, на борту HMI-панели есть веб-сервер и разъем Ethernet, что делает возможным подключение панели к интернету. Это позволяет управлять ДГУ через браузер, а также получать сообщения об авариях по электронной почте. В-третьих, журналы можно копировать и разбираться с ни­ми уже на компьютере, используя удобства большого экрана. Конечно, такие панели – не уникальный продукт, но функциональность LRHA вы­ше, чем это свойственно таким устройствам.

Дополнительным сценарием может быть реакция на статус другого устройства, также с использованием Mod­bus и RS-485. Ча­ще всего встречается последовательное применение нескольких станций для увеличения межсервисного интервала. Иными словами, ДГУ № 1 работает 250 часов, по окончании этого времени она говорит: «Я отработала свой межсервисный ресурс, мне нужно менять масло и фильтры. Давай-ка, ДГУ № 2, вставай на вахту». В этом случае возможен конфликт: кто должен являться ведущим устройством – панель управления или ДГУ? Конфликт решается налаживанием двух независимых линий связи. Для одной используется интерфейс RS-485, встроенный в контроллер, для другой – такой же интерфейс, имеющийся в модуле расширения.

Наконец, можно установить модуль расширения с Ethernet и подключить контроллер к роутеру. В этом случае станцией можно управлять через браузер. Если используется группа из нескольких или да­же нескольких десятков ДГУ, то резонно применить сервер Lovato Synergy. Фактически функции сервера не ограничиваются управлением ДГУ или да­же несколькими десятками ДГУ. Lovato Synergy – это платформа для мониторинга и управления электроснабжением. Кроме ДГУ эта софтверная платформа позволяет управлять еще двумя важными классами устройств: контроллерами ввода резерва серии Lovato ATL (модели 610, 800, 900) и системой мониторинга энергопотребления Easy­Branch. Последняя представляет собой систему из измерительного модуля и набора измерительных устройств – токовых трансформаторов. Подобные системы облегчают управление энергопотреблением на крупных объектах, включающих в се­бя несколько кластеров энергопотребления.

Подытожить предыдущий абзац можно так: Lovato Synergy позволяет интегрировать управление локальной генерацией, коммутацией и потреблением энергии, причем распределенно. Обратите внимание, что фраза выглядит не слишком конкретной. И это объяснимо, поскольку платформа предназначена для решения довольно масштабных задач. А такие задачи конфигурируются индивидуально в каждом случае. Уверенно тут можно обозначить два постоянных момента. Первый: у ТСС есть десятилетия опыта работы в малой энергетике, производство компании способно обеспечить самую сложную конфигурацию оборудования. А служба автоматизации ТСС настроит эту систему должным образом. Второй: оборудование Lovato способно решать такие сложные задачи не только с технической точки зрения, но и с точки зрения действующего законодательства. Контроллеры внесены в реестр СИ, остальные элементы или находятся в процессе внесения в реестр, или не требуют такого внесения.

Осталось упомянуть еще один класс контроллеров – серию RGK900 (модели RGK900, RGK900SA RGK900MC). Эти контроллеры предназначены для организации синхронной работы. Синхронизироваться могут: островная установка (несколько ДГУ, работающих на единой частоте и не подключенных к энергосистеме, то есть в России – к ЕЭС РФ), синхронная ДГУ (то есть работающая на частоте ЕЭС) и смешанная установка (состоящая из нескольких станций, работающих с ЕЭС). Контроллеры Lovato бы­ли использованы при реализации многочисленных проектов в Российской Федерации и заслужили хорошую репутацию. Однако каждое такое решение является проектным и конфигурируется под конкретную задачу.

Опубликовано в журнале «ИСУП» № 2(116)_2025

В. В. Пекарев, старший менеджер по развитию направления ДГУ,
департамент маркетинга,
Группа компаний ТСС, г. Москва,
тел.: +7 (495) 021-6925,
e-mail: info@tss.ru,
сайт: tss.ru