В 2022-2023 годах наша компания приняла участие в проекте по модернизации на Среднеуральской ГРЭС. В рамках модернизации был произведен демонтаж паровых котлов, которые выработали свой ресурс, и установка двух редукционно-охладительных установок производительностью по 100 т/час каждая. РОУ предназначены для редуцирования пара от котлов с параметрами P=25 МПа, T=545 °С до до параметров пара P=3,4 МПа, T=400 °С. РОУ – очень распространены на объектах энергетической инфраструктуры. Их задача – доведение пара до необходимых параметров. Встречаются БРОУ и РОУ. БРОУ – быстродействующая РОУ. В качестве привода используется, обычно пневматический или электропривод. Ранее применялись решения и с гидравлическим приводом. Функционально РОУ состоит из запорно-дроссельного клапана, который используется для регулирования давления редуцированного пара и системы впрыска охлаждающей воды. Вода обеспечивает охлаждение пара. Также, в состав входит вспомогательная запорная и запорно-регулирующая арматура, комплект датчиков, включающий расходомер редуцированного пара.
Наша компания занималась разработкой локальных систем автоматического управления для двух РОУ. Для каждой РОУ была необходима своя, независимая ЛСАУ. Требования к надежности подразумевали использование архитектуры с резервированным ЦПУ, и мы согласовали с Заказчиком использование Siemens Simatic S7-1500 CPU 1513R, поддерживающий горячее резервирование. В качестве операторского интерфейса предусмотрена панель оператора с диагональю 15” компании Weintek. Также, проектом предусматривается интеграция с АСУ ТП верхнего уровня, представленной РСУ конечного заказчика.
Основными функциями ЛСАУ являются:
Отметим еще некоторые технические решения в ЛСАУ. Для повышения надежности были применены два блока питания постоянного тока 24В, работающие в параллель. При выходе из строя одного из них питание шкафа не пропадает. По требованию Заказчика нами было предусмотрено резервное ручное управление клапанами импульсно-предохранительных устройств. Это позволяет принудительно сбросить давление редуцированного пара в случае отказа или повреждения автоматики. Т.к. ГРЭС относится к значимым объектам критической инфраструктуры, то особое внимание уделялось и вопросам информационной безопасности. Система была категорирована, как объект III категории, и были применены следующие меры безопасности:
|
Обозначение и номер меры |
Меры обеспечения безопасности значимого объекта III категории |
|---|---|
| ИАФ.1 | Идентификация и аутентификация пользователей и инициируемых ими процессов |
|
УПД.1 |
Управление учетными записями пользователей |
| УПД.4 | Разделение полномочий (ролей) пользователей |
| УПД.5 | Назначение минимально необходимых прав и привилегий |
| УПД.6 | Ограничение неуспешных попыток доступа в информационную (автоматизированную) систему |
| УПД.11 | Управление действиями пользователей до идентификации и аутентификации |
| ЗНИ.2 | Управление физическим доступом к машинным носителям информации |
| ЗНИ.5 | Контроль использования интерфейсов ввода (вывода) информации на машинные носители информации |
| АУД.1 | Инвентаризация информационных ресурсов |
| АУД.3 | Генерирование временных меток и (или) синхронизация системного времени |
| АУД.4 | Регистрация событий безопасности |
| ОЦЛ.1 | Контроль целостности программного обеспечения |
| ОДТ.4 | Резервное копирование информации |
| ОДТ.5 | Обеспечение возможности восстановления информации |
| ОДТ.6 | Обеспечение возможности восстановления программного обеспечения при нештатных ситуациях |
| ЗТС.2 | Организация контролируемой зоны |
| ЗТС.3 | Управление физическим доступом |
| ЗТС.5 | Защита от внешних воздействий |
| ДНС.2 | Обучение и отработка действий персонала в нештатных ситуациях |
| ИПО.1 | Информирование персонала об угрозах безопасности информации и о правилах безопасной работы |
| ИПО.2 | Обучение персонала правилам безопасной работы |
Я бы отметил две ключевые задачи, которые должны были решить проектировщики и программисты ПЛК в проекте ЛСАУ РОУ:
1) Обеспечение безопасности технологического процесса. Безопасность важна всегда, в любой системе управления. Но когда речь идет о давлении в 250 атмосфер и температуре пара в 500 градусов Цельсия, то скрупулезность проверки программного кода, шкафа управления, сигнальных цепей, КИП должна быть на высочайшем уровне.
2) Обеспечение регулирования параметров пара на выходе РОУ. Для точного и быстрого регулирования необходимо тщательно настраивать регуляторы. Программные регуляторы используются для формирования задания для запорно-дроссельного клапана (поддержание давления), регулирующего клапана подачи охлаждающей воды (поддержание температуры) и импульсно-предохранительное устройство (защита от превышения давления). Сложность заключается еще в том, что на объекте у инженеров не так уж много времени для настройки этих регуляторов.
Хотя ЛСАУ РОУ и небольшая система, но характеристики объекта и технологического процесса делают ее очень интересной с точки зрения технических решений АСУ ТП.
