Диспетчеризация частотных приводов: задачи и практика

Рис. 1. Частотно-регулируемый привод VLT AQUA Drive от компании «Данфосс»

 

Применение преобразователей частоты повышает энергоэффективность во многих отраслях промышленности и в коммунальном хозяйстве. Частотное регулирование позволяет автоматизировать технологические процессы, увеличивает производительность оборудования, обеспечивает экономию энергии, продлевает срок службы двигателей и защищает их от поломки. 

Частотно-регулируемый привод – продукт, созданный на основе новейших научных разработок, он представляет собой сложное устройство. Требуются специалисты, способные программировать и подстраи­вать его работу под технологические процессы, а в случае нештатных ситуаций оперативно решать возникающие проблемы. Обычно эти задачи решает поставщик оборудования, но в случае непрерывного производства каждая минута простоя в ожидании техпомощи приносит большие убытки. Очевидным решением является оснащение установок специальными системами диспетчеризации. 

В основном продукты компании «СИНТО» устанавливаются в глубине инженерных сооружений, что делает визуальную индикацию работы менее значимой, а диспетчеризацию – необходимой. При этом распространенные системы диспетчеризации обладают рядом недостатков. Прежде всего, это увеличение количества оборудования и необходимость писать специальное ПО. И если на объектах промышленности нередко уже существуют готовые системы диспетчеризации, под которые необходимо адаптировать выходной сигнал, то на объектах коммунального хозяйства нет возможности организовать серверную и построить систему, включающую большое количество инженерного оборудования, в том числе тепловых пунктов, насосных станций и систем вентиляции. Несвоевременное же устранение аварийных ситуаций на этих узлах может привести к нарушению работы всех инженерных систем и нанести значительный ущерб. 

 

На практике применяются различные SCADA-системы, зачастую достаточно сложные и дорогостоящие, предполагающие установку различного дополнительного оборудования. В 2014 году разработчиками из компании «Данфосс» была представлена первая система для удаленного управления и мониторинга частотных преобразователей VLT – Cloud-Control. Ее применение позволяет обходиться без присутствия квалифицированного персонала непосредственно у оборудования и при этом управлять приводами, оперативно реагировать на нештатные и аварийные ситуации, минимизировать потери от простоя оборудования. 

 

В качестве наглядного примера приведем насосную установку повышения давления «ГидроСи» (рис. 2). Основой щита управления трехнасосной станции являются три преобразователя частоты Danfoss VLT AQUA Drive, работающие на поддержание давления в каскадном режиме. Структура щита управления (рис. 3) не требует установки дополнительного контроллера, так как весь алгоритм работы записан в преобразователях частоты. Установив один модем Danfoss Cloud-Control, получаем дистанционное управление сразу тремя приводами и всей установкой в целом. 

 

Рис. 2. Насосная установка «ГидроСи» со щитом управления

 

Преимущества видны сразу же, на этапе пусконаладочных работ. Несмотря на то что оборудование поступает к заказчику уже запро­граммированным и полностью готовым к использованию, в процессе пусконаладки может понадобиться изменить параметры преобразователя частоты. Теперь эти действия специалисты сервисной службы могут производить дистанционно, без выезда на место, что значительно ускоряет процесс. 

После ввода оборудования в эксплуатацию обслуживающий персонал получает полную информацию о работе насосной станции. Появляется возможность изменять настройки в частном приводе для улучшения технико-экономических показателей оборудования на основе накопленных данных. В случае аварийных ситуаций по командам из сервисного центра можно дистанционно перепрограммировать оборудование, исключив простой узла, или, изучив журнал аварий, сразу же диагностировать и устранить причину простоя. 

Доступ к параметрам преобразователя частоты на веб-сервисе Сloud-Сontrol полностью безопасен и строго ограничен по учетным записям: «администратор», «инженер», «сервис-инженер». Такая регламентация позволяет максимально обезопасить работу системы от несанкционированного изменения настроек. 

 

Рис. 3. Щит управления насосной станцией

 

Решение разработано российскими специалистами и адаптировано к потребностям российских пользователей, что делает интерфейс доступным для обслуживающего персонала любого уровня. При необходимости сотрудники сервисного центра могут без выезда на место провести диагностику работы систем и дать рекомендации по ее оптимизации. 

 

С помощью решения Cloud-Cont­rol можно строить полностью автоматические производственные комплексы, управляемые дистанционно (рис. 4). Система диспетчеризации позволяет управлять не только насосными станциями, но и разнообразными установками: конвейерным оборудованием, лифтами, кранами и другими грузоподъемными механизмами, холодильными и воздушными компрессорами, системами вентиляции и кондиционирования. 

 

Рис. 4. Схема облачного сервиса Cloud-Control

 

 Повсеместно данная технология облачного управления позволяет предупреждать простои и выход оборудования из строя, оперативно реагировать на возникающие в процессе эксплуатации проблемы и решать их удаленно (рис. 5). Результатом является экономия времени и средств, особенно на производствах непрерывного цикла, где она может измеряться миллионами рублей ежемесячно. 

 

Рис. 5. Удаленный мониторинг с помощью решения Cloud-Control

 

На фоне развития интернет-технологий предложенное компанией «Данфосс» решение полностью меняет обычное представление о диспетчеризации и обслуживании оборудования. Больше нет необходимости в сложных и дорогостоящих системах диспетчерского контроля или в проведении постоянного осмотра. Достаточно подключиться к интернету с любого удобного устройства. 

 

 

История ЗАО «СИНТО» – яркий пример того, как дистрибуция может перерасти свои рамки и превратиться в плодотворное научно-техническое сотрудничество нескольких предприятий. Вот уже двадцать лет петербургская компания является официальным дистрибьютором четырех европейских концернов, в том числе датской компании «Данфосс», и эта совместная работа приносит самые позитивные плоды. Мы беседуем с автором статьи об особенностях решения Cloud-Control и сотрудничестве с компанией «Данфосс».

 

ИСУП: Где cистема Cloud-Control приносит особенно ощутимый эффект? Какие она дает преимущества?

 

А. А. Баландин: Это решение подходит для всех сфер применения, где есть установки с использованием преобразователей частоты. При значительной удаленности объектов с установками ПЧ осмотр оборудования носит периодический характер, и не всегда удается своевременно предотвратить аварийные ситуации, связанные с работой преобразователя частоты. Предложенная система не только ведет постоянный мониторинг технологических процессов и состояния ПЧ, но и накапливает данные, на основе которых пользователь может удаленно перенастраивать преобразователь частоты для улучшения технико-экономических показателей своего оборудования. 

 

ИСУП: Что характерно для систем диспетчеризации, которые сейчас повсеместно распространены, и какие преимущества по сравнению с ними дает система Cloud-Control?  

 

А. А. Баландин: В основном системы диспетчеризации существуют в локальном и удаленном виде. Во время работы над новыми проектами ключевыми факторами выбора системы диспетчеризации являются: надежность сигнала, количество, удаленность подключенного оборудования и требования к SCADA-системе. Часто заказчик имеет локальную диспетчеризацию, ограниченную световой индикацией, а перевод на удаленную диспетчеризацию и объединение нескольких локальных систем сложно осуществить: установленное оборудование не допускает такой возможности. Система Cloud-Control работает на основе данных, полученных с преобразователя частоты, увеличение количества ПЧ, подключенных к системе, не влияет на ее работу и количество отображаемой информации. Облачный сервис, предоставленный компанией «Данфосс», исключает необходимость установки принимающего оборудования, так как доступ к нему осуществляется с любого устройства, например компьютера, планшета или смартфона. 

 

ИСУП: В чем новшество системы Cloud-Control? 

 

А. А. Баландин: Эта система полностью готова к использованию, она не нуждается в перепрограммировании и изменении уже существующего оборудования. Установив GPRS-модем, пользователь получает полный доступ к облачному серверу, который всегда функционирует. Отсутствие необходимости проводить пусконаладочные работы и работы по настройке связи позволяет без привлечения дополнительных средств и специалистов расширить диспетчеризацию уже существующего оборудования. 

 

ИСУП: Вы сотрудничаете с датской компанией «Данфосс» уже больше 20 лет, и сотрудничаете очень хорошо. Как вы преодолевали вместе трудности в последние два года? 

 

А. А. Баландин: Наше сотрудничество с «Данфосс» основано на принципах открытости и взаимного доверия. При нынешнем экономическом положении бывают неоднозначные ситуации, в которых мы совместно с представителями «Данфосс» стараемся найти компромиссное решение и минимизировать риски. Грамотно выстроенное сотрудничество наших специалистов позволяет в кратчайшие сроки решать самые сложные технические вопросы. 

 

ИСУП: Увеличилась ли в ваших системах доля отечественного оборудования? 

 

А. А. Баландин: Все оборудование, которое мы производим, имеет отечественные сертификаты соответствия. Комплектующие мы используем как европейского, так и отечественного производства. В последнее время качество отечественной продукции улучшается, а некоторые европейские производители стараются открыть производство в России. Эти изменения повышают количество отечественного оборудования в наших системах, ведь основное требование, которое мы предъявляем к комплектующим – это качество за разумные деньги. 

 

А. А. Баландин,

ведущий инженер отдела 

приводной техники,

ЗАО «СИНТО», г. Санкт-Петербург,