Spis treści MWM Sp. z o.o. Gliwice 1 Część ogólna...2 1.1 Przedmiot opracowania...2 1.2 Podstawa opracowania...2 1.3 Zakres opracowania...2 2. Opis systemu AKPiA i BMS...3 2.1 Budowa systemu AKPiA i BMS...3 2.2. Zestawy zasilająco-sterujące ZZS...4 2.3 Wizualizacja pracy instalacji i sieć sterowania...5 2.4 Oprogramowanie sterowników ZZS...6 A. ZZS BASENIX SUW Stacja Uzdatniania Wody Basenowej...6 B. ZZS BASENIX SP Stacja Pomp...8 C. ZZS RZO Rozdzielnia Oświetlenia Zewnętrznego...8 2.5 Opis do schematu blokowego AKPiA i BMS...9 3. Zestawienie sygnałów i elementów...10 Część rysunkowa RYS 1 Schemat strukturalny systemów AKPiA RYS 2 Schemat ideowy automatyki SUW 1 RYS 3 Schemat ideowy automatyki SUW 2 RYS 4 Schemat ideowy automatyki SUW 3 RYS 5 Schemat ideowy Atrakcji Wodnych cz.1 RYS 6 Schemat ideowy Atrakcji Wodnych cz.2 RYS 7 Schemat ideowy Atrakcji Wodnych cz.3 RYS 8 Schemat ideowy Atrakcji Wodnych cz.4 Strona: 1
1 Część ogólna 1.1 Przedmiot opracowania. Przedmiotem niniejszego opracowania jest i BMS dla obiektu otwartych basenów Rzeszowskiego Ośrodka Sportu i Rekreacji. Dokumentację należy rozpatrywać łącznie z projektami branżowymi: instalacji technologii wody basenowej i instalacji elektrycznej. 1.2 Podstawa opracowania. Projekt opracowano na podstawie: - umowy i uzgodnień z Inwestorem - wytycznych programowo - funkcjonalnych dla obiektów tego typu - uzgodnień międzybranżowych, - obowiązujących norm i przepisów. - projektów: technologii uzdatniania wody basenowej, instalacji elektrycznej. 1.3 Zakres opracowania. Obiekt zostanie wyposażony w układ sterowania, regulacji i monitorowania parametrów eksploatacyjnych głównych instalacji technicznych, który składać się będzie z następujących podsystemów: system sterowania stacji uzdatniania wody basenowej system sterowania instalacji oświetlenia Strona: 2
2. Opis systemu AKPiA i BMS Układ automatyki obiektu zapewnia zasilanie i sterowanie oraz wizualizację parametrów następujących instalacji technicznych: 1. Instalacja technologiczna stacji uzdatniania wody basenowej dla obiegów: SUW1 basen wyczynowy SUW2 basen rekreacyjny SUW3 brodziki 2. Instalacja oświetlenia. 2.1 Budowa systemu AKPiA i BMS Przyjęto realizację systemu sterowania bazując na sterownikach swobodnie programowalnych SIMATIC S7 firmy SIEMENS w oparciu o sieć przemysłową Profinet. Zastosowany system można podzielić na trzy poziomy: poziom zarządzania poziom automatyki poziom obiektowy Poziom zarządzania - Stanowisko zarządzania w oparciu o komputer panelowy (pomieszczenie SUW) z systemem SCADA bazujący na graficznej prezentacji instalacji, automatycznej obsłudze alarmów oraz zapewniające szeroki zakres usług dotyczących analizy danych. Realizuje funkcje: obsługi i monitorowania, rejestracji danych i budowania trendów, zarządzania alarmami, programowania czasowego. Dodatkowe wyposażenie w postaci stacjonarnych paneli dotykowych (pomieszczenie Strona: 3
trenera, pomieszczenie ratowników, stacja pomp) oraz panel mobilny do monitorowania parametrów stacji uzdatniania wody i sterowania atrakcjami. Poziom automatyki - Układ zasilająco-sterujący ZZS BASENIX oparty o sterowniki swobodnie programowalne SIMATIC S7 firmy SIEMENS. Sterowniki wyposażone są w oprogramowanie realizujące pełny zakres wymaganych algorytmów sterujących, monitorujących i regulacyjnych, dla zapewnienia prawidłowej, bezpiecznej i energooszczędnej pracy stacji uzdatniania wody. Do komunikacji sterowników z panelami operatorskimi i stacją SCADA wykorzystuje się sieć przemysłową Profinet. Poziom obiektowy- Czujniki i elementy wykonawcze, w tym czujniki temperatur, parametrów fizykochemicznych wody, napędy zaworów regulacyjnych, klap i przepustnic. 2.2. Zestawy zasilająco-sterujące ZZS Zestawy Zasilająco-Sterujące (ZZS) są specjalizowanymi rozdzielniami elektrycznymi, zapewniającymi rozdział energii dla poszczególnych odbiorników oraz ich sterowanie, regulację i rejestrację zdefiniowanych parametrów pracy instalacji. Algorytmy zabezpieczające, sterujące i regulujące, wynikające z wymagań technologicznych danej instalacji, realizuje oprogramowanie zabudowanych sterowników programowalnych. Do ZZS przyłączone są poszczególne odbiorniki elektryczne instalacji, poprzez tory zasilające, wyposażone w niezbędną aparaturę zabezpieczającą i sterującą. Do ZZS podłączone są także czujniki parametrów i elementy wykonawcze wchodzące w skład instalacji. Aparatura zabudowana w ZZS zapewnia zarówno odpowiednie zasilanie tych elementów jak i kondycjonowanie uzyskiwanych sygnałów Jako układy ZZS przewidziano zastosowanie specjalizowanych szaf sterowniczych Strona: 4
systemu BASENIX lub równoważne, o tym samym standardzie technicznym. W obiekcie przewidziano następujące układy 1. ZZS BASENIX SUW obsługa SUW 1,2,3 2. ZZS BASENIX SP obsługa stacji pomp 3. ZZS ROZ obsługa oświetlenia zewnętrznego 2.3 Wizualizacja pracy instalacji i sieć sterowania Wszystkie niezbędne parametry instalacji technicznych dostępne za pomocą zabudowanych układów lub algorytmów przedstawiane będą operatorom instalacji za pomocą elementów komunikacyjnych sieci Profinet. Rys 1 Przykładowy ekran aplikacji operatora na ZZS BASENIX - SCADA (wersja - komputer panelowy) Strona: 5
System BMS powinien: odczytywać funkcje i parametry algorytmów sterowania z możliwością modyfikacji nastaw; monitorować stan procesu uzdatniania wody w nieckach basenowych wraz z pracą urządzeń; monitorować alarmy wraz z możliwością ich obsługi; rejestrować dane i prezentować w postaci graficznej (np. trendy); zdalne sterowanie urządzeń atrakcji wodnych; Oprogramowanie wizualizacyjne zabezpieczone przed dostępem osób postronnych systemem loginów i haseł. 2.4 Oprogramowanie sterowników ZZS Funkcje realizowane przez oprogramowanie poszczególnych sterowników systemu ZZS BASENIX A. ZZS BASENIX SUW Stacja Uzdatniania Wody Basenowej 1. Pomiar parametrów fizykochemicznych wody basenowej: 1.a tor wolnego chloru; 1.b tor odczynu ph; 1.c tor potencjału Redoks; Współpraca z elektrodami pomiarowymi serii DULCOMETER produkcji PROMINENT;wszystkie pomiary metodą amperometryczną. 2. Kalibracja elektrod pomiarowych jedno lub dwupunktowa; do buforów z zdaniem wartości buforu lub do wartości mierzonej; 3. Kontrola sprawności elektrod pomiarowych przez weryfikację punktów kalibracji do wartości dozwolonych; 4. Kontrola poprawności sygnałów elektrod pomiarowych z sygnalizacją wartości Strona: 6
błędnych; 5. Prezentacja wartości pomiarowych elektrod w jednostkach sterownika, jednostkach fizycznych [ppm, mv]; prezentacja wartości dla domyślnych krzywych kalibracyjnych; 6. Rejestracja wartości mierzonych, prezentacja w formie tabelarycznej i wykresów liniowych dla dowolnych przedziałów czasu; archiwizacja danych za okres co najmniej 3 miesięcy; 7. Prezentacja pomiarów bieżących w formie graficznej (wskaźnik obrotowy) z prezentacją wartości awaryjnych. 8. Regulacja wartości wolnego chloru i odczynu ph wody basenowej do wartości zadanej za pomocą sygnału sterującego dla pomp dozujących; sygnał sterujący w standardzie 4-20 ma lub 0-180 imp/min. Możliwość zadawania parametrów regulatora z programu użytkownika. Kontrola poprawności wprowadzenia wartości zadanej i parametrów regulacji w stosunku do zadanych stałych. 9. Pomiar temperatury wody basenowej w punktach: odpływ z niecki i napływ do niecki; pomiar za pomocą czujników temperatury z przetwornikiem 4-20 ma. 10.Regulacja wartości temperatury wody basenowej do wartości zadanej za pomocą sygnału sterującego dla zaworów trójdrogowych; sygnał sterujący w standardzie 4-20 ma lub 3 stanowy. Regulatory PID. Możliwość zadawania parametrów regulatora z programu użytkownika. Kontrola poprawności wprowadzenia wartości zadanej i parametrów regulacji w stosunku do zadanych stałych. 11.Regulacja poziomu wody w zbiornikach retencyjnych basenu; czujniki z sygnałem ciągłym w standardzie 4-20 ma (ultradzwiękowe lub hydrostatyczne) lub dwustanowe (sondy konduktometryczne lub pływaki); identyfikacja co najmniej 3 poziomów lustra wody w zbiorniku (MINIMUM, PRACA, MAXIMUM); w przypadku czujników z sygnalem ciągłym zadawanie parametrów identyfikacji (wysokość słupa wody w metrach dla każdego z poziomów); wysterowywanie zaworu elektromagnetycznego uzupełniania wody (sygnał 2 stanowy). 12.Kontrola poprawności pracy układu uzdatniania z wykorzystaniem sygnału z przepływomierza indukcyjnego. Wizualizacja i rejestracja danych o przepływie wody przez stację uzyskiwanych z przepływomierza indukcyjnego. 13.Obsługa procedury płukania filtrów basenowych. Kontrola czasów etapów procedury płukani filtrów do wartości zadanych przez obsługę. Blokowanie dozowania reagentów Strona: 7
basenowych na czas trwania procedury płukania filtrów. 14.Komunikacja z oprogramowaniem rejestrującym i wizualizacyjnym SCADA na komputerze panelowym poprzez sieć sterowników oraz równolegle z panelami operatorskimi. B. ZZS BASENIX SP Stacja Pomp Stacja pomp do obsługi pomp obiegowych i atrakcji wodnych. 1. Sterowanie pomp obiegowych instalacji technologicznych w trybie czasowym, godzinowo-tygodniowym; obsługa przesunięcia czasu uruchamiania poszczególnych pomp dla uniknięcia przeciążenia instalacji zasilającej; zabezpieczenie pomp obiegowych przed pracą przy zbyt niskim poziomie wody. 2. Sterowanie atrakcji wodnych basenów z poziomu SCADA i paneli operatorskich. C. ZZS RZO Rozdzielnia Oświetlenia Zewnętrznego System obsługujący instalację oświetlenia hali basenowej oraz oświetlenia zewnętrznego obiektu. Opis w części elektrycznej. Oprócz w/w, oprogramowanie sterowników realizuje także inne funkcje niezbędne dla poprawnego, bezpiecznego i przyjaznego dla obsługi działania systemów technicznych obiektów. Strona: 8
2.5 Opis do schematu blokowego AKPiA i BMS. MWM Sp. z o.o. Gliwice Schemat blokowy AKPiA i BMS przedstawia podział szaf zasilająco-sterujących i ich wzajemne połączenie. W budynku stacji uzdatniania wody znajduje się szafa ZZS BASENIX SUW wraz z komputerem panelowym z systemem SCADA. Do komunikacji przewidziano wyposażenie szafy w switch z możliwościa podłączenia kabli UTP oraz kabli światłowodowych. Dodatkowo przewiduje się zabudowę access point do transmisji bezprzewodowej z mobilnym panelem. Oprócz tego w pomieszczeniu SUW przewidziano instalację szafy ZZS ROZ. W pomieszczeniu stacji pomp znajduje się szafa ZZS BASENIX SP wraz z panelem dotykowym oraz switch z możliwościa podłączenia kabli UTP oraz kabli światłowodowych. Pomieszczenie ratowników przewiduje zabudowę panelu dotykowego oraz switch z możliwością podłączenia kabli UTP oraz kabli światłowodowych. W pomieszczeniu trenera przewiduję się zabudowę panelu dotykowego. Realizacja połączenia sieci Profinet między switchami w pomieszczeniu SUW i stacji pomp oraz między switchami w pomieszczeniu SUW i pomieszczeniu ratowników przewidziano za pomocą światłowodów wielomodowych minimum 6 włóknowych, na końcach których przewidziano: skrzynki zapasu kabla liniowego, przełącznice światłowodowe naścienne, pigtaile dł. 1m, adaptery światłowodowe typu SC/PC simplex (wielomodowe z metalową tuleją centrującą), patch cord światłowodowy typu SC/SC duplex wielomodowy dł. 2m. Pozostałe połączenia sieci Profinet pomiędzy switchami a sterownikami PLC, stacjonarnymi panelami dotykowymi, komputerem z aplikacją SCADA i access pointem przewidziano za pomocą kabla UTP kat.5e. Połączenie z panelem mobilnym jest zrealizowane za pośrednictwem access pointu wyposażonego w odpowiednią antenę. Strona: 9
3. Zestawienie sygnałów i elementów. Strona: 10