CENTRALNY SYSTEM STEROWANIA CCS (CENTRAL CONTROL SYSTEM)

Elektrociepłownia Matarnia w Gdańsku

Elektrociepłownia Matarnia w Gdańsku powstała w miejsce starej ciepłowni węglowej, w jednej z Gdańskich dzielnic, Matarni. Nowy obiekt przejął zadania starego, czyli dostarczanie ciepła do pobliskich osiedli mieszkaniowych i mieszczącego się opodal centrum handlowego. Ponad to, jako produkt uboczny produkcji ciepła, EC Matarnia dostarcza energię elektryczną do krajowej sieci energetycznej.

Potencjał produkcyjny elektrociepłowni zapewniają: dwa kotły gazowo-olejowe (olej opałowy stosowany jest zamiennie w przypadku braku dopływu gazu) produkcjiSEFAKO i dwa silniki gazowe produkcji ABB. Kotły służą do produkcji ciepła jedynie w okresie grzewczym, charakteryzującym się dużym zapotrzebowaniem na ciepło, jako uzupełnienie ciepła pochodzącego z silników. Poza okresem grzewczym do produkcji ciepła wykorzystywane są tylko silniki. Ciepło pozyskiwane z silników jest produktem podstawowym, ale przy okazji generowana jest energia elektryczna, której sprzedaż do sieci energetycznej obniża koszty produkcji ciepła. Uzupełnieniem układu produkcji ciepła są akumulatory ciepła, magazynujące nadmiar produkowanej energii cieplnej lub w razie potrzeby oddające ją do sieci.

Zastosowanie akumulatorów jest konieczne, ponieważ mimo to, iż ciepło jest produktem podstawowym dla elektrociepłowni, silniki pracują według harmonogramu dostaw energii elektrycznej, ustalonego z Zakładem Energetycznym.

Procesy produkcyjne Elektrociepłowni Matarnia są sterowane i nadzorowane przez Centralny System Sterowania zwanyCCS (od angielskiej nazwy Central Control System).
System oparto na komponentach i rozwiązaniach firm GE Fanuc Automation i firmy Wonderware, dystrybuowanych przez firmę ASTOR z Gdańska.
Podstawową warstwę systemu CCS stanowią sterowniki swobodnie programowalne GE Fanuc serii 90-30. Do wszystkich sterowników zastosowano najsilniejszą jednostkę centralną tej serii CPU374. Ogólnie rzecz biorąc, w warstwie sterownikowej systemu są cztery układy sterownikowe.

Pierwszy sterownik stanowi rolę koncentratora dla sterowników kotłów i palników, dostarczonych wraz z urządzeniami, a jednocześnie obsługuje sygnały I/O bezpośrednio związane z kotłami. Komunikację pomiędzy koncentratorem a sterownikami kotłów i palników zapewnia sieć Profibus DP.

Drugi sterownik pełni rolę koncentratora dla sterowników silników, analogicznie jak w przypadku kotłów, dostarczonych wraz z nimi. Podobnie jak sterownik pierwszy dla kotłów, sterownik drugi obsługuje sygnały I/O związane z silnikami. Komunikację pomiędzy sterownikiem drugim a sterownikami silników zapewnia sieć Modbus. Oprócz sterowników silników, do sieci Modbus jest jeszcze podłączony koncentrator sieci M-BUS, zbierający dane z sześciu zainstalowanych na obiekcie liczników ciepła firm Siemens (do niedawna Danfoss) i Camstrup, służących do bilansowania produkcji ciepła i automatyzacji procesów ładowania i rozładowania akumulatorów ciepła.
Układy sterownikowe trzeci i czwarty, składają się z dwóch sterowników każdy. Takie rozwiązanie zapewnia redundancję jednostek centralnych. Do obydwu jednostek podłączona jest sieć GENIUS, do której podłączone są moduły VerasMax I/O.

Do sterownika trzeciego podłączone są dwie wyspy modułów I/O (odpowiednio 8 modułów pierwsza i 7 druga), a do sterownika czwartego jedna wyspa z 7-mioma modułami. Układy sterownikowe trzeci i czwarty, ze względu na swoją ważność zostały doposażone w Panele Operatorskie, pozwalające na wizualizację i sterowanie produkcją z poziomu rozdzielni w przypadku, mało prawdopodobnej awarii warstwy nadrzędnej systemu CCS. Sterownik trzeci obsługuje wszystkie sygnały I/O związane z technologią produkcji ciepła. Są to sygnały z pomp obiegowych, mieszających, dozujących itp., wszelkich zaworów regulacyjnych i odcinających, pomiarów temperatury, ciśnienia, poziomu, przepływu itd.. Ogólnie sterownik trzeci związany jest z pompownią, układem akumulacji ciepła, instalacją uzdatniania wody i innymi mniej ważnymi układami. Sterownik czwarty natomiast obsługuje sygnały I/O z rozdzielni elektrycznych 15kW i 0,4kW. Są to sygnały zarówno pomiarowe jak i sygnalizacyjne.