Шкафы контроля и управления ЭЛТА

• ЭЛТА-WPТМ Система кустовой телемеханики нефтегазодобывающих скважин
• ЭЛТА-ТМ Система линейной телемеханики магистральных трубопроводов
• ЭЛТА – Control Автоматизированная система диспетчерского контроля и управления (АСДКУ)
• Комплексное решение по автоматизации линейных технологических объектов на базе ЭЛТА-ТМ

Общее описание

Шкафы контроля и управления ЭЛТА (далее - шкафы ЭЛТА) производства нашей компании применяются для построения АСУ ТП объектов нефтегазовой отрасли, ЖКХ и энергетики.

Шкафы ЭЛТА выполняют следующие функции:

• прием сигналов состояния объекта управления с установленных на объекте датчиков и технологического оборудования;
• выдачу сигналов управления на исполнительные устройства и механизмы, установленные на объекте;
• обмен информацией со смежными системами АСУ ТП;
• автоматическое, дистанционное и местное управление технологическим объектом.

Шкафы ЭЛТА относятся к программируемым проблемно-ориентированным изделиям с переменным составом функциональных устройств, модулей и блоков.

Конфигурация шкафов ЭЛТА по составу оборудования, его количеству и требования к выполняемым функциям определяются проектом, техническими требованиями, картой заказа или другим документом, оговоренным в договоре на поставку и согласованным в установленном порядке.

рис.1. Пример внешнего вида шкафа контроля и управления ЭЛТА

Шкафы ЭЛТА могут работать и функционировать как независимое устройство, так и в составе АСУ ТП технологических объектов.

Характеристики входных и выходных сигналов

Шкафы ЭЛТА в зависимости от конфигурации могут иметь следующие каналы ввода/вывода:

1. Входные сигналы:

• унифицированный аналоговый сигнал 0-20 мА, 4-20 мА HART, 0-10 В, ±10 В;
• сигналы от термопар;
• сигналы от термометров сопротивления;
• дискретные сигналы типа «сухой контакт» или «открытый коллектор»;
• дискретные сигналы в диапазоне от 24 до 220 В;
• числоимпульсные сигналы;
• и другие (в зависимости от типа и характеристик используемых датчиков, устройств и технологического оборудования).

2. Выходные сигналы:

• унифицированный аналоговый сигнал 0-20 мА, 4-20 мА, 0-10 В, ±10 В;
• дискретные сигналы в диапазоне от 24 до 220 В;
• и другие (в зависимости от типа и характеристик используемых датчиков, устройств и технологического оборудования).

Обеспечение взрывозащиты

Шкафы контроля и управления предназначены для размещения вне взрывоопасной зоны, согласно классификации взрывоопасных зон, определенных в «Правилах устройства электроустановок».

Для связи с устройствами, находящимися во взрывоопасной зоне, в шкафах контроля и управления ЭЛТА предусмотрена установка искробезопасных барьеров для обеспечения вида взрывозащиты типа «искробезопасная электрическая цепь» (Ex ia).

Клеммники для подключения искробезопасных цепей выполнены отдельно от других, выделены цветом и соответствуют требованиям ГОСТ Р 51330.10.

рис.2. Выделение места подключения искробезопасных цепей

Организация электропитания шкафа и его компонентов

Питание шкафов ЭЛТА осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220 В с допустимыми отклонениями от минус 15 до плюс 10 % и частотой (50 ± 1) Гц в соответствии с ГОСТ 13109.

В шкафах ЭЛТА предусматривается установка источников питания постоянного тока с номинальным напряжением 24 В для питания технических средств шкафа, реле, преобразователей, измерительных и сигнальных линий.

Для повышения надёжности работы в шкафах ЭЛТА предусматривается резервирование источников постоянного тока с номинальным напряжением 24 В.

Для поддержания работоспособности шкафов ЭЛТА в случае пропадания напряжения в питающей сети в составе шкафов предусматривается установка источников бесперебойного питания (ИБП). Ёмкость аккумуляторной батареи (или батарей) ИБП определяется исходя из энергопотребления шкафа и требований к продолжительности работы без внешнего питания. Есть примеры организации бесперебойного питания шкафов ЭЛТА длительностью более 72-х часов.

В состав шкафов входят устройства защиты от импульсных перенапряжений, вызванных ударами молний в систему внешней молниезащиты объекта или воздушную линию электропередачи, а также коммутационными процессами в сетях электропитания 220 В.

Конструктивные особенности

Шкафы контроля и управления ЭЛТА представляют собой шкафы закрытого типа с односторонним или двусторонним обслуживанием (определяется проектом и требованиями Заказчика).

Шкафы ЭЛТА выполняются на базе шкафов производства компании Rittal (Германия). Конструктивно шкафы выполняются напольного или навесного исполнения в зависимости от типа объекта АСУ ТП, назначения шкафа и требований Заказчика.

Шкафы ЭЛТА выполняются на основе типовых конструктивных рядов, унифицированных по габаритным размерам.

рис.3. Массовое производство шкафов ЭЛТА для систем телемеханики и автоматики

Шкафы обеспечивают степень защиты от внешних воздействий не хуже IP54.

В шкафу предусмотрена шина заземления с местом для подключения ее к главной заземляющей шине.

Заземление шкафа ЭЛТА выполняется в соответствии с требованиями ПУЭ, ГОСТ 30331.3-95.

Для металлических частей изделий, доступных для прикасания к ним при контроле и эксплуатации (включая регламентные работы), которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции и не имеют других видов защиты, предусмотрено защитное заземление по ГОСТ 12.1.030.

Шкафы ЭЛТА имеют в составе элементы для ввода и закрепления подводимых кабелей.

Клеммники входных и выходных сигнальных цепей рассчитаны на присоединение медных и алюминиевых проводов сечением до 2,5 мм2.

Клеммники для силовых цепей выбираются из унифицированного ряда, исходя из сечения подключаемых проводов.

Для осуществления внутришкафного монтажа и подключения датчиков и внешних устройств используются клеммы Phoenix Contact. Конструкция клеммников с пружинным зажимом исключает ослабление контактов под действием вибрации.

Шкафы ЭЛТА имеют резерв по входным и выходным каналам не менее 10%.

Компоновка шкафов контроля и управления обеспечивает свободный доступ к ним для осуществления наладки, замены и ремонта.

Шкафы ЭЛТА снабжаются замками для защиты от несанкционированного доступа и датчиком (концевой выключатель) вскрытия двери для информирования оператора о вскрытии шкафа.

Для защиты внешних информационных и управляющих цепей от атмосферных и иных электростатических разрядов в шкафах контроля и управления ЭЛТА предусмотрена установка устройств защиты от импульсных перенапряжений.

Применяемые в шкафах ЭЛТА программируемые контроллеры обеспечивают гальваническое разделение между внутренней шиной контроллера и внешними цепями ввода-вывода, каналами передачи данных. Для модулей ввода аналоговых сигналов кроме этого обеспечивается взаимное гальваническое разделение между всеми цепями измерения, внутренней шиной контроллера и источником питания. Напряжение гальванического разделения не менее 250 В.

По требованию заказчика шкафы ЭЛТА  могут комплектоваться системой контроля и регулирования температурного режима внутри шкафа.

Данная система обеспечивает:

• получение сигналов о выходе температуры в шкафу за заданные пределы;
• включение встроенных средств нагрева и вентиляции для поддержания температуры в шкафу в допустимых пределах;
• запрет на включение электронного оборудования при выходе температуры в шкафу за допустимые рабочие значения.

Требования к параметрам контроля и регулирования температурного режима определяются требованиями к шкафу.

Шкафы ЭЛТА в стандартной комплектации снабжены средствами обслуживания:

• лампой местного освещения;
• розеткой для подключения вспомогательного оборудования и приборов.

Вместе со шкафом ЭЛТА поставляется документация, необходимая для его правильного монтажа, эксплуатации и технического обслуживания. В состав поставляемого комплекта эксплуатационной документации входит:

• паспорт на шкаф ЭЛТА;
• эксплуатационные документы на применяемое в составе шкафа оборудование;
• схемы принципиальные электрические;
• схемы расположения элементов в шкафу;
• руководство по эксплуатации.

Органы управления и индикации 

При необходимости шкафы ЭЛТА могут иметь органы управления и индикации (переключатели поворотные, кнопочные, индикаторы, индикаторные панели, сенсорные LCD-панели управления и т.д.) с целью предоставления обслуживающему персоналу возможности местного управления и контроля за состоянием объекта управления и оборудования щита.

В требуемых случаях доступ к органам управления и индикации может быть защищён от несанкционированного доступа.

Перечень функций местного управления и индикации определяется требованиями к шкафу ЭЛТА.

Органы управления и индикации шкафа ЭЛТА имеют маркировку назначения в виде пояснительных табличек, стандартных условных обозначений или цветового оформления.

В качестве панелей оператора в шкафах ЭЛТА используются LCD-панели серии Magelis производства компании Schneider Electric.

Условия эксплуатации, обеспечение надежности и соответствие требованиям безопасности

Надёжность работы и функционирования шкафов ЭЛТА обеспечивается следующими способами:

• использование только проверенных, сертифицированных для работы в условиях опасных производств и хорошо зарекомендовавших себя технических средств серийного производства ведущих фирм-производителей (Phoenix Contact, Schneider Electric, MOXA, APC, Motorola и другие);
• обеспечение гарантированного питания шкафа с помощью ИБП;
• резервирование источников питания 24 В;
• защита от несанкционированного доступа;
• возможность организации резервируемых каналов передачи данных;
• защита внешних сигнальных и измерительных линий, цепей питания;
• диагностика работы и контроль неисправностей технических средств, используемых в составе шкафа.

Шкафы ЭЛТА удовлетворяют требованиям безопасности по ГОСТ Р МЭК 60950, ГОСТ 12.2.007.0.

По способу защиты от поражения электрическим током шкафы ЭЛТА обеспечивают класс защиты 0I по ГОСТ 12.2.007.0.

Шкафы ЭЛТА сохраняют работоспособность при воздействии климатических факторов:

• температура окружающей среды от минус 50°С* до плюс 60°С, что подтверждено соответствующими испытаниями и опытом эксплуатации (* - зависит от исполнения шкафа);
• относительная влажность до 95% при температуре плюс 35°С и более низких температурах, без конденсации влаги;
• атмосферное давление от 84 до 107 кПа.

В зависимости от места размещения шкафы ЭЛТА выполняются в следующих основных климатических исполнениях в соответствии с ГОСТ 15150 - УХЛ3 и УХЛ4.

Профилактическое обслуживание шкафов ЭЛТА должно осуществляться в период планового останова, но не реже чем раз в год.

Средняя наработка на отказ в условиях, указанных в ГОСТ 15150, и при выполнении работ, предусматриваемых техническое и регламентное обслуживание в соответствии с эксплуатационной документацией, не менее 18000 ч.

Средний срок службы шкафов ЭЛТА не менее 12 лет.

Гарантийный срок эксплуатации шкафов ЭЛТА 18 месяцев со дня ввода в эксплуатацию, но не более 24 месяцев со дня отгрузки.

Разрешительная документация

Шкафы контроля и управления ЭЛТА выполнены в соответствии с ТУ 4389-001-36294750-2007 и имеют:

• сертификат соответствия № РОСС RU.АИ42.Н01749 
• разрешение № РРС 00-33814 на применение на опасных производственных объектах нефтегазодобывающей промышленности, выданное  Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору.