zenon ohřívá termální lázně Karlovy Vary

-- 14.04.11

Karlovy Vary mají celosvětově vynikající pověst jako termální lázně. Jeden z nejdůležitějších podniků pro spolehlivé zásobování teplem je společnost Karlovarská teplárenská, a. s. Hlavní činností společnosti je výroba a distribuce tepelné energie. Pro inovaci svého SCADA systému si Karlovarská teplárenská, a. s. zvolila systém zenon a zkušeného systémového integrátora Prozesstechnik Kropf s. r. o.

Oblíbená historická lázeňská zařízení s termálními prameny a koupelemi, stejně jako druhé nejstarší golfové hřiště Evropy a mnoho architektonických památek dělají z města Karlovy Vary vytoužený cíl mnoha lázeňských hostů a turistů. O to, aby mohli být hosté a obyvatelé zásobeni teplem a elektřinou, se stará všech 79 zaměstnanců společnosti Karlovarská teplárenská, a. s., provozující 63 km horkovodních rozvodů, 17 km teplovodních rozvodů a 1 km parních rozvodů vedoucích napříč Karlovými Vary. Podnik vyrábí, distribuuje a obchoduje s tepelnou energií. V roce 2007 byla do oběhu dodána energie o objemu přesahujícím 1,4 mil GJ, přičemž 76,5 GJ bylo vyprodukováno vlastními zdroji.

Navíc se společnost Karlovarská teplárenská zabývá produkcí a prodejem elektrické energie, kdy v roce 2007 bylo do karlovarské rozvodné sítě dodáno asi 1 300 MWh. Společnost Karlovarská teplárenská provozuje teplárnu Bohatice a teplovodní kotle v kotelnách Doubí a Tašovice. K tomu je dále dokupováno teplo ze Sokolovské uhelné, a.s., které je přiváděno do Karlových Varů dálkovým horkovodem z palivového kombinátu Vřesová. V teplárně Bohatice pracují dva parní kotle LOOS, jeden s výkonem 18t/h a druhý s výkonem 30t/h přehřáté páry o parametrech 230 °C, 13 barů, 1 MW plynová turbína se spalinovým kotlem 4 t/h přehřáté páry 230 °C 13 barů, který využívá teplo spalin odcházejících z plynové turbíny. Teplo v přehřáté páře je dodáváno do parních rozvodů zásobujících dvě průmyslové prádelny a do tří vlastních výměníkových stanic pára-voda o výkonech 34 MW, 7,2 MW a 4 MW.

Rychleji, snadněji, spolehlivěji

Zastaralá technologie – systém FactoryLink IV běžící na operačním systému Windows 95 – byla nasazena pro velín již déle než 12 let bez jakýchkoliv významných změn. Velké vzdálenosti mezi řídicími jednotkami a turbínou i komplikovaná komunikace přes více protokolových převodníků způsobovala časem narůstající problémy. Odpovědní zaměstnanci ze společnosti Karlovarská teplárenská se proto rozhodli zabezpečit distribuci Karlových Varů teplem a energiemi moderním a inovativním SCADA systémem. Pro přechod na nový systém byla jako systémový integrátor vybrána firma Prozesstechnik Kropf s. r. o. Pan Petr Mandák, vedoucí systému kontroly a řízení technologického procesu, konstatuje: „Nový SCADA systém by nám měl poskytnout nejnovější techniky, s možností samostatného provádění změn v projektu našimi inženýry.“                 

Po důkladném zvážení nabídek různých dodavatelů bylo rozhodnuto o nasazení inovativního SCADA systému zenon od evropského automatizačního experta COPA-DATA. Tomáš Lípa ze společnosti Prozesstechnik Kropf k tomu říká: „Se zenonem máme k dispozici spolehlivý nástroj, který se dá velmi snadno použít pro sledování a řízení technologie teplárny. Díky němu se nám podařilo integrovat do společné sítě různé stanice s rozličnými komunikačními protokoly bez jakýchkoliv problémů.“ Navíc je zenon velmi jednoduše parametrizovatelný, takže se odpovědní zaměstnanci firmy Karlovarská teplárenská naučili velmi rychle upravovat projekty samostatně. Velkou výzvou při renovaci zažízení bylo bezpochyby nasazení jednotné komunikace.Šest řídicích jednotek od firmy Schneider komunikujících na protokolu Modbus Plus, jedna řídicí jednotka S5 komunikující samostatně přes Modbus RTU, několik aktivních převodníků.

Ve starém systému musel být každý počítač zobrazující vizualizaci vybaven komunikační kartou s odpovídajícím rozhraním, aby mohl snímat potřebná data – drahé, neflexibilní a tím dlouhodobě neuspokojivé řešení. Tomáš Lípa k tomu poznamenává: „Využili jsme schopnosti zenonu komunikovat s řídicími jednotkami různých výrobců a propojit je snadno do jedné sítě. Přes hardwarovou bránu firmy Schneider a W&T ComServer jsme sjednotili komunikaci z Modbus Plus a RTU na Ethernet TCP/IP.“ Tímto krokem jsou nyní všechna data zpřístupněna jakémukoliv počítači v rámci firemního intranetu. Architektura Klient/Server však především zajišťuje nižší zátěž sítě a úsporu nákladů na její údržbu a rozvoj. Systém je okamžitě připraven na potenciální rozšíření poskytující úplnou redundanci. Se zenonem je k tomu zapotřebí jen dvou klasických počítačů a několik málo kliknutí myši při konfiguraci projektu.

Přehlednost přináší bezpečnost

Aby inženýři společnosti Karlovarská teplárenská měli možnost kdykoliv a kdekoliv nahlédnout do všech procesů, nasadili Tomáš Lípa a jeho tým zenon Webserver se třemi klienty. Zenon bez jakéhokoliv dodatečného úsilí přináší stávající projekt na web. Bez dalšího programování tak lze sledovat zařízení přes webový prohlížeč také z počítačů, které nemají přímé propojení do systému. Aby zenon splnil všechny aktuální bezpečnostní normy, je přístup přes webové rozhraní povolen jen oprávněným uživatelům. V teplárně samotné si uživatelé nového systému vychutnávají již dlouho postrádané pohodlí. Vizualizace běží souběžně na dvou monitorech, což zajišťuje vyšší přehlednost a tím také bezpečnost.                                                                                                          

Každý alarm a každá systémová událost je zaznamenána a následně může být i detailněji vyhodnocena. Modul rozšířený trend znázorňuje historické i aktuální hodnoty graficky ve formě křivek: s neomezeným počtem, souběžně znázorněné podle potřeby a s libovolnou stupnicí. Produktový manažer Reinhard Mayr ze společnosti COPA- -DATA podotýká: „V rozšířeném trendu má každá křivka své vlastní, libovolně parametrizovatelné ypsilonové osy, hodnoty křivek lze snímat pomocí měřítka a tak zobrazit hodnoty všech požadovaných proměnných.“ Díky tomu, že lze zobrazit dvě časové osy současně v jednom diagramu, je velmi snadné porovnávat hodnoty za různá časová období. Vykreslování trendu se také nechá pozastavit, libovolně posouvat v čase a přibližovat, resp. oddalovat pro získání detailnějších hodnot. Obzvláště důležité úseky lze přesně odměřit a analyzovat.

Tomáš Lípa shrnuje: „Přehled na velínu a přesná analýza dávají našemu zákazníkovi, firmě Karlovarská teplárenská, přesně ty nástroje, které potřebuje, aby mohl efektivně a spolehlivě řídit svou produkci. Díky tomu, že zenon i při změně na novější verzi zůstává kompatibilní, dají se řídicí jednotky a vizualizace později libovolně rozšiřovat. Díky vlastnostem systému zenon není také žádný problém integrovat do systému další aplikace jako třeba SAP ERP.“ Petr Mandák uzavírá: „Nový SCADA systém založený na zenonu udělal naši produkci a distribuci spolehlivější. Můžeme nyní pracovat bez dřívějších rušivých přerušení. Především se mi líbí, že naši inženýři dokázali pochopit ovládání systému již během několika dnů. Se zenonem se nám podařilo zvýšit naši produktivitu a bezpochyby dochází i ke snížení nákladů na provoz a údržbu.“

Ronny Duchek pracuje ve společnosti Prozesstechnik Kropf s. r. o. jako projektový manažer. Kontaktovat jej můžete na emailu sales@prozesstechnik.cz.

Autor: Ronny Duchek, Prozesstechnik Kropf s. r. o.