Презентация ШАУ БТП

1.

SPL
Автоматизация тепловых пунктов
www.splpro.ru
2025

2.

Содержание
ˡ История зарождения автоматизации тепловых пунктов
ˡ Выгода использования автоматизации БТП
ˡ Функции и задачи автоматизации БТП
ˡ Типы шкафов поставляемых вместе с БТП
ˡ Система отопления. Принцип регулирования
ˡ Подпитка. Принцип регулирования
ˡ Насосный модуль. Принцип регулирования
ˡ Система ГВС. Принцип регулирования
ˡ Состав шкафа узла учета тепловой энергии
ˡ Состав шкафа управления БТП
ˡ Частотный преобразователь. В чем преимущество использования
ˡ Процесс проработки шкафа управления
ˡ Пример функциональной схемы автоматизации и электрической
SPL
принципиальной схемы
ˡ Что такое Modbus RTU, Modbus TCP/IP
ˡ Производство шкафов
ˡ Используемые контроллеры
ˡ Паспорт и руководство по эксплуатации для ШАУ
ˡ За счет чего можно удешевить стоимость шкафа БТП
ˡ Преимущество комплексной поставки БТП со шкафом автоматизации
ˡ Производство шкафов

3.

История зарождения автоматизации тепловых пунктов
SPL
Автоматизация тепловых пунктов начала развиваться в 1970-1980-е года вместе с появлением
первых программируемых логических контроллеров (ПЛК).
Сначала управление велось вручную — инженеры-технологи сами открывали запорнорегулирующий клапан, а контроль выполнялся по показаниям механических манометров,
термометров, обеспечивавших лишь локальный мониторинг.
Позже с развитием пневматики и электроники появились первые автоматические регуляторы и
исполнительные механизмы. На базе релейных и электромеханических устройств начали
формироваться системы автоматического контроля (САК), позволившие стабилизировать
температурные и гидравлические режимы.
Сегодня автоматизация тепловых пунктов основана на программируемых контроллерах, датчиках и
системах диспетчеризации, обеспечивающих точное поддержание параметров и удалённый
контроль.

4.

Выгода использования автоматизации БТП
ˡ Выгоду автоматизации ИТП можно продемонстрировать в цифрах. При
использовании автоматики:
1) тепловые потери уменьшаются на величину до 70 %;
2) расходы на электроэнергию, которая используется на поставку тепла,
снижаются на величину до 40 %;
3) расходы на топливо, которое используется для производства тепла,
уменьшаются на величину до 30 %
ˡ Автоматика поддерживает работу систем отопления и горячего
водоснабжения в заданных режимах, своевременно сигнализирует о
неполадках и исключает гидроудары. Как следствие, минимизируется
вероятность аварий, повышается ресурс оборудования и существенно
снижаются расходы на проведение аварийно-ремонтных работ или
приобретение нового оборудования
ˡ За счет работы теплового пункта в автоматическом режиме собственник
SPL
объекта уменьшает численность обслуживающего персонала

5.

SPL
Функции и задачи автоматизации БТП
Главное назначение автоматики – переложить на неё задачи, которые ранее выполнялись вручную, и
минимизировать участие человека в управлении системами теплоснабжения.
Автоматизация ИТП позволяет:
1. Поддерживать постоянное давление/перепад давления в системах отопления и ГВС, исключая
гидроудары, продлевая срок службы оборудования предотвращая протечки.
2. Управлять работой циркуляционных насосов, обеспечивая равномерную циркуляцию
теплоносителя. Поочередное включение насосов для равномерного распределения нагрузки и
увеличения срока их эксплуатации. Автоматический ввод резервного насоса при аварии
основного.
3. Обеспечить погодозависимое регулирование температуры теплоносителя в контуре отопления.
4. Регулировать температуру теплоносителя в контуре ГВС.
5. Защищать электродвигатели насосов от сухого хода, перегрузок, перегрева, перекоса фаз,
коротких замыканий.
6. Осуществлять ручное или автоматическое управление насосами на лицевой панели шкафа
автоматизации.
7. Обеспечить световую индикацию на дверце шкафа, отображающую работу насосов, а также
срабатывание общей или индивидуальной аварии насосов.
8. Передавать данные в систему диспетчеризации для удалённого контроля и управления
оборудованием, позволяя оперативно информировать персонал о любых аварийных ситуациях.

6.

Типы шкафов поставляемых вместе с БТП
SPL
Шкаф узла учета тепловой энергии
Учёт и контроль параметров теплоносителя.
Сбор и обработка данных с подключённых
первичных преобразователей (расходомеры,
датчики температуры, датчики давления).
Степень защиты IP65.
Шкаф управления БТП
Автоматическое и ручное управление
оборудованием тепловых пунктов, контроль и
регулирование технологических параметров,
передача данных в систему диспетчеризации.
Степень защиты IP54.

7.

Система отопления. Принцип регулирования
SPL
TE3
Обязательными элементами системы отопления являются датчик
температуры подачи и датчик температуры наружного воздуха. Заданная
температура подачи рассчитывается контроллером на основе температуры
наружного воздуха в соответствии с графиком. Чем ниже температура
наружного воздуха, тем выше заданная температура подачи.
Основной задачей погодозависимой автоматики СО является поддержание
требуемой температуры за счет изменения расхода теплоносителя через
регулирующий клапан в сетевом контуре.

8.

Подпитка. Принцип регулирования
SPL
Система подпитки может работает по сигналу от датчика аналогового (PE) или релейного (PS).
Для аналогового датчика задается уставка и нейтральная зона: при падении давления ниже порога
включается подпитка, при достижении верхнего — отключается. Нижняя и верхняя границы
нейтральной зоны становятся триггерами для запуска и остановки подпитки соответственно.
При использовании реле давления управляющим сигналом для включения подпитки является
разомкнутое состояние реле.
Во время подпитки запускается насос и с задержкой открывается клапан; по достижении нужного
давления насос и клапан отключаются. Насосы работают поочередно, контроллер считает время их
работы и количество включений.

9.

Насосный модуль. Принцип регулирования
SPL
Управление насосами может выполняться двумя способами:
1. Прямой пуск — дискретное включение и выключение;
2. От частотного преобразователя (ПЧ) — аналоговое управление по сигналу 0–10 В (по одному ПЧ на
насос) или по Modbus
При использовании ПЧ выбирается тип регулирования:
• по давлению (P) — с датчика подачи,
• по перепаду давления (dP) — по разности между подачей и обраткой.
Задаются параметры регулятора: тип (П, ПИ, ПИД), его коэффициенты, уставка давления, нейтральная
зона, а также диапазон скоростей насосов (минимальная и максимальная частота вращения).
Для повышения надёжности и равномерной работы предусмотрен режим ротации насосов. Контроллер
автоматически чередует включение основного и резервного насосов в соответствии с заданным
расписанием. Возможны два режима переключения:
• по дням — с указанием количества суток работы дежурного насоса и времени суток, когда выполняется
переключение;
• по часам — когда длительность работы задаётся в часах без привязки к конкретному времени.

10.

Насосный модуль. Варианты автоматизации БТП
1)
SPL
2)
3)

11.

Горячее водоснабжение. Принцип регулирования
SPL
Температура в подающем трубопроводе задается в соответствии с вашими требованиями. Датчик
температуры теплоносителя в подающем трубопроводе является наиболее важным датчиком.
Заданная температура подачи устанавливается в настройках контроллера.
В соответствии с суточным графиком контур ГВС может быть переключен на режим комфорта или
экономии (два разных температурных значения для требуемой комнатной температуры).
Соответствующий регулирующий клапан с электроприводом постепенно открывается, если
температура подаваемого теплоносителя оказывается ниже заданной температуры подачи и
наоборот.
При этом контроллер следит не только за температурой подачи, но и за температурой обратного
трубопровода. Если температура обратной воды становится слишком высокой, что указывает на
избыточное потребление тепла, контроллер автоматически снижает уставку температуры в контуре
ГВС на определённую величину (до 20 °C).

12.

Состав шкафа узла учета тепловой энергии
Розетка для вспомогательного
оборудования (ноутбук и тд.)
Автоматические
выключатели
SPL
Клеммы для внешних
подключений
Блоки питания для питания
расходомеров и
тепловычислителя
Тепловычислитель ТВ7-04М.
(Может быть установлен
тепловычислитель производства
компании «Взлёт»)

13.

Состав шкафа управления БТП
ПР205
Модуль
расширения ПРМ
Световая сигнализация
о наличии питания и
общей аварии
Панель оператора
Световая сигнализация
о работе и аварии
насосов
Коммутатор
Ethernet
Преобразователь
частоты
Блок
питания
Автоматические
выключатели
Контакторы
Реле
SPL
Кнопочный пост
управления
насосами
Кнопка аварийной
остановки шкафа
управления
Рубильник
Клеммы для внешних
подключений

14.

SPL
Частотный преобразователь. В чем преимущество использования
Использование частотного преобразователя (ПЧ) вместо прямого пуска — это не
просто технологическое усложнение, а инвестиция в надежность,
энергоэффективность и долговечность оборудования.
• Плавный пуск и остановка. ПЧ обеспечивает мягкий разгон и торможение
электродвигателя, что снижает ударные нагрузки на насос и трубопровод,
предотвращая гидроудары и продлевая срок службы оборудования.
• Защита электродвигателя. Преобразователь контролирует ток, напряжение,
перегрузки, перегрев, обрыв фазы и другие нештатные ситуации,
предотвращая аварии и дорогостоящие ремонты.
• Энергосбережение. Частотное регулирование позволяет изменять скорость
вращения насоса в зависимости от текущих условий работы системы, а не
работать постоянно «на максимум». За счёт этого уменьшается потребление
электроэнергии, что приводит к ощутимой экономии в долгосрочной
перспективе.
• Увеличение ресурса оборудования. Мягкий пуск, отсутствие перегрузок и
оптимальный режим работы значительно продлевают срок службы насоса и
электродвигателя.
• Иногда разумнее вложиться один раз — чтобы потом не платить дважды.

15.

SPL
Процесс проработки шкафа управления
01
02
03
Запрос
расчёта
Учет требований
заказчика
Подготовка
расчета
Выполнение подбора по:
ˡ Опросному листу
ˡ Раздел АТМ.
частотного преобразователя
ˡ Наличие
Наличие
диспетчеризации
ˡ
ˡ Расположение ШАУ
ˡ Количество вводов питания
Разработка функциональной
ˡсхемы
автоматизации БТП
ˡ Схемы внешних подключений
ˡ Формирование ТКП
04
Отправка
документации
Заказчику
Получение обратной
связи от Заказчика
07
06
05
Отгрузка готового
изделия на объект
Запуск
в производство
эксплуатации)
Система «мгновенного» доступа
ˡк документам
— облачное хранение
(доступом по QR-коду)
конструкторской документации
ˡ Выпуск
Сборка
ˡ
ˡ Тестирование готового изделия
ОТК
ˡ Приемка
Подготовка
к отгрузке
ˡ
Разработка
электрической схемы и
программного обеспечения
Предоставление полного комплекта
ˡдокументации.
(Паспорт, руководство по
логики работы с заказчиком
ˡ Согласование
Подготовка
управляющих
алгоритмов
ˡ
Программирование
контроллера
ˡ

16.

SPL Эл.схема
ФСА
Пример функциональной схемы автоматизации и
электрической принципиальной схемы

17.

SPL
Что такое Modbus RTU, Modbus TCP/IP? Структурная схема АСУ ТП

18.

Что такое Modbus RTU, Modbus TCP/IP?
Modbus — открытый промышленный протокол обмена данными, работающий по принципу
«ведущий-ведомый» (master/slave).
1) Контроллер (ведущий) опрашивает датчики и устройства (ведомые), получая от них
необходимые параметры или отправляя команды управления.
2) Аналогичным образом система диспетчеризации (SCADA) может запрашивать данные с
контроллеров или передавать им управляющие сигналы.
Для передачи данных контроллерами используются линии связи RS-485, RS-422, RS-232 или сеть
Ethernet (Modbus TCP/IP).
Ответ
Ответ
Ответ
Ответ
Ведущий
Ответ
SPL
Ведущий
Ответ
Запрос
Запрос
Ведомый
Ведомый
Ведомый

19.

Что такое Modbus RTU?
SPL
Modbus Remote Terminal Unit (удаленное конечное устройство) — это промышленный
протокол обмена данными, работающий через последовательную линию связи RS-485.
В основе интерфейса RS-485 лежит способ дифференциальной (балансной) передачи данных.
Суть данного метода заключается в следующем: по одному проводу (условно линия А) передается
нормальный сигнал, а по второму проводу (условно линия В) передается инвертированный
сигнал, таким образом, между двумя проводами витой пары всегда существует разность
потенциалов. Для случая логической «единицы» разность потенциалов положительна, для
логического «нуля» — отрицательна. По одной линии RS-485 можно подключить до 32 устройств
на расстоянии до 1000 метров.

20.

Что такое Modbus RTU?
SPL
Modbus TCP/IP (удаленное конечное устройство) — это расширение протокола
Modbus, которое работает в сетях Ethernet. Он был разработан, чтобы использовать
преимущества скорости и гибкости связи TCP/IP. В отличие от Modbus RTU, который работает на
последовательных линиях связи, Modbus TCP/IP использует стандартное Ethernet-соединение для
передачи данных на гораздо большие расстояния.
Принцип работы остаётся тем же — «ведущий-ведомый» (client-server): одни устройства
запрашивают данные, другие отвечают. Такой способ обмена позволяет: соединять десятки и
сотни устройств через коммутаторы и маршрутизаторы; передавать данные на большие
расстояния, включая диспетчеризацию через Интернет; получать высокую скорость и
стабильность обмена (до 100 Мбит/с и выше).
Этот протокол также использует модель клиент-сервер, где сервер (устройство) Modbus
TCP/IP хранит данные, а клиент (обычно контроллер или компьютер) запрашивает информацию.
Modbus TCP/IP широко используется в современных промышленных сетях, поскольку он
поддерживает высокоскоростную связь и масштабируемость, что делает его идеальным для
систем, требующих быстрой и надежной передачи данных.

21.

SPL
Используемые контроллеры
ТРМ1032М, ПР200
ПР205
ПР100
ПР102
от 21 200 ₽
от 22 848 ₽
от 8 424 ₽
от 15 774 ₽
ПР225
ПЛК210
ПЛК160
от 24 528 ₽
от 64 620 ₽
от 64 920 ₽
*Цены указаны на 10.10.2025

22.

SPL
Используемые контроллеры. Отличие ПР от ПЛК
На первый взгляд разницы между ПР и ПЛК нет, но можно выделить ряд типовых различий.
1. Сложность системы автоматизации. ПР применяется для локальных объектов – шкафах
управления насосами, БТП, вентиляции. На объекте может быть несколько таких шкафов, но
функционирующих независимо, и быть никак не связанными друг с другом.
2. Языки программирования. ПЛК поддерживают разработку программ на всех языках стандарта МЭК
61131-3 (FBD, LD, ST, IL, CFC). ПР же поддерживают 2 языка программирования (FBD, ST).
3. Интерфейсы и протоколы. Число интерфейсов и протоколов, поддерживаемых ПР, обычно
ограничено. Самый «коммуникабельный» контроллер — имеет на борту Ethernet и два порта RS485. Аналогично и с протоколами обмена: ПР поддерживает лишь Modbus RTU/TCP, тогда как ПЛК
дополнительно работаeт с OPC UA, SNMP, MQTT, HTTP(S), FTP(S), e-mail и специализированными
протоколами счетчиков.
4. Аппаратные характеристики. Аппаратные характеристики ПР значительно ниже: частота
процессора — десятки МГц, память — сотни кБ, тогда как у ПЛК — сотни МГц и мегабайты памяти.
5. Библиотеки. Среды разработки для ПР не включают в себя обширных библиотек, которые
упрощают создание сложных проектов и опрос устройств с нестандартными протоколами.
6. Архивация. ПЛК позволяют сохранять значения параметров технологического процесса в виде
файла в памяти контроллера или на USB/SD-накопителе. Открыть их потом можно в Excel.
7. Габаритные размеры. ПР очень компактны и занимают на DIN-рейке 5 или 7 стандартных DINмодулей.
8. Цена ПР и ПЛК ощутимо различаются в цене, что естественно.

23.

Архив аварий
SPL
При наличии любой аварии на приборе загорается
красный индикатор. Так же на лицевой панели ШУ
загорается индикатор «Общая авария».
В журнал заносятся следующие параметры:
• краткое название аварии;
• время аварии – «Дата фиксации»;
• время сброса аварии - «Дата квитирования».

24.

SPL
Паспорт на шкаф управления
Паспорт изделия содержит всю основную информацию,
необходимую для эксплуатации шкафа управления:
• Основные технические данные: параметры тока, рабочее
напряжение, степень защиты, габариты, вес, вид системы
заемления
• Комплектность: перечень входящих в поставку элементов —
шкаф, паспорт, руководство по эксплуатации
• Инструкция по монтажу и подключению: рекомендации по
установке, заземлению, выбору кабелей, сечений и защитных
аппаратов.
• Гарантийные обязательства: срок гарантии (12 мес. с момента
ввода, но не более 18 мес. от продажи), условия ремонта и
исключения из гарантии.
• Разделы эксплуатации: порядок транспортировки, демонтажа и
утилизации, а также страницы для отметок о приемке, пусконаладке, ремонте и движении в эксплуатации.
• Сертификаты и служебные отметки, подтверждающие
соответствие техническим регламентам ТР ТС 004/2011 и ТР ТС
020/2011.

25.

SPL
Паспорт на шкаф управления. Сертификаты соответствия

26.

SPL
Руководство по эксплуатации на шкаф управления
Руководство по эксплуатации содержит подробную информацию
о назначении, принципе работы и настройке шкафа:
• Общая информация: назначение шкафа, функции, область
применения, допуск к работе и меры безопасности, маркировка,
технические характеристики.
• Описание работы: принципы регулирования контуров,
алгоритмы работы насосов, реакции системы в аварийных
ситуациях.
• Настройки: пошаговые инструкции по настройке логического
модуля и интерфейса Modbus RTU, а также таблицы параметров
и уставок с описанием температурных графиков, режимов
регулирования, расписаний и аварийных сигналов.
• Ввод в эксплуатацию: порядок действия при первом пуске,
последовательность действий при настройке системы.
• Техническое обслуживание: общие указания и рекомендации
по взаимодействию с сервисным центром компании
«МЕГАТРОН».
• Аварийная информация: описание всех возможных аварий и
порядок их устранения.

27.

SPL
За счет чего можно удешевить стоимость шкафа БТП
Во первых, можно существенно снизить стоимость за счет применения насосов с прямым пуском
вместо частотного преобразователя. Это позволит:
• уменьшить габариты шкафа;
• отказаться от установки вентилятора охлаждения;
• использовать более дешевые комплектующие
Однако такой вариант снижает надежность системы. Частотный преобразователь, помимо функции
плавного пуска и регулирования скорости насоса, выполняет комплекс защитных функций.
Во-вторых, можно использовать более бюджетный контроллер (ПР) — без встроенного экрана и
без возможности диспетчеризации (локальная работа).
Однако важно понимать, что:
• экран позволяет оперативно отслеживать состояние и аварии прямо на дверце шкафа;
• система диспетчеризации дает возможность удаленно контролировать аварии и параметры
оборудования.
Отказ от этих функций снижает стоимость, но уменьшает надежность и удобство эксплуатации.
В итоге стоит задаться вопросом: