Mkk k hlanlage ttf 2 heliumkompressoren
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MKK K hlanlage TTF 2 Heliumkompressoren - PowerPoint PPT Presentation


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MKK Kühlanlage TTF 2 Heliumkompressoren. Gebäude 47a. MKK 1 - Automation und Leittechnik. Wichtige Sicherheitsbestimmungen

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Presentation Transcript
Mkk k hlanlage ttf 2 heliumkompressoren

MKKKühlanlageTTF 2 Heliumkompressoren

Gebäude 47a

Schichtvortrag


Mkk 1 automation und leittechnik
MKK 1 - Automation und Leittechnik

Wichtige Sicherheitsbestimmungen

  • Arbeiten, Bedienung und Einstellungen dürfen nur von qualifizierten Fachkräften vorgenommen werden! Sie müssen alle Funktionen der Anlage kennen, damit keine Gefahren für Personen oder Sachschäden entstehen.

    • Die Behebung einer Störungsursache kann dazu führen, dass die Anlage wieder selbstständig anläuft!

Schichtvortrag


Mkk 1 automation und leittechnik inhalt 1
MKK 1 - Automation und LeittechnikInhalt 1:

  • Beschreibung der Anlage

    • Prinzipieller Aufbau

  • Die Kühlkreise

    • Kühlturmkreis

    • Kompressorkreis

  • Funktionsbeschreibung

    • Betrieb

    • Automatisches Auffüllen

    • Automatisches Entleeren

    • Frostgefahr

    • Temperaturregelung Kompressorkreis (B 40)

http://www-mkk/Kontrollen

Schaltschrank: Kühlanlage TTF 2 Helium-Kompressoren

Schichtvortrag


Mkk 1 automation und leittechnik inhalt 2
MKK 1 - Automation und LeittechnikInhalt 2:

  • Funktionsbeschreibung

    • Regelung Leitfähigkeit (B 30)

    • Sollwertumschaltung Druck (B 45)

  • Operator-Panel OP 27

    • Warnhinweise

    • Allgemein

    • Allgemeine Bedienung

    • Navigation

    • Spezielle Bedienfunktionen

Kompressorkreis-Pumpen mit HYDROVAR

Regeleinheit

Schichtvortrag


Mkk 1 automation und leittechnik inhalt 3
MKK 1 - Automation und LeittechnikInhalt 3:

  • Bussysteme

    • Profibus

    • MPI-Bus

    • RS 485 - Schnittstellen

    • Industrial Ethernet

    • Übersicht

  • EPICS

    • Aufruf

    • Kühlturmkreis

    • Regler Frequenzumrichter Ventilatoren

    • Kompressorkreis

    • Regler Absalzung Y 1.0

Schichtvortrag


Mkk 1 automation und leittechnik inhalt 4
MKK 1 - Automation und LeittechnikInhalt 4:

  • EPICS

    • Alarmhandler

    • Strip History UNIX

  • Anlagenbilder

    • Schaltschrank

    • Kompressorhalle

    • Komponenten im Kühlturmkreis

    • Kühlturmkreis-Komponenten

  • Verantwortliche Personen

Schichtvortrag


Prinzipeller aufbau
Prinzipeller Aufbau

  • Die Anlage ist im Gebäude 47a zwischen der PETRA Halle NO und dem TTF 2-Tunnel zur Expo-Halle aufgebaut. Sie dient zur Kühlung der Helium-Kompressoren für TTF 2.

  • Es sind zwei Kühltürme auf dem Dach des Gebäudes, zwei Kühlturmpumpen, zwei Wärmetauscher, und vier Kompressorpumpen im Gebäude installiert.

  • Wassertechnisch besteht die Anlage aus zwei Kühlkreisen. Der Kühlturmkreis und der Kompressorkreis sind durch die zwei Wärmetauscher voneinander getrennt. Dies ist notwendig weil im Kompressorkreis ein höherer Druck “gefahren” werden muss.

Schichtvortrag


Die k hlkreise
Die Kühlkreise

  • Kühlturmkreis

    • Regelung der Kompressorkreis-Temperatur (B 40) durch 4 Ventilatoren die mit Frequenzumrichtern angesteuert werden.

  • Kompressorkreis

    • Druck-Regelung durch 4 Kompressorkreis-Pumpen mit angeflanschten HYDROVAR-Regeleinheiten. Sie sind über eine RS 485-Schnittstelle miteinander verbunden und können unabhängig von der SPS die Regelung übernehmen und zusätzlich Pumpenwechsel nach Betriebsstundenintervallen ausführen.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung
Funktionsbeschreibung

  • Betrieb

    • Im Normalbetrieb läuft eine Kühlturmpumpe und alle vier Ventilatoren werden parallel von einem Regler angesteuert. Hierzu müssen die Bypassklappen Y 1.1 und Y 1.2 geschlossen sein.

    • Im Schwachlastbetrieb wird die Freigabe der Frequenzumrichter weggenommen, die FU‘s fahren auf ihre Minimalfrequenz, gehen dann in die Betreibsart „rdy“, jetzt werden die Bypassklappen Y 1.1 und Y 1.2 geöffnet.

    • Im Winterbetrieb wird die Freigabe der Frequenzumrichter weggenommen, die FU‘s fahren auf ihre Minimalfrequenz, gehen dann in die Betreibsart „rdy“, jetzt läuft für eine bestimmte Zeit nur warmes Wasser zum abtauen über die Brause, es sei denn die Temperatur im Kompressorkreis steigt über eine eingestellte Grenze. Dann geht die Anlage wieder in den Normalbetrieb. Der Winterbetrieb ist nun je nach Außentemperatur (B 38) für eine bestimmte Zeit gesperrt.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung1
Funktionsbeschreibung

  • Automatisches Auffüllen

    • Wenn die Anlage leer ist kann durch betätigen des Softkey “Füllen Start” die Anlage automatisch aufgefüllt werden. Der Vorgang ist beendet wenn eine Kühlturmpumpe im Dreieck läuft.

    • Der Vorgang kann mit dem Softkey “Füllen Stop” unterbrochen werden, wenn Probleme auftreten z.B. Wasseraustritt. Der Zustand des “Automatischen Auffüllen” wird durch ein dynamisches Feld am OP angezeigt.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung2
Funktionsbeschreibung

  • Automatisches Entleeren

    • Wenn die Anlage für Wartungsarbeiten oder im “shut down” entleert werden soll wird dies durch den Softkey “Leeren Start” eingeleitet und bis zur Meldung “Anlage Leer” abgearbeitet. Es beginnt mit dem Abschalten der Kühlturmpumpen.

    • Der Vorgang kann mit dem Softkey “Leeren Stop” unterbrochen werden. Der Zustand des “Automatischen Leeren” wird durch ein dynamisches Feld am OP angezeigt.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung3
Funktionsbeschreibung

  • Frostgefahr

    • Da einige Rohrleitungen im Außenbereich verlaufen, muss bei entsprechenden Temperaturen dafür gesorgt weren, dass sie nicht einfrieren.

    • Füllleitungen

      • Sie werden automatisch entleert, wenn die Niveaus beider Kühltürme OK sind, indem zuerst Y 2.0 geschlossen wird und dann die Magnetventile Y 2.1 und Y 2.2 und das Kugelventil Y 4.0 geöffnet werden.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung4
Funktionsbeschreibung

  • Frostgefahr

    • Kühltürme mit Saug- und Druckleitungen

      • Da hier im Normalfall das Wasser zirkuliert, müssen sie nur entleert werden, wenn die Kühlturmpumpen ausfallen oder abgeschaltet werden. Hier wird zuerst ein Timer gestartet, bevor das Entleeren anläuft. Während dieser Zeit hat man die Möglichkeit wieder eine Pumpe einzuschalten. Wird während dieser Zeit keine Pumpe wieder zugeschaltet, schließt zuerst Y 2.0 und dann werden die Magnetventile Y 2.1, Y 2.2 und die Kugelventile Y 3.0, Y4.0 und Y 5.0 geöffnet, bis die Kühltürme und die Rohrleitungen im Außenbereich entleert sind. !! Die Kompressorpumpen fallen auch nach einer gewissen Zeit aus, wenn keine Kühlturmpumpe läuft!!

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung5
Funktionsbeschreibung

  • Temperaturregelung Kompressorkreís (B 40)

    • Im Normal-Betrieb werden die vier Ventilatoren über einen Regler in der Frequenz geändert um die Temperatur im Kompressorkreis konstant zu halten. Dies ist nur der Fall wenn die Rücklauftemperatur (B 46) um eine bestimmte Schwelle (Befh=0.5°C) höher ist als der Sollwert.

    • Im Schwachlast-Betrieb, Rücklauftemperatur (B 46) ist <= Sollwert + Schwelle (Befl=0.1°C), dann wird die Freigabe der Ventilatoren weggenommen und die Bypassklappen Y 1.1 und Y 1.2 geöffnet.

    • Im Winter-Betrieb wird in Abhängigkeit von der Außentemperatur (B 38) die Freigabe der Ventilatoren weggenommen und für eine festgelegte Zeit (t Wi=2Min) das Wasser über die Brause geleitet. Abgebrochen wird dieser Zustand, wenn die Vorlauftemperatur (B 40) zu groß wird (Rfh=1°C). Der Winterbetrieb kann erst nach einer Sperrzeit t sp x (1=2h/2=1h/3=30’/4=20’)erneut ablaufen.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung6
Funktionsbeschreibung

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung7

Wärmetauscher, Vorratsbehälter;

Regelklappe Y 1.0

Funktionsbeschreibung

  • Leitfähigkeitsregelung Kühlturmkreís (B 30)

    • Mit einem Standard Software-Regler “CONT_S” wird die Leitfähigkeit mit der Regelklappe Y 1.0 auf 1.6 mS/cm konstant gehalten.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung8
Funktionsbeschreibung

  • Sollwertumschaltung Druck Kompressorkreís (B 45)

    • Mit Standard Software-Bausteinen “SP_GEN und LIMALARM” wird der 2. Sollwert je nach Kühlleistungsbedarf automatisch geändert, um Energie einzusparen. Wenn die Differenz zwischen Rücklauf und Vorlauf eine einstellbare obere Grenze überschreitet wird der Druck-Sollwert sofort hochgefahren, wenn die Differenz eine untere Grenze für eine bestimmte Zeit unterschreitet, wird der Druck-Sollwert heruntergefahren. Wird beim verfahren eine kritische Frequenz der Kompressorpumpen erreicht, fährt der Sollwert automatisch einen Schritt wieder hoch.

Schichtvortrag


Funktionsbeschreibung9
Funktionsbeschreibung

  • Sollwertumschaltung Druck Kompressorkreís (B 45)

Einstellbarer Druck (hoch)

Fahr-Befehl (bei kritischer Frequenz)

Rückmeldung Kompressorpumpen-Frequenz

Einstellbarer Druck (niedrig)

Fahr-Befehl (bei Kühlleistungsbedarf)

Schichtvortrag


Operator panel op 27
Operator Panel “OP 27”

  • !! ACHTUNG !!

    • Alle Funktionstasten und Eingabefelder die auf das Steuerungsprogramm wirken sind Passwort geschützt.

    • Das eingegebene Passwort wird für einen Zeitraum von 10 Min. nach der letzten Betätigung einer Taste gespeichert.

    • Während dieser Zeit wirken alle Eingaben ohne Rückfrage!

Schichtvortrag


Operator panel op 271
Operator Panel “OP 27”

  • Allgemein

    • Für das Bedienen und Beobachten der Anlage ist das OP unbedingt erforderlich. Hier werden Wert eingestellt, Komponenten bedient, Prozesse gestartet und gestoppt. Bei dieser Anlage ist die Bedienung für einige Komponenten nur noch über das OP möglich und nicht mehr über Taster bzw. Schalter am Schaltschrank.

Schichtvortrag


Operator panel op 272

Alpha-Numerische

Tasten

Einschalten Umschalten

Alpha-Tasten

Escape-Taste

(Abbrechen)

Acknoledge

Quittieren wenn LED leuchtet

SM-Seite/Puffer

Datum/Uhrzeit

anzeigen

Enter

Eingabe bestätigen

BM-Seite/Puffer

Monitor

Dunkelschaltung

Störmeldepuffer löschen

(Nur Superuser)

Help

Hilfe aufrufen wenn LED leuchtet

Alpha-Tasten

abwählen

Betriebsmeldepuffer löschen

(Nur Superuser)

Operator Panel “OP 27”

  • Allgemeine Bedienung

Schichtvortrag


Operator panel op 273

Global Softkey

Hand/Autom.

Kugelventile

LED leuchtet = Automatik

Global Softkey

Hand/Autom.

Regelklappen

LED leuchtet = Automatik

Kühlturm

Kühlturm-

pumpen

Passwort

MKK2

Regler-

anwahl

Regler

Y 1.0

2 Std. Kurve

Kühlturmkr.

Regelklappen

Hand

24 Std. Kurve

Kühlturmkr.

Global Softkey

Interner/Externer

Druck Sollwert

Kompressorkreis-Pumpen

LED leuchtet = Extern

Kompressor-

kreis

Wärme-

tauscher

Passwort

„Superuser“

Regler

FU Lüfter

Passwort

MKK2

2 Std. Kurve

Kompr.kr.

Kompr.Kr.

Druck einstlg.

Füllen

Leeren

Passwort

„Superuser“

2 Std. Kurve

Kompr.kr.

4 Min. Kurve

P Kompr.kr.

Kugelventile

Hand

System-

Einstellungen

Operator Panel “OP 27”

  • Navigation

Schichtvortrag


Operator panel op 274
Operator Panel “OP 27”

  • Spezielle Bedienfunktionen

    • Kugelventile Hand

      • Voraussetzung hierfür ist, dass die LED am Softkey K1 nicht leuchtet. Nun hat die Steuerung keinen zugriff mehr auf alle Kugelventile. Wenn man jetzt das Bild “Hand” aus “Füllen Leeren” aufruft, können alle Kugelventile über die entsprechenden Softkeys bedient werden. Achtung nach dem Bedienen K1 wieder betätigen, um den Zugriff für die Steuerung wieder freizugeben.

    • Regelklappen Hand

      • Voraussetzung hierfür ist, dass die LED am Softkey K2 nicht leuchtet. Nun hat die Steuerung keinen zugriff mehr auf alle Regelklappen. Wenn man jetzt das Bild “Regelklappen Hand” aufruft, können alle Klappen über die entsprechenden Softkeys bedient werden. Hier sind die Softkeys als Taster programmiert und wirken am Softwareregler. Dieser sperrt für eine angezeigte Zeit die nächste Ansteuerung. Achtung nach dem Bedienen K2 wieder betätigen, um den Zugriff für die Steuerung wieder freizugeben.

    • Interner Sollwert Kompressorkreis-Pumpen

      • Mit dem Softkey K 10 kann der Druck-Sollwert auf intern umgeschaltet werden. Wenn die LED nicht leuchtet wirkt nur der programmierte Sollwert der HYDROVAR-Regeleinheit.

Schichtvortrag


Bussysteme
Bussysteme

  • Profibus

    • Drei WAGO-Buskoppler mit Digitalen und analogen I/O-Modulen zum Steuern und Regeln der Anlage

    • Ein SCHNEIDER-Electric Modul zur Ankopplung der vier Frequenzumrichter für die Ventilatoren (noch nicht in Betrieb)

  • MPI-Bus

    • Kommunikation zwischen Steuerung (CPU 314C-2 DP) und OP 27

  • RS 485 Schnittstelle nach ISO 1745

    • Kommunikation der HYDROVAR-Regeleinheiten untereinander zur Druckregelung und automatischem Pumpenwechsel nach Betriebsstundenintervall.

Schichtvortrag


Bussysteme1
Bussysteme

  • Industrial Ethernet

    • Ein S7 CP 343-1 IT für Industrial Ethernet ISO und TCP/IP Protokoll zur Datenübertragung an das Kontrollsystem EPICS und Uhrzeitsynchronisation vom ER 1 (BKR).

Schichtvortrag


Bussysteme2

CP

143

ER 1

(BKR)

mkkPPC02

Geb. 55

Industrial Ethernet

Profibus

OP 27

WAGO

Feld 1

Adr. 3

WAGO

Feld 2

Adr. 4

SCHNEIDER

Feld 2

Adr. 6

WAGO

Feld 3

Adr. 5

ALTIVAR 28

Feld 1

2A1

ALTIVAR 28

Feld 2

2A2

ALTIVAR 28

Feld 2

2A3

ALTIVAR 28

Feld 2

2A4

HYDROVAR

Regeleinheit

M 4.1

HYDROVAR

Regeleinheit

M 4.2

HYDROVAR

Regeleinheit

M 4.3

HYDROVAR

Regeleinheit

M 4.4

Bussysteme

  • Übersicht

CPU

314C-2 DP

MPI

2

DP

2

CP

343-1 IT

Schichtvortrag


Epics

Hier klicken für das

Übersichtsbild

TTF 2 Helium Kühlange

Geb. 47a

EPICS

  • Aufruf

Schichtvortrag


Epics1
EPICS

  • Kühlturmkreis

Schichtvortrag


Epics2
EPICS

  • Regler FU‘s Ventilatoren

Schichtvortrag


Epics3
EPICS

  • Kompressorkreis

Schichtvortrag


Epics4
EPICS

  • Regler Absalzung Y 1.0

Schichtvortrag


Alarmhandler
Alarmhandler

  • TTF 2 Heliumkühlung im ALH

Schichtvortrag


Strip history unix

Sollwert+einstellbarer

oberer Wert

Am OP einstellbarer Wert

für die Druckumschaltung

Festt programmierte

Werte

Sollwert+einstellbarer

unterer Wert

Sollwert+0,5°C

Sollwert+0,1°C

Strip History UNIX

  • Betriebsarten

Schichtvortrag


Anlagenbilder

Feld 1: Leistungsschalter; FU 2A1

Feld 2: FU‘s 2A2, 2A3 und 2A4

Feld 3: SPS; OP

Anlagenbilder

  • Schaltschrank

Schichtvortrag


Anlagenbilder1

Blick in die Kompressorhalle

Anlagenbilder

  • Kompressorhalle

Schichtvortrag


Anlagenbilder2

Kugelventile; Leitfähigkeitsmessung

Komponenten im Außenbereich

Anlagenbilder

  • Komponenten im Kühlturmkreis

Schichtvortrag


Anlagenbilder3

Kühlturmpumpen

Kühltürme

Anlagenbilder

  • Kühlturmkreis-Komponenten

Schichtvortrag


Zust ndige personen
Zuständige Personen

  • [email protected]

Schichtvortrag


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