Повышение эффективности работы котельной установки за счет автоматизации процесса розжига

Способы «теплота-воздух», «пар-воздух» отличается простотой и надежностью, но не является точными.

2.1.2.3 Регулирование разрежения в топке

Наличие небольшого, до (20-30) Па, постоянного разряжения S_т в верхней части топки необходимо по условиям нормального топочного режима. Объект регулирования по разряжению представляют собой топочную камеру с включенными последовательно с ней газоходами от поворотной камеры до всасывающих патрубков дымососов. Входным регулирующим воздействием этого участка служит расход дымовых газов, определяемый производительностью дымососов. К внешним возмущающим воздействиям относится изменение расхода воздуха в зависимости от тепловой нагрузки агрегата, к внутренним - нарушения газовоздушного режима, связанные с работой систем пылеприготовления, операциями по удалению шлака и тому подобными.

Кривая изменения сигнала по разрежению верхней части топки S_т при возмущении расходом топочных газов приведена на рисунке 2.7, а.

Участок по разрежению не имеет запаздывания, обладает малой инерционностью и значительным самовыравниванием.

Регулирование разрежения обычно осуществляется посредством изменения количества уходящих газов, отсасываемых дымососами. Наибольшее распространение получила схема регулирования разрежения с одноимпульсным ПИ-регулятором, реализующая принцип регулирования по отклонению (рисунок 2.7, б). Требуемое значение регулируемой величины устанавливается с помощью ручного задатчика (ЗРУ) регулятора разрежения 1.

Рисунок 2.7 - САР разрежения в топке: 1 - регулятор разряжения, 2 - регулятор воздуха, 3 - устройство динамической связи; а - переходный процесс по разрежению вверху топки при возмущении расходом газа ДВ_т, б - схема регулирования разрежения

При работе котла регулирующем режиме могут происходить частые изменения тепловой нагрузки и, следовательно, изменения расхода воздуха.

Работа регулятора воздуха 2 приводит к временному нарушению материального баланса между поступающим воздухом и уходящими газами.

Для предупреждения этого нарушения и увеличения быстродействия регулятора разрешения рекомендуется ввести на его вход дополнительное исчезающее воздействие от регулятора воздуха через устройство динамической связи 3.

2.1.3 Регулирование перегрева пара

Температура перегрева пара на выходе котла относится к важнейшим параметрам, определяющим экономичность работы паровой турбины и энергоблока в целом. Допустимые длительные отклонение температура перегрева пара от номинального значения, например, для пара Р_пп = 13 МПа (130 кгс/см²) и t _пп = 540 ^oС составляют в сторону увеличения плюс 5 ^oС, а сторону уменьшения минус 10 ^oС. Температура перегрева пара для БПК зависит от тепловосприятия пароперегревателя и паровой нагрузки. При постоянстве паровой нагрузки тепловосприятие перегревателей определяется топочным режимом и может изменяться в зависимости от загрязнения поверхностей нагрева, избытка воздуха, изменений состава топлива и тому подобных причин. Принципиальная схема регулирования температуры перегрева первичного пара приведена на рисунке 2.8.

Для БПК наиболее распространен способ регулирования температуры пара на выходе при помощи пароохладителей. К возмущающим воздействиям относятся расход потребляемого пара D_пп и количества теплоты, воспринимаемое от топочных газов Q^”_т.

Рисунок 2.8 - Принципиальная схема регулирования температуры перегрева первичного пара: 1 - барабан, 2, 3 - ступени пароперегревателя, 4 - пароохладитель, 5 - регулирующий клапан впрыска, 6 - охладитель пара, 7 - сборник конденсата, 8 - гирозатвор, 9 - дифференциатор, 10 - регулятор

В схеме САР температуры регулятора перегрева 10 получает основной сигнал по отклонению температуры пара на выходе пароперегревателя t_пп и воздействует на расход охлаждающей воды. Дополнительный сигнал, пропорциональный скорости изменения температуры пара в промежуточной точке dt_пр/dt. Принцип регулирования является регулирования по отклонению регулируемого параметра.

2.1.4 Регулирование питания и водного режима барабанных паровых котлов

Принято, что максимально допустимые отклонения уровня воды в барабане ±100 мм от среднего значения. Снижение уровня может привести к нарушениям питания и охлаждения водоподъемных труб. Повышения уровня может привести к снижению эффективности внутрибарабанных устройств. Перепитка барабана и заброс частиц воды в турбину может явиться причиной тяжелых механических повреждений ее ротора и лопаток.

2.1.4.1 Схемы регулирования

Исходя из требований к регулированию уровня воды в барабане, автоматический регулятор должен обеспечить постоянство среднего уровня независимо от нагрузки котла и других возмущающих воздействий. В переходных режимах изменение уровня может происходить довольно быстро, поэтому регулятор питания для обеспечения малых отклонений уровня должен поддержать постоянство соотношения расходов питательной воды и пара. Эту задачу выполняет трехимпульсный регулятор (рисунок 2.9). Регулятор 3 перемещает клапан 4 при появлении сигнала небаланса между расходами питательной воды D_пв и пара D_пп. Кроме того, он воздействует на положение питательного клапана при отклонениях уровня от заданного значения. Такая САР питания, совмещающая принципы регулирования по отклонению и возмущению, получила наибольшее распространение на мощных барабанных котлах.

Регулирование водного режима БПК осуществляется следующим образам.

Химический состав воды, циркулирующей в барабанных котлах, оказывает существенное влияние на длительность их безостановочной и безремонтной компаний. К основным показателям качества котловой воды относятся общее солесодержание и избыток концентрации фосфатов.

Поддержание общего солесодержания котловой воды в пределах нормы осуществляется с помощью непрерывной и периодической продувок из барабана в специальные расширители. Потери котловой воды с продувкой выполняются питательной водой в количестве, определяемом уровнем воды в барабане.

Рисунок 2.9 - Трехимпульсная САР питания барабанного парогенератора: 1 - барабан; 2 - водяной экономайзер; 3 - регулятор питания; 4 - регулирующий клапан питательной воды

Регулирование непрерывной продувки осуществляется путем воздействия регулятора на регулирующий клапан на линии продувки (рисунок 2.10).

Помимо корректирующего сигнала по солесодержанию, на вход ПИ - регулятор 2 поступает сигнал по расходу продувочной воды D_пр и сигнал по расходу пара D_пп (рисунок 2.10, а).

В некоторых случаях значение непрерывной продувки определяется не общим солесодержанием котловой воды, а концентрацией кремневой кислоты. При этом концентрация кремневой кислоты в допустимых пределах гарантирует поддержание в пределах нормы и общего солесодержания котловой воды.

Концентрацией кремневой кислоты в котловой воде оценивается по косвенным показателям: паровой нагрузки и количеству продуваемой воды. При этом зависимость между содержанием кремневой кислоты, паровой нагрузкой и значениям непрерывной продувкой устанавливается по результатам специальных теплохимических испытаний котла. Автоматическое регулирование продувки в этом случае осуществляется по двухимпульсной схеме (рисунок 2.10, б). Для выполнения без накипной работы поверхностей нагрева и поддержания требуемой щелочности котловой воды барабанный котел оснащается аппаратурной, регулирующий ввод фосфатов.

Рисунок 2.10 - Регулирование водного режима пароперегревателя: 1 - барабан, 2 - регулятор продувки, 3 - импульсатор расхода пара, 4 - пусковое устройство, 5 - мерный бак, 6 - плунжерный насос, 7 - корректирующий прибор; а - схема регулирования продувки с трехимпульсным регулятором, б - принципиальная схема регулирования продувки и ввода фосфатов

Требуемая концентрация фосфатов устанавливается в зависимости от паровой нагрузки путем ввода фосфатов в чистый отсек барабан.

Сигнал по расходу пара поступает на расходомер 3, электромеханический интегратор которого используется в качестве импульсатора, воздействующего через пусковое устройство 4 на включение и отключение плунжерного фосфатного насоса 6. При увеличении паровой нагрузки увеличивается продолжительность цикла включения насоса и наоборот. Требуемые соотношения между содержанием фосфатов, паровой нагрузкой и непрерывной продувкой устанавливаются по результатам теплохимических испытаний.

Автоматизация водного режима облегчает труд обходчиков оборудования, позволяет сократить трудоемкий лабораторный анализ качества котловой воды, ведет к увеличению срока безремонтной службы основного оборудования.

2.2 Газомазутные паровые котлы типа ДЕ

Паровые котлы ДЕ начали выпускаться с 70-х годов ХХ века, как дальнейшая ступень развития котлов ДКВР. Первым их производство освоил Бийский котельный завод.

Газомазутные вертикально-водотрубные паровые котлы с естественной циркуляцией типа Е (ДЕ) производительностью 4; 6,5; 10; 16 и 25 тонн пара в час предназначены для выработки насыщенного или слабоперегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

2.2.1 Преимущества газомазутных паровых котлов типа ДЕ

К преимуществам котлов данного типа относятся [13]:

- повышенная паропроизводительность и КПД (до 93 %);

- упрощенная тепловая схема;

- конструкция котла позволяет использовать под заказ различные варианты комплектации контрольно-измерительными приборами и автоматикой, в том числе автоматизированными горелками;

- возможность работы котла, как в паровом, так и в водогрейном режиме;

- сниженные потери в тепловом балансе котельных;

- уменьшенные расходы электроэнергии и воды на собственные нужды.

Топочная камера котлов размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой и боковой экраны, образующие топочную камеру.

У котлов паропроизводительностью до 4 т/ч диаметр верхнего и нижнего барабанов 700мм, у остальных - 1000мм. Расстояние между барабанами соответственно 1700 и 2750мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной дороге). Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днищах каждого из них имеются лазовые затворы. Изготовляются барабаны для котлов с рабочим давлением 1,4 и 2,4 МПа из стали 16ГС или 09Г2С и имеют толщину стенки соответственно 13 и 22мм.

Котлы производительностью 1; 4; 6,5 и 10 т/ч выполнены с одноступенчатой схемой испарения. В котлах производительностью 16 и 25 т/ч применено двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения вынесена задняя часть экранов топки и часть конвективного пучка, расположенная в зоне с более высокой температурой газов. Контуры второй ступени испарения имеют необогреваемую опускную систему. Пароперегреватель котлов производительностью 6,5 и 10т/ч выполнен змеевиковым из труб. На котлах производительностью 16 и 25т/ч пароперегреватель - вертикальный, дренируемый из двух рядов труб.

В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются стальные или чугунные экономайзеры. Котлы оборудованы системами очистки поверхностей нагрева. Неподвижными опорами котлов являются передние опоры нижнего барабана. Средняя и задние опоры нижнего барабана подвижные и имеют овальные отверстия для болтов, которыми крепятся к опорной раме на период транспортировки.

Каждый котел снабжен двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольным. На котлах без пароперегревателя оба клапана устанавливаются на верхнем барабане котла и любой из них может быть выбран как контрольный. На котлах с пароперегревателем контрольным клапаном является клапан выходного коллектора перегревателя.

Номинальная паропроизводительность и параметры пара, соответствующие ГОСТ 3619-82, обеспечиваются при температуре питательной воды 100 °С при сжигании топлива: природного газа с удельной теплотой сгорания (29300-36000) кДж/кг, что составляет (7000-8600) ккал/м³ и мазута марок М40 и М100 по ГОСТ 10588-75. Диапазон регулирования составляет (20-100) % от номинальной паропроизводительности. Допускается кратковременная работа с нагрузкой 110 %. Поддержание температуры перегрева у котлов с пароперегревателями обеспечивается в диапазоне нагрузок (70-100) %.

Котлы ДЕ-10-14, ДЕ-25-14, ДЕ-16-14, ДЕ-6,5-14, ДЕ-4-14 предназначены для получения пара, используемого для технологических нужд промышленных предприятий, а также в качестве отопительных котлов; в системах вентиляции и горячего водоснабжения.

Котлы ДЕ-1-14ГМ; ДЕ-4-14ГМ; ДЕ-6,5-14ГМ; ДЕ-10-14ГМ; ДЕ-16-14ГМ; ДЕ-25-14ГМ могут работать в диапазоне давлений (0,7-1,4) МПа. Котлы ДЕ-10-24ГМ; ДЕ-16-24ГМ; ДЕ-25-24ГМ - в диапазоне давлений (1,8-2,4) МПа без изменения паропроизводительности.

В котельных, предназначенных для производства насыщенного пара без предъявления жестких требований к его качеству, паропроизводительность котлов типа Е (ДЕ) при пониженном до 0,7 МПа давлении может быть принята такой же, как и при давлении 1,4 МПа.

Для котлов типа Е (ДЕ) пропускная способность предохранительных клапанов соответствует номинальной производительности котла при давлении не ниже 0,8 МПа.

Нормы качества питательной воды и пара должны соответствовать требованиям, регламентируемым Правилами Госгортехнадзора России.

Солесодержание котловой воды в первой ступени испарения котлов без пароперегревателя должно быть не более 3000мг/кг, для котлов с пароперегревателем - не более 2000мг/кг. Солесодержание котловой воды второй ступени испарения должно быть не более 4500мг/кг.

Средний срок службы котлов между капитальными ремонтами при числе часов использования установленной мощности 2500 ч/г составляет 3 года.

Поставляются котлы блоком, который включает в себя:

- верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами;

- трубную систему экранов и конвективного пучка (в случае необходимости - пароперегреватель);

- опорную раму;

- изоляцию и обшивку.

2.2.2 Технические характеристики паровых котлов типа ДЕ

Основные параметры некоторых типов паровых котлов ДЕ [7], такие как вид сжигаемого топлива, паропроизводительность, рабочее давление пара, температура пара на выходе из барабана котла, коэффициент полезного действия, габаритные размеры, масса котла, приведены в таблице 2.1 (ГОСТ 3619-82 Е).

Таблица 2.1 - Технические характеристики паровых котлов типа ДЕ

Заводское обозначение котла	Вид топлива	Паро производительность, т/ч	Давление пара, МПа (кгс/см2)	Температура пара, °С	Расчетный КПД, %	Габаритные размеры собственно котла, мм	Масса котла в объеме заводской поставки, кг
						длина	ширина	высота
ДЕ-1-14Г	Газ	1,0	1,4 (14)	194	93,0	3240	1900	2645	6660
ДЕ-1-14ГМ	Газ, мазут	1,0	1,4 (14)	194	93,0	3240	1900	2645	6660
ДЕ-4-14ГМ-О	Газ, мазут	4,0	1,4 (14)	194	90,8	4200	3980	5050	12506
ДЕ-6,5-14ГМ-О	Газ, мазут	6,5	1,4 (14)	194	91,10	4800	3980	5050	13908
ДЕ-10-14ГМ-О	Газ, мазут	10,0	1,4 (14)	194	93,00	6530	3980	5050	17681
ДЕ-10-14-225ГМ-О	Газ, мазут	10,0	1,4 (14)	225	93,00	6530	3980	5050	18581
ДЕ-10-24ГМ-О	Газ, мазут	10,0	2,4 (24)	220	93,00	6532	3980	5050	20254
ДЕ-10-24-250ГМ-О	Газ, мазут	10,0	2,4 (24)	250	93,00	6573	3980	5050	21286
ДЕ-16-14ГМ-О	Газ, мазут	16,0	1,4 (14)	194	93,10	8655	5205	6050	20743
ДЕ-16-14-225ГМ-О	Газ, мазут	16,0	1,4 (14)	225	93,10	8655	5205	6050	21600
ДЕ-16-24ГМ-О	Газ, мазут	16,0	2,4 (24)	220	93,10	8655	5205	6050	23658
ДЕ-16-24-250ГМ-О	Газ, мазут	16,0	2,4 (24)	250	93,10	8655	5205	6050	25695
ДЕ-25-14ГМ-О	Газ, мазут	25,0	1,4 (14)	194	93,05	10195	5315	6095	27843
ДЕ-25-14-225ГМ-О	Газ, мазут	25,0	1,4 (14)	225	93,05	10195	5315	6095	27361
ДЕ-25-24ГМ-О	Газ, мазут	25,0	2,4 (24)	220	93,05	10195	5315	6095	6660
ДЕ-25-24-250ГМ-О	Газ, мазут	25,0	2,4 (24)	250	93,05	10195	5315	6095	6660
ДЕ-25-15-270ГМ-О	Газ, мазут	25,0	1,5 (15)	270	93,05	10195	5480	6120	12506
ДЕ-25-24-380ГМ-О	Газ, мазут	25,0	2,4 (24)	380	93,05	10195	5450	6205	13908

2.3 Принцип работы котла ДЕ -10-14 Г

В данном дипломном проекте предлагается автоматизация системы с использованием паровых котлов, входящих в котлоагрегаты. Такой выбор обуславливается тем, что на УКПГ - 8 используются котлоагрегаты, в основе которых - паровые котлы ДЕ -10-14 Г, которые снабжают город теплом, а для промышленных предприятий, находящихся в черте города, они вырабатывают еще и пар, необходимый для технологического процесса.

Котел представляет собой металлический сосуд, герметически закрытый, обогреваемый горячими газами и предназначенный для получения горячей воды или насыщенного водяного пара давлением выше атмосферного [7].

Котел представляет собой цилиндрический сосуд с выпуклыми днищами. Такая форма придана котлу как наилучшая по условиям прочности для сосудов, работающих под давлением. Этот котел состоит из наружного и двух внутренних цилиндров. К ним приварены упомянутые выше выпуклые днища (переднее и заднее).

Во внутренних цилиндрах, называемых жаровыми трубами, размещены топки, имеющие горизонтальные колосниковые решетки. Каждая топка имеет топочную дверцу для загрузки топлива.

Под колосниковой решеткой имеется пространство, которое называется зольником и предназначено для сбора золы, провалившейся при горении топлива, а также для подвода воздуха в топку.

Пространство между наружным и внутренним цилиндрами служит для заполнения его водой и паром, получающимся при работе котла.

Часть объема котла, всегда заполненная водой до определенного уровня, называется водяным пространством.

Та часть внутреннего объема котла, которая при работе постоянно заполнена паром, называется паровым пространством. Паровое пространство необходимо для сбора пара, образующего в котле, и в то же время для того, чтобы дать пару время выделить увлеченные им частицы воды. Паровой котел изображен на рисунке 2.11.

Питательный объем (питательное устройство) располагается между низшим и высшим уровнями воды в котле. Вода, заключенная в питательном объеме, может быть превращена в пар без питания котла водой, поэтому этот объем в процессе работы котла может быть заполнен то водой, то паром. Его назначение - дать возможность кочегару более легко регулировать работу котла.

Поверхность кипящей воды в котле, отделяющая водяной объем от парового, называется зеркалом испарения.

Поверхность металлических стенок котла, омываемая с внутренней стороны водой, а с наружной - газами, называется поверхностью нагрева, измеряется в квадратных метрах и обозначается H_k. Поверхность нагрева подсчитывается со стороны, обогреваемой газами.

Рисунок 2.11 - Паровой двухжаротрубный котел: 1 - барабан котла, 2 - предохранительные клапаны, 3 - главный парозапорный вентиль, 4 - влагоотделитель, 5 - лаз для осмотра, 6 - обратный клапан, 7 - запорный вентиль на питательной линии, 8 - термический водоумягчитель, 9 - днище котла, 10 - манометр на сифонной трубке, 11 - водоуказательные стекла, 12 - паропроводные краны, 13 - спускные вентили, 14 - топочные дверцы, 15 - колосниковая решетка, 16 - жаровая труба, 17 - опорные стулья, 18 - обмуровка котла

Поверхность нагрева, воспринимающая лучистое тепло горящего слоя твердого топлива или факела жидкого или газообразного топлива в топке, называется радиационной поверхностью нагрева.

Поверхность нагрева остальных частей котла, воспринимающая тепло горячих дымовых газов вследствие соприкосновения с ними, называется конвективной.

В паровом котле горячими газами омывается только та часть его, которая с внутренней стороны охлаждается водой. Омывание горячими газами той части котла, которая с внутренней стороны соприкасается с паром, не допускается ввиду возможного перегрева металла стенок котла и образования на них отдушин, могущих привести к разрыву стенки и взрыву котла (исключением являются вертикальные стоячие котлы, у которых часть жаровой трубы соприкасается с наружной стороны с газами, а с внутренней - с паром). Линия, отделяющая обогреваемую газами поверхность от необогреваемой, называется огневой линией.

Во избежание обнажения стенок котла и для обеспечения надежности и безопасности его работы наинизший допустимый уровень воды в барабане, омываемом газами, должен располагаться на 100 мм выше обогреваемых газами стенок поверхности нагрева.

Для наблюдения за уровнем воды в котле устанавливаются водоуказательные приборы (водоуказатели). На приборах наинизший и наивысший допустимые уровни воды в котле отмечаются металлическими стрелками, прикрепленными к водоуказателю.

Наинизший уровень воды должен быть не менее чем на 25 мм выше нижней видимой кромки стекла водоуказателя, а наивысший уровень должен быть не менее чем на 25 мм ниже верхней видимой кромки стекла водоуказателя; сверх этого уровня нельзя накачивать воду в котел в целях предотвращения выброса воды в паропровод.

Расстояние между наивысшими и наинизшими уровнями выбирают (в зависимости от размеров котлов) от 50 до 100 мм.

Кроме того, на этих уровнях ставятся пароводопробные краны, при помощи которых можно также определить, находится ли уровень воды в допустимых пределах.

Давление пара в котле должно быть постоянно при его работе; оно называется рабочим давлением и контролируется манометром, устанавливаемом на сифонной изогнутой трубке, снабженной трехходовым краном.

На случай превышения давления пара свыше рабочего на котле устанавливают предохранительные клапаны, которые автоматически выпускают избыток пара в атмосферу.

Кроме указанных контрольных приборов, на котле устанавливаются: питательный клапан и вентиль, через который в котел подается питательная вода; паровой запорный вентиль, через который отбирается пар из котла; спускные приборы-вентили, устанавливаемые в самой нижней части котла для периодической продувки от осевшей грязи (шлама) и спуска воды.

Циркуляция воды в котле. Во время горения топлива часть тепла передается котлу непосредственно излучением от горящего слоя топлива. Горячие газы движутся по газоходам и отдают тепло металлическим стенкам котла, омываемым изнутри водой. Тепло, воспринятое наружной стенкой котла, вследствие хорошей теплопроводности металла передается воде, находящейся в котле. Вода подогревается от температуры, при которой она поступает в котельную установку, до заданной температуры или до температуры кипения при заданном давлении пара. Затем происходит испарение воды, то есть превращение ее в насыщенный пар при постоянных рабочем давлении и температуре.

Слои воды, соприкасающиеся с поверхностями нагрева котла, нагреваются быстрее, чем слои воды, не соприкасающиеся с ними, и как более легкие поднимаются, а на их место притекает более холодная, вследствие чего и создается движение ее, которое называется циркуляцией.

Наиболее простая схема циркуляции воды в паровом котле приведена на рисунке 2.12.

При естественной циркуляции контур образуется обогреваемой трубой 2, необогреваемой трубой 4 и двумя барабанами 1 и 3, к которым эти трубы присоединены. Пока труба 2 не нагревается, температура воды в замкнутом контуре одинакова и циркуляция отсутствует. Как только начнется нагрев трубы 2, удельный вес воды в ней сделается меньше, чем удельный вес холодной воды в трубе 4, и вследствие этого образуется напор, под действием которого вода в трубе 2 станет подниматься, а холодная вода будет поступать по трубе 4. При этом начнется циркуляция, которая будет тем энергичнее, чем сильнее нагрев трубы 2. Циркуляция будет наиболее сильной, когда начнется парообразование и труба 2 будет частично заполнена пароводяной смесью, значительно более легкой, чем вода. У простых цилиндрических котлов контур, по которому должна происходить циркуляция отсутствует, поэтому циркуляция у этих котлов очень слабая, а это связано с малой паропроизводительностью котлов и возможностью аварий.

Рисунок 2.12 - Схема циркуляции воды в котлах 1 - обогреваемая подъемная труба, 2 - верхний барабан, 3 - необогреваемая опускная труба, 4 - нижний барабан; а - цилиндрический котел; б - водотрубный котел

У ряда конструкций котлов обогреваются опускные и подъемные трубы циркуляционного контура, причем вторые сильнее, первые слабее. У таких котлов часто происходит нарушение циркуляции по ряду причин: вследствие неравномерности обогрева параллельно работающих труб, недостаточной скорости воды в отдельных рядах труб, шлакообразования труб и других причин.

Поэтому в целях обеспечения надежности циркуляции у многих современных котлов опускные трубы делают необогреваемыми.

Во время одного оборота воды по циркуляционному контуру испаряется от 2,5 до 6 % от всего количества воды, циркулирующей в контуре; поэтому для полного испарения вода должна сделать от 15 до 40 оборотов. Это число называется кратностью циркуляции.

Кроме естественной циркуляции, в ряде конструкций котлов применяется принудительная при помощи насосов, при этом кратность циркуляции значительно уменьшается в сравнении с естественной циркуляцией и равна 4-6 оборотам.

Непрерывное движение воды в паровом котле смывает с поверхности нагрева паровые и газовые пузырьки, что способствует улучшению теплопередачи, а также предохраняет стенки котла то разъедания (коррозии).

Одновременно с этим циркуляция воды способствует смыванию осадков, выделяющихся из воды и отводу этих осадков в нижнюю часть его, откуда они систематически удаляются посредством продувки.

Подогрев воды и парообразование происходит быстрее в более тонких слоях воды. Перемещение нагретых частиц воды в котле усиливается с появлением пузырьков пара, так как удельный вес пароводяной смеси меньше, чем удельный вес воды.

При достижении нормального рабочего давления пара в котле открывают запорный паровой вентиль, и пар поступает по паропроводу к месту своего потребления. С этого момента поддерживают постоянное давление; при этом и температура воды в котле будет также постоянной.

В случае прекращения подачи топлива в топку при неизменном расходе пара давление и температура воды будет снижаться; при неизменном горении топлива и подаче его в топку и прекращении расхода пара давление пара и температуры будет повышаться.

Количество воды в котле по мере превращения ее в пар уменьшается, и для поддержания нормального уровня нужно подавать свежую воду в котел насосом. Эта вода называется питательной водой. Вода, находящаяся в котле, называется котловой водой.

Количество пара в килограммах, снимаемое с каждого квадратного метра поверхности нагрева котла, называется напряжением поверхности нагрева.

Количество пара, получаемого из котла в течение часа в килограммах или тоннах, называется его паро производительностью. Паро производительность котла зависит от его конструкции, поверхности нагрева, количества и качества сжигаемого топлива, чистоты поверхностей нагрева, правильного обслуживания и других условий и является основным показателем его работы.

В соответствии с законами фазового перехода получение перегретого пара характеризуется последовательным протеканием следующих процессов: подогрева питательной воды до температуры насыщения, парообразования и, наконец, перегрева насыщенного пара до заданной температуры. Эти процессы имеют четкие границы протекания и осуществляются в трех группах поверхностей нагрева. Подогрев воды до температуры насыщения происходит в экономайзере, образование пара - в парообразующей (испарительной) поверхности нагрева, перегрев пара - в пароперегревателе.

В целях непрерывного отвода теплоты и обеспечения нормального температурного режима металла поверхностей нагрева рабочее тепло в них - вода в экономайзере, пароводяная смесь в парообразующих трубах и перегретый пар в пароперегревателе - движется непрерывно. При этом вода в экономайзере и пар в пароперегревателе движутся однократно относительно поверхности нагрева. При движении воды в экономайзере возникают гидравлические сопротивления, преодолеваемые напором, создаваемым питательным насосом. Давление, развиваемое питательным насосом, должно превышать давление в начале зоны парообразования на гидравлическое сопротивление экономайзера. Аналогично движение пара в пароперегревателе обусловлено перепадом давления, возникающим между зоной парообразования и турбиной.

В парообразующих трубах совместное движение воды и пара и преодоление гидравлического сопротивления этих труб в котлах различных типов организовано по-разному. Различают паровые котлы с естественной циркуляцией, с принудительной циркуляцией и прямоточные.

Агрегаты, в парообразующих трубах которых движение рабочего тела создается под воздействием напора циркуляции, естественно возникающего при обогреве этих труб, называется паровыми котлами с естественной циркуляцией.

В парообразующих трубах можно организовать движение рабочего тела принудительно, например насосом, включенным в контур циркуляции, такие агрегаты называются котлами с многократной принудительной циркуляцией.

2.4 Выбор технологического оборудования для котельной установки

В качестве основного технологического оборудования для котельной на УКПГ-8 было выбрано следующее [12]:

- блок газооборудования БГ-3;

- комплект защитно-запального устройства (ЗЗУ);

- газовое оборудование на общем газопроводе котла;

- регулирующий шибер воздуха с электроприводом на воздуховоде к горелке.

Блок газооборудования БГ-3 предназначен для автоматической подачи газа (ГОСТ 5542) температурой от минус 30 єС до плюс 80 єС к горелке парового котла ДЕ и состоит из следующих элементов:

- два клапана отсечных с электроприводом, обеспечивающие подачу/отключение газа к горелке (взвод плавный, закрытие мгновенное), установленных последовательно;

-клапан безопасности электромагнитный, обеспечивающий соединение с атмосферой межклапанного пространства (объем газопровода между отсечными клапанами) при закрытом состоянии клапанов;

-регулирующая заслонка с электроприводом, обеспечивающая управление расходом газа через горелку;

-клапан запальника электромагнитный, обеспечивающий управление подачей газа к запальнику;

- клапан опрессовки электромагнитный в комплекте с калибровочным дросселем и электроконтактным манометром, обеспечивающий возможность дистанционной или автоматической проверки плотности арматуры газового блока;

- ручные краны шаровые, использующиеся для ремонтного отключения арматуры блока; при работе блока они всегда открыты;

- ручной кран шаровой, использующийся при продувке газопровода перед БГ-3. При работе блока кран всегда закрыт.

В комплексе с системой управления данное газовое оборудование позволило осуществить следующие функции:

-автоматическая опрессовка всех своих запорных устройств;

-безопасный розжиг;

-мгновенная отсечка газа при нарушении технологических параметров работы котла, недопустимом отклонении давления газа, воздуха перед горелкой или при погасании факела;

-регулирование расхода газа.

Схема блока газооборудования представлена на рисунке 2.13.



Рисунок 2.13 - Блок газооборудования: УЗ1...УЗ5 - кран вспомогательный; УЗ7...УЗ11 - клапан для манометра; К1, К2 - клапан отсечной; К3, К4 - клапан электромагнитный «НЗ»; К5 - клапан электромагнитный «НО»; ЗД1 - заслонка дроссельная

Применение двух предохранительно-запорных клапанов (ПЗК), клапана безопасности и линии проверки газовой плотности позволило исключить возможность загазованности топки котла при розжиге горелки. Установка качественной регулирующей заслонки на выходе из блока позволило производить розжиг горелки на пониженном давлении газа, что полностью устраняет возможность «хлопка» в топке котла при розжиге горелки. Так же обеспечена легкая разборка и ремонтопригодность, как отсечного клапана, так и всего блока в целом, что немаловажно при эксплуатации.

Комплект ЗЗУ состоит из электрозапальника с контрольным электродом, источника высокого напряжения и прибора контроля пламени горелки.

Монтажная схема БГ-3 представлена на рисунке 2.14.

Рисунок 2.14 - Монтажная схема БГ-3: 1 - гребенка КИП и А; 2 - заслонка дроссельная с электродвигателем; 3, 8 - клапан электромагнитный «НЗ»; 4, 5, 7, 9, 13, 16 - кран шаровой; 6, 15 - клапан для манометра; 10 - клапан электромагнитный «НО»; 11 - гребенка; 12, 17 - клапан отсечной; 14 - газопровод

Газовое оборудование на общем газопроводе котла состоит из двух задвижек, кольца-заглушки, диафрагмы для измерения расхода газа, предохранительно-запорного клапана, регулирующей заслонки расхода газа на котел. Регулирующий шибер воздуха с электроприводом на воздуховоде к горелке необходим для обеспечения плавного розжига на малых расходах воздуха и поддержания оптимального соотношения «газ-воздух» на каждой горелке. Шибер воздуха и электропривод не входят в комплект поставки программно-технического комплекса (ПТК) «АМАКС». Присоединительные размеры БГ-3 представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Присоединительные размеры БГ-3

DN, мм	DN1, мм	Н, мм	H1, мм	Н2, мм	L, мм	L1, мм	L2, мм	L3, мм	Масса, кг
100	50	I200	402	130	875	625	700	430	270
150	100	1280	482	155	180	665	815	555	360

2.4.1 Заслонка дроссельная с электроприводом БГ4.08.00

Дроссельная заслонка предназначена для регулирования расхода или давления природного газа ГОСТ 5542 с температурой от минус 30 °С до плюс 80 °С в системах газоснабжения тепловых электростанций и котельных и представлена на рисунке 2.15.

Рисунок 2.15 - Заслонка дроссельная с электроприводом БГ4.08.00: 1 - исполнительный механизм, 2 - корпус, 3 - тяга, 4 - рычаг, 5 - диск

Таблица 2.3 - Технические характеристики дроссельной заслонки

Пропуск среды при закрытом положении	не более 0,5 % от максимального расхода
Присоединение к трубопроводу	фланцевое, присоединительные размеры - по ГОСТ 12815, Рp0,6 МПа, исполнение 1
Установка на трубопроводе	в любом положении
Материал корпуса	сталь
Тип электропривода	МЭО-16/63-0,25У
Напряжение питания переменного тока, В	220
Потребляемая мощность, Вт	70
Масса, кг	22

2.4.2 Клапан отсечной быстродействующий (ПЗК) 1256.100.00-02

Отсечной быстродействующий клапан предназначен для автоматического прекращения подачи природного газа ГОСТ 5542 с температурой от минус 30 °С до плюс 80 °С к газоиспользующим установкам и представлен на рисунке 2.16

Рисунок 2.16 - Клапан отсечной быстродействующий 1256.100.00-02

Таблица 2.4 - Технические характеристики ПЗК

Герметичность затвора	класс «А», ГОСТ 9544
Время полного закрытия, сек	не более 1
Возможность контроля положения затвора	да
Присоединение к трубопроводу	фланцевое, присоединительные размеры по ГОСТ 12815
Установка на трубопроводе	в любом положении
Материал корпуса	сталь
Напряжение питания переменного тока, В	220
Номинальная мощность, Вт	165
Габаритные размеры (LЧBЧH)	200Ч425Ч695

Конструкция клапана представлена на рисунке 2.17.

Рисунок 2.17 - Конструкция ПЗК: 1 - привод, 2 - крышка, 3 - шток, 4 - пружина, 5 - втулка, 6 - кольцо разрезное, 7 - тарелка,8 - кольцо уплотнительное, 9 - корпус, 10 - диск

2.4.3 Клапан электромагнитный нормально открытый 1256.20.00

Электромагнитный клапан 1256.20.00 предназначен в качестве запорного устройства газопровода безопасности для автоматического и дистанционного управления подачей природного газа ГОСТ 5542 с температурой от минус 30 °С до плюс 80 °С к газоиспользующим установкам. Конструкция клапана приведена на рисунке 2.18.

Рисунок 2.18 - Клапан электромагнитный 1256.20.00: 1 - кольцо резиновое, 2 - пружина, 3 - корпус, 4 - гайка накидная, 5 - кольцо резиновое, 6 - затвор, 7 - мембрана, 8 - крышка, 9 - прокладка резиновая, 10 - шайба, 11 - золотник, 12 - толкатель, 13 - электромагнит

Таблица 2.5 - Технические характеристики клапана 1256.20.00

Герметичность затвора	класс «А», ГОСТ 9544
Время полного закрытия, сек	не более 1
Возможность контроля положения затвора	да
Присоединение к трубопроводу	цапковое с накидными гайками и ниппелями под приварку
Установка на трубопроводе	в горизонтальном положении
Материал корпуса	сталь
Напряжение питания переменного тока, В	220
Номинальная мощность, Вт	28
Масса, кг	4,2

2.4.4 Клапан электромагнитный нормально закрытый 1256.15.00

Клапан предназначендля автоматического и дистанционного управления подачей природного газа ГОСТ 5542 с температурой от минус 30 °С до плюс 80 °С к газоиспользующим установкам и представлен на рисунке 2.19.

Рисунок 2.19 - Клапан 1256.15.00

Таблица 2.6 - Технические характеристики клапана 1256.15.00

Герметичность затвора	класс «А», ГОСТ 9544
Время полного закрытия, сек	не более 1
Возможность контроля положения затвора	да
Присоединение к трубопроводу	цапковое с накидными гайками и ниппелями под приварку
Установка на трубопроводе	в горизонтальном положении
Материал корпуса	сталь
Напряжение питания переменного тока, В	220
Номинальная мощность, Вт	28
Номинальный диаметр (DN), мм	15

Конструкция клапана представлена на рисунке 2.20.

Рисунок 2.20 - Конструкция клапана 1256.15.00: 1 - электромагнит, 2 - толкатель, 3 - корпус, 4 - затвор, 5 - пружина, 6- стакан, 7 - золотник

2.4.5 Заслонка дроссельная ЗД 80-11.00

Дроссельная заслонка предназначена для регулирования расхода или давления природного газа ГОСТ 5542 с температурой от минус 30 °С до плюс 80 °С в системах газоснабжения тепловых электростанций (ТЭС) и котельных. При автоматическом или дистанционном управлении сочленяется с электроприводом в обычном или взрывозащищенном исполнении. Внешний вид заслонки представлен на рисунке 2.21.



Рисунок 2.21 - Заслонка дроссельная ЗД 80-11.00

Таблица 2.7 - Технические характеристики заслонки ЗД 80-11.00

Пропуск среды при закрытом положении	не более 0,5% от максимального расхода
Присоединение к трубопроводу	фланцевое, присоединительные размеры - по ГОСТ 12815, PN 1,6 МПа, исполнение 1
Установка на трубопроводе	в любом положении
Материал корпуса	сталь
Гарантийный срок	36 месяцев
Изготовление и поставка	по ТУ 3742-006-20652433-98

Присоединительные размеры заслонки указаны на рисунке 2.22.

Рисунок 2.22 - Присоединительные размеры заслонки ЗД 80-11.00: 1 - корпус, 2 - рычаг, 3 - диск

2.4.6 Клапан трехходовой стальной для манометра КМ 1.00

Трехходовой клапан КМ 1.00 предназначен для установки на трубопроводах, транспортирующих природный газ ГОСТ 5542, жидкую и паровую фазы сжиженных углеводородных газов ГОСТ 20448 с температурой от минус 40 °С до плюс 80 °С, в качестве запорного устройства перед контрольно-измерительными приборами. Клапан представлен на рисунке 2.23.

Рисунок 2.23 - Клапан трехходовой для манометра КМ 1.00

Таблица 2.8 - Технические характеристики клапана КМ 1.00

Герметичность затвора	Класс «А», ГОСТ 9544
Присоединение к трубопроводу	на накидной гайке
Номинальное давление (PN), МПа	1,6
Материал корпуса	сталь
Управление клапаном	ручное
Масса, кг	0,35
Изготовление и поставка	по ТУ 3742-004-20652433-98

Принцип действия клапана КМ 1.00 показан на рисунке 2.24.



Рисунок 2.24 - Принцип действия клапана КМ 1.00: 1 - левый шток, 2 - левый маховичок, 3 - уплотнение, 4 - корпус, 5 - накидная гайка, 6 - кольцо, 7 - правый маховичок, 8 - кольцо уплотнительное, 9 - правый шток

2.4.7 Заслонка дроссельная воздушная двухпоточная

Дроссельная заслонка воздуха предназначена для регулирования расхода или давления воздуха с температурой от минус 30 °С до плюс 400 °С в системе подачи воздуха на горение в котлоагрегатах. Двухпоточная заслонка изображена на рисунке 2.25.

В таблице 2.9 представлены технические характеристики заслонки.

Таблица 2.9 - Технические характеристики заслонки

Управление	от исполнительного механизма типа МЭО
Установка на трубопроводе	на сварке
Материал корпуса	сталь



Рисунок 2.25 - Заслонка воздушная двухпоточная: 1 - корпус, 2 - тяга, 3 - электропривод, 4 - створка

2.4.8 Электрозапальник

Электрозапальник предназначен для автоматического и дистанционного розжига горелочных, устройств, работающих на газообразном и жидком топливе. Внешний вид электрозапальника представлен на рисунке 2.26.

Рисунок 2.26 - Внешний вид электрозапальника

Таблица 2.10 - Технические характеристики электрозапальника

Рабочая среда	природный или сжиженный углеводородный газ
Давление газа, подводимого к запальнику (избыточное), кПа	(1 - 500)
Номинальная тепловая мощность при сжигании природного газа, не более, кВт	120
Допустимое колебание напряжения, подводимого к запальнику для воспламенения газа, В	(6000 - 12000)
Величина искрового промежутка, мм	4
Длина запальника, мм	350 до 3500
Срок службы	5 лет
Масса запальника длиной 1 м, кг	3,9
Изготовление и поставка	по ТУ 3696-014-20652433-2002

2.4.9 Исполнительные механизмы однооборотные МЭО-16 и МЭО-40

Электрические исполнительные однооборотные механизмы МЭО-16 (рисунок 2.27), МЭО-40 предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств. Механизмы исполнительные МЭО-16, МЭО-40 перемещают рабочие органы неполноповоротного принципа действия (шаровые и пробковые краны, поворотные дисковые затворы, заслонки). Принцип работы электроисполнительных механизмов МЭО-16, МЭО-40 заключается в преобразовании электрического сигнала поступающего от регулирующего или управляющего устройства во вращательное перемещение выходного вала. Исполнительные механизмы МЭО-16, МЭО-40 устанавливаются вблизи регулирующих устройств и связываются с ними посредством тяг и рычагов.

Исполнительные механизмы МЭО-16, МЭО-40 изготовляются с датчиком обратной связи (блоком сигнализации положения выходного вала) для работы в системах автоматического регулирования или без датчиков обратной связи - с блоком концевых выключателей для режима ручного управления. Виды блоков сигнализации положения - индуктивный БСПИ, реостатный БСПР, токовый БСПТ.

Рисунок 2.27 - Электрический исполнительный механизм МЭО-16

Состав исполнительного механизма МЭО-16, МЭО-40:

- электродвигатель синхронный;

- редуктор червячный;

- ручной привод;

- блок сигнализации положения реостатный БСПР, индуктивный БСПИ, токовый БСПТ или блок концевых выключателей БКВ;

-рычаг.

Технические характеристики МЭО-16 и МЭО-40 приведены в таблице 2.11.

Таблица 2.11 - Технические характеристики МЭО-16 и МЭО-40

Условное обозначение механизмов	Номинальный крутящий момент на выходном валу, м	Номинальное время полного хода выходного вала, с	Потребляемая мощность, Вт	Масса, кг	Тип сигнализации положения выходного вала
МЭО-40/160-0,63-01	40	160	46	6,5	БСПР, БСПИ, БСПТ, БКВ
МЭО-16/160-0,63-01	16	160	46	6,5

Климатические исполнения (рабочая температура): У3.1; Т3 (от минус10 до плюс 50 °С). Степень защиты от попадания твердых частиц (пыли) и воды - IP 54 по ГОСТ 14254. Напряжение и частота питания- 220 В частотой 50 Гц.

Режим работы механизма - S4, частота включений до 630 в час при ПВ до 25 %. Максимальная частота включений до 1200 в час при ПВ до 5 %.

3. Создание АСУ на УКПГ-8

3.1 Анализ существующих контроллеров

3.1.1 Требования к контроллерам

Программируемый логический контроллер (ПЛК) - это вычислительное устройство, спрограммированное для применения в промышленности с учетом требований в надежности, безотказности в работе, быстродействия, а также простоты и удобства в обслуживании [6]. Контроллер предназначен для автоматизации наиболее часто встречающихся в промышленности комбинаторных и последовательных процессов. Широкое распространение контроллеры получили в теплоэнергетике. Структурная схема программируемого логического контроллера представлена на рисунке 3.1 (лист 5 графического материала дипломного проекта).

Рисунок 3.1 - Структурная схема программируемого контроллера

Главное качество, по которому следует проводить выбор контроллера - это быстродействие, зависящее от установленного центрального процессора, гибкость (возможность перепрограммирования), а также необходимое количество требуемых входов/выходов.

Контроллер кроме этого должен обладать следующими свойствами:

- возможность подключения периферийных устройств;

- компактность;

- удобная модульная структура контроллера, позволяющая гибко подбирать конфигурацию, исходя из потребности заказчика;

- наличие резервных модулей (не менее одного модуля каждого типа) должно иметься в наличии на случай необходимости замены модуля;

- время, предоставленное на замену модуля, начиная с момента выхода его из строя, должно быть с вероятностью 95 % - 1 час.

3.1.1.1 Требования к информационным потокам

В сервере управляющего вычислительного комплекса (УВК) должны сохраняться данные, полученные с помощью обработки показаний датчиков, в результате технико-экономических расчетов и расчетов по алгоритмам управления. Ниже в таблице 3.1 приведены количественные характеристики объемов сохраняемых данных в текущей (ТБ) и архивной (АБ) базе данных. Необходимо предусмотреть для обмена информацией между создаваемым комплексом и существующей сетью через систему связи типа Ethernet: оборудование, алгоритмы обмена информацией и программное обеспечение со стороны комплекса.

Таблица 3.1 - Характеристика информационных баз данных

Характеристики сохраняемых массивов	Кол-во величин в ТБ	Длительность хранения в ТБ	Период перекачки данных в архив	Кол-во величин в АБ	Время хранения в архиве
Тренды секундных значений величин	200	1 час	по требованию	100	5 суток
Тренды средне минутных значений величин	1000	5 суток	8 час	100	2 месяца
Тренды среднечасовых значений величин	1000	5 суток	8 час	300	2 месяца
Тренды среднесменных значений величин	300	2 месяца	8 час	150	2 года
Протокол нарушений (диагностируемые величины)	800	5 суток	8 часов	300	2 месяца

Цикл работы контуров регулирования и опроса датчиков составляет не более одной секунды. Максимальное время передачи сообщения от любого датчика до пульта оператора составляет две секунды, от пульта оператора до регулирующего органа - две секунды, максимальное время ожидания видеокадра равно двум секундам.

3.1.2 Выбор контроллера

Выбор наиболее приемлемого варианта автоматизации представляет собой многокритериальную задачу, решением которой является компромисс между стоимостью, техническим уровнем, затратами на сервисное обслуживание и другими показателями. Ниже приводится характеристика сравниваемых контроллеров «Ремиконт Р-110», «GE Fanuc», «TREI-5В-05» и «ТЭКОН-17».

3.1.2.1 Контроллер «Ремиконт Р-110»

Контроллер «Ремиконт Р-110» представляет собой микропроцессорное многозадачное программируемое устройство управления, архитектура которого оптимизирована для решения задач автоматического регулирования технологических процессов. Прибор «Ремиконт Р-110» является многоцелевым контроллером общепромышленного назначения. Контроллер применяется для автоматического регулирования технологических процессов в энергетической, металлургической, химической, нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей, текстильной, стекольной, цементной, пищевой, электротермической и других отраслях промышленности.

Основные функции контроллера:

- локальные, каскадное, программное, многосвязное, экстремальное регулирование, управление с переменной структурой;

- формирование ПИД-законов регулирования;

- выполнение разнообразных статических и динамических преобразований аналоговых сигналов;

- обработка и формирование дискретных сигналов;

- выполнение всех алгоритмических задач, которые решаются с помощью традиционных аналоговых приборов автоматического регулирования;

- формирование программно-изменяющихся во времени сигналов;

- выполнение операций управляющей логики.

Библиотека алгоритмов контроллеров содержит основные логические функции «И», «ИЛИ», а также таймеры, счетчики, триггеры. Это позволяет использовать приборы в тех случаях, когда логические задачи небольшого объема сочетаются с задачами автоматического регулирования.

Контроллеры «Ремиконт Р-110» представляет собой микропроцессорное устройство управления, архитектура которого оптимизирована для решения задач автоматического регулирования технологических процессов. Технические характеристики контроллера «Ремиконт Р-110» приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Технические характеристики контроллера «Ремиконт Р-110»

Параметр	Значение
Количество каналов ввода	Аналоговых - 64 Дискретных - 126
Количество каналов вывода	Аналоговых - 64 Дискретных - 126 Импульсных - 64
Количество выполняемых функций (алгоритмов)	45
Входные сигналы	Постоянный ток (0-5), (0-20), (4-20) мА Напряжение постоянного тока - 10 В Дискретные - напряжением 24 В
Выходные сигналы	Аналоговые: - постоянный ток (0-5), (0-20), (4-20) мА; - напряжение постоянного тока - 10 В Дискретные («сухие» контакты): - максимальное напряжение 48 В; - максимальный ток нагрузки 0,2 А
Время цикла, сек	0,27; 0,51; 1; 0,2; 2; 0,4;
Питание от сети переменного тока - напряжение - частота	220, 240 В 50, 60 Гц
Потребляемая мощность	120 ВА
Время сохранения информации при отключении питания	360 часов
Точность установки сигнала задания	0,1 %

Контроллеры позволяют вести локальное, каскадное, супервизорное, программное, многосвязное, экстремальное регулирование, а также управление с переменной структурой. Они формируют ПИД-закон регулирования, выполняют разнообразные статические и динамические преобразования аналоговых сигналов, а также обрабатывают и формируют дискретные сигналы, выполняя основные операции управляющей логики.

Приборы могут работать как на нижнем уровне распределенной АСУТП, связываясь со средствами верхнего уровня через канал цифровой последовательной связи, так и в качестве автономного изделия.

3.1.3.2 Контроллер «GE Fanuc»

Контроллеры «GE Fanuc» являются совместной продукцией фирм «General Electric» (США) и «Fanuc» (Япония). Контроллеры представляют собой терминальные базы на 10 или 5 модулей (блок питания, процессор, модули ввода-вывода, специальные модули). Один контроллер состоит из четырех до восьми терминальных баз в зависимости от мощности процессора.

Контроллер имеет восьмиканальные, шестнадцатиканальные и тридцатидвухканальные модули ввода/вывода (модули на 4 и 8 каналов - с гальванической развязкой). Номенклатура модулей очень широкая: дискретные - до 220 В, аналоговые - (0-20) мА или (0-10) В, кроме (0-5) мА. Используются, милливольты, термопары, термосопротивления, дифтрансформаторных нет. Дискретные модули имеют индикацию состояния каждого канала. Максимальная емкость контроллера составляет при восьмитерминальных базах 216 аналоговых входов, 416 дискретных входов и 416 дискретных выходов.

Для программирования и конфигурирования контроллера используется «VersaPro» ориентированная для операционной системы (ОС) «Windows». Программа имеет язык релейных и лестничных диаграмм, позволяет работать (редактировать) в режиме «on-line» и «off-line» с отображением текущих значений. Программа представляет собой графическое поле, слева входы, справа - выходы, посередине вставляются блоки (например, триггеры, сумматоры, звено ПИД-преобразования), описываются их входные/выходные переменные и соединяются проводниками или ссылками. Возможна вставка подпрограмм. Документирование в различных видах.

Для разработки автоматизированного рабочего места (АРМ) используется SCADA-пакет «Cimplicity». Обладает всеми достоинствами современного SCADA-пакета. Среда разработки - англоязычная. Рабочее пространство разработчика выглядит в стиле таких распространенных программ как «Visual Basic» или «Проводник» операционной системы «Windows». Можно перемещаться по разделам проекта, создавая и редактируя отдельные элементы и приложения (тренды, архивы, тревоги, доступ, база данных реального времени и др.). Интерфейс оператора - русский. Возможна связь с информационной системой предприятия (прямое считывание и запись данных в базы на сервере) - дополнительных технических и программных средств не требуется. Важной особенностью является встроенный язык программирования - «Microsoft Visual Basic», обмен с ИУС реализован с его помощью - команда пишется один раз, далее изменяется только имя базы и номер описателя. Иногда для организации рабочих мест проще в сервер системы установить дополнительную опцию - «Web Gateway» и тогда с любой ПЭВМ сети котельной можно просматривать текущее состояние системы через «Internet Explorer» в формате страниц «HTML».