Диспетчеризация и система автоматического управления котельной

Анализ систем автоматизации. Разработка информационно-управляющей системы котлотурбинного цеха котельной. Параметрический синтез системы автоматического регулирования. Расчет затрат на внедрение оборудования. Выбор настроек для регулятора питания.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 03.12.2012
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время в России возникла ситуация, когда тепловые станции испытывают острую необходимость в модернизации технологического оборудования и особенно средств технологического контроля и управления. Оборудование большинства энергопредприятий эксплуатируется 15-20 и более лет, его физический ресурс исчерпан, оно морально устарело.

Наилучшим решением в этой ситуации является внедрение современного технологического оборудования, позволяющего максимально использовать возможности систем управления и тем самым добиться качественно нового уровня технологии.

Автоматизация производственных процессов, инженерного проектирования и многих функций управляющего персонала является одной из главных основ технического прогресса в отраслях промышленности. Именно автоматизация наряду с новыми технологиями способно многократно повысить производительность и качество на предприятиях, а также на всех этапах подготовки производства и в планово-экономических мероприятиях.

Комплексная автоматизация производства с применением робототехнических систем, с широким использованием вычислительной техники существенно облегчает человеческий труд. Благодаря автоматизации ликвидируется необходимость выполнения человеком однообразных, утомительных операций. Труд становится более интеллектуальным и интересным. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием.

Большое значение имеет также автоматизация с использованием роботов в аварийных ситуациях, при работе в экстремальной обстановке, где затруднено или опасно пребывание человека.

По уровню автоматизации теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности.

Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка тепловой и электрической энергии в любой момент времени должна соответствовать потреблению (нагрузке). Почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро. Этим объясняется высокое развитие автоматизации в тепловой энергетике.

Теплоэнергетика, отличающаяся широкой механизацией технологических процессов, высокими параметрами рабочей среды, требованиями к точности их регулирования, а также наличием собственного источника энергии, является той областью науки и техники, где постоянно находят приложения методы теории и новые технические средства автоматического управления.

Темой дипломного проекта является диспетчеризация и система автоматического управления Галачинской котельной.

Система диспетчерского контроля, а также и управления, в последнее время становится все более востребованной на предприятиях теплоэнергетики и не только.

Значительное число тепловых электростанций на территории стран СНГ испытывают острую необходимость в модернизации систем контроля и управления (СКУ) основного технологического оборудования. Это обусловлено, помимо моральной деградации, исчерпанием физического ресурса средств КИП и А, а также отсутствием запасных частей (большинство используемых приборов снято с производства). Радикальным решением проблемы является демонтаж существующей СКУ с заменой ее полномасштабной АСУ ТП (так называемый «бульдозерный » вариант). Однако он требует очень больших единовременных затрат, длительного простоя оборудования, серьезной подготовки персонала, что не всегда приемлемо, учитывая сегодняшние реалии в энергетике, а также ограниченный оставшийся срок эксплуатации основного оборудования. Вместе с тем существенное снижение остроты проблемы может быть достигнуто при внедрении относительно недорогих локальных наращиваемых информационно управляющих систем

(ИУС), которые бы «вписывались» в существующие СКУ с постепенным вытеснением по мере освоения и развития ее наиболее слабых узлов («безударный» вариант). В данном дипломном проекте рассматривается один из возможных примеров ИУС на основе SCADA-системы TraceMode 5.12 и резервированного комплекса МФК (многофункциональный контроллер), который собственно и будет производить управление всеми котлами и собирать информацию. Также в качестве устройств для сбора информации будет использоваться модули ввода-вывода I-7000.

В дипломном проекте рассматривается диспетчеризация котлотурбинного цеха. Рассмотрение мнемосхем в SCADA-системе для всех котлоагрегатов ограничено рамками дипломного проекта, поэтому применение Trace Mode в проекте, как и параметрический синтез, осуществлено только для котла БКЗ-75/39ФБ и в частности для регулятора питания, как самого важного во всей автоматической системе парогенератора.

котлотурбинный цех автоматизация регулятор

1. Описание технологического процесса

1.1 Котлотурбинный цех и система теплофикации

Галачинская котельная (далее РГК) производит выработку тепловой энергии, которая отпускается потребителям в виде горячей воды и пара.

Исходным сырьем является бурый уголь Ирша-Бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна, Мугунский и Азейский уголь Азейского месторождения. В качестве растопочного топлива используется малосернистый мазут марки М100.

Котлотурбинный цех вырабатывает тепловую энергию. В котельном отделении установлено 2 паровых котлоагрегата типа БКЗ-75-39ФБ и 3 водогрейных котлоагрегата типа КВТК-100.

Технология выработки пара и горячей воды:

Подпиточная сырая вода, поступающая через насосную станцию на котельную вначале проходит химическую очистку воды и направляется в деаэратор сырой воды. Далее подпиточным насосом она подается на систему подогрева воды, предварительно смешиваясь с обратной водой. Подогрев состоит собственно из котлоагрегатов КВ-ТК-100 и теплообменников. Вода поступающая на водогрейные котлы подогревается прямоточным способом и подается в сеть теплоснабжения. Вода поступающая в теплообменники, греется паром производимым паровыми котлами БКЗ-75/39ФБ и далее также подается в сеть теплоснабжения. Вода с теплообменников также расходуется на собственные нужды и на калорифер для предварительного подогрева холодного воздуха.

1.2 Описание и устройство пылеугольного водогрейного котла КВ-ТК-100

Пылеугольный водогрейный котел типа КВ-ТК-100 тепловой производительностью 100 Гкал/час предназначен для снабжения горячей водой промышленных и жилищно-бытовых объектов. Котлы типа КВ-ТК-100 изготавливаются для работы в основном режиме. Предусмотрена возможность перевода котла для работы в пиковом режиме путем реконструкции внешних трубопроводов. Котел выполнен однокорпусным П-образной компоновки и предназначен для работы на Ирша-Бородинском буром угле.

Технические характеристики котла

Теплопроизводительность 100 Гкал/час

Температура воды на входе в основной пиковый режим 70 110

Температура воды на выходе из котла: 150

Давление (избыточное) максимальное 24

Расход воды через котел:

основной пиковый режим 1236 / 2475 т/час

КПД котла расчетный 89,9 %

Расход топлива 29,3 т/час

Котел КВ-ТК-100 оборудован восемью промежуточными щелевыми тангенциально установленными горелками. Горелки расположены двумя ярусами с экранированным промежутком между ними. Каждый угловой двухярусный блок питается аэросмесью от одной из мельниц-вентиляторов, расположенных в непосредственной близости от данного угла топки. канал вторичного воздуха нижних горелок встроены мазутные форсунки. Суммарная производительность всех мазутных форсунок обеспечивает нагрузку котле не менее 30% номинальной.

Конвективная шахта представляет собой опускной газоход с размещенными в нем поверхностями конвективной части и трубчатого воздухоподогревателя. Конвективная часть выполнена из блоков флажкового типа, змеевики которых, расположены параллельно фронту котла. Под конвективной частью расположен трубчатый воздухоподогреватель, скомпонованный по двухтопочной схеме.

Для удаления шлака, выпадающего из холодной воронки топочной камеры, под котлом размещена установка непрерывного механизированного шлакоудаления с непрерывной подачей воды.

Котельный агрегат оборудован четырьмя индивидуальными системами пылепреготовления с прямым вдуванием. Для подачи сырого топлива в мельницы применены 4 питателя сырого угля. Регулирование подачи топлива осуществляется изменением числа оборотов электродвигателя. Размол и сушка топлива производится в мельницах-вентиляторах типа МВ 1600/400/980. Сушка топлива производится топочными газами с присадкой уходящих газов. После мельниц аэросмесь поступает в инерционные сепараторы. В сепараторе из потока аэросмеси отделяются крупные фракции и возращаются на домол в мельницу. Изменение тонкости помола осуществляется с помощью поворота створок сепаратора. После сепаратора аэросмесь по пылепроводам подается в горелки.

Котельный агрегат оборудован одним дутьевым вентилятором типа ВДН-18. Регулирование производительности вентилятора осуществляется направляющим аппаратом осевого типа. Забор холодного воздуха производится из верхней части котельной или снаружи ее. Для отсоса дымовых газов на котле установлен один дымосос типа ДН-26*2-0,62.

Регулируемые параметры - нагрузка котла, КПД и разрежение в топке тесно связаны между собой. Регулирование этих параметров производится воздействием соответственно: на подачу топлива, воздуха, и эвакуацию продуктов сгорания.

1.3 Описание и устройство парогенератора БКЗ-75/39ФБ

1.3.1 Устройство барабана парогенератора

Паровой котел представляет собой систему, состоящую из поверхностей нагрева, вспомогательных устройств, арматуры, органов и аппаратуры системы управления. Одним из главных, или основных устройств, входящих в объединенное понятие котел, является котлоагрегат (КА). Здесь описывается котлоагрегат типа БКЗ-75-39 ФБ. Первое число в обозначении парового котла после типа - паропроизводительность (т/ч), второе - абсолютное давление пара (Мпа, кгс/см2), далее - температура пара и промежуточного перегрева пара, затем проставляются буквы, обозначающие вид топлива и тип топки и, если котел работает с наддувом, добавляется буква Н.

Котельный агрегат БКЗ-75-39 ФБ однобарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией предназначен для сжигания Ирша-Бородинских бурых углей. БКЗ-75-39 предназначен для выработки перегретого пара давлением 39 кГс/см2, температурой 440 оС, производительность по пару 75 т/ч. Компоновка котла БКЗ-75/39 выполнена по П-образной схеме. Топочная камера размещена в первом (восходящем) газоходе. В верхнем (поворотном) газоходе расположен пароперегреватель, во втором (нисходящем) газоходе расположен водяной экономайзер (теплообменник для предварительного подогрева воды подаваемой в паровой котел за счет теплоты отходящих газов) и воздухоподогреватель.

Котел имеет один барабан, предназначенный для разделения пароводяной смеси и барботажной (пропускание через жидкость газа или пара под давлением) промывки насыщенного пара питательной водой. Для прогрева нижней образующей полусферы барабана в начальный период растопки предусмотрен коллектор парового разогрева. Разогрев и расхолаживание обеспечиваются подводом насыщенного пара от любого работающего котла. Скорость разогрева и расхолаживания обеспечивается дросселированием пара в регулирующем вентиле на вводной линии разогрева (расхолаживания). Средний (нулевой) уровень воды в барабане находится на 200 мм ниже геометрической оси барабана. Для аварийного отвода воды при перепитках барабана предусмотрен трубопровод аварийного слива с установкой последовательно двух электрифицированных вентилей.

Подвод котловой воды из барабана котла к нижним камерам экранных блоков осуществляется по водоопускным трубам. Водоопускные трубы идут вдоль топки и обмурованы заодно с ней. К каждой камере фронтовых и тыловых экранных блоков котловая вода подводится по 4 трубам. К камерам боковых средних блоков котловая вода подводится по 6 трубам: 2-ве в „чистый“ отсек и 4-ре в „солевой“ отсек от выносных циклонов. К каждой камере боковых крайних экранных блоков котловая вода подводится по 2 трубам. Отвод пароводяной смеси от верхних камер экранных блоков осуществляется соответствующим количеством пароотводящих труб такого же размера.

В паровом пространстве барабана происходит объемная сепарация пара (отделение капелек воды из потока пара). Под потолком барабана установлена решетка, предназначенная для равномерного парораспределения по пароотводящим трубам. Из барабана сухой насыщенный пар отводится по пароперепускным трубам в камеры потолочного пароперегревателя.

Питательная вода в барабан котла подводится по трубам с фронтовой стороны. Внутри барабана вся питательная вода поступает в раздающий короб, откуда часть воды поступает непосредственно в водяной объем, а часть воды направляется на промывочный лист для барботажной промывки пара.

На котле имеется пароперегреватель (ПП), предназначенный для перегрева сухого насыщенного пара до номинальных параметров с целью получения максимального КПД на котле, турбоагрегате и всей паросиловой установки в целом. Конструктивно пароперегреватель расположен в верхней части КА. За пароперегревателем расположена поворотная камера, соединяющая горизонтальный газоход с конвективной шахтой. Конвективная шахта представляет собой опускной газоход с расположенными в нем поверхностями нагрева водяного экономайзера и воздухоподогревателя. Водяной экономайзер предназначен для нагрева питательной воды до температуры близкой к температуре насыщения пара, воздухоподогреватель (ТВП) предназначен для подогрева воздуха, подаваемого в топку котла и необходимого для обеспечения процесса горения топлива. Питание КА водой осуществляется через узел питания, расположенный на основной отметке обслуживания КА. Узел питания оснащен двумя регуляторами питания: основным Ду225 поворотного типа и байпасным Ду100 шиберного типа.

Котел имеет один барабан (в соответствии с рисунком 1.1), предназначенный для разделения пароводяной смеси и барботажной промывки насыщенного пара питательной водой. Разогрев и расхолаживание обеспечиваются подводом насыщенного пара от любого работающего котла. Скорость разогрева и расхолаживания обеспечивается дросселированием пара в регулирующем вентиле на вводной линии разогрева (расхолаживания).

1.3.2 Описание технологического процесса парогенератора
Принципиальная схема технологического процесса, протекающего в барабанном паровом котле, показана на рисунке 1.2. Топливо поступает через горелочные устройства в топку 1, где сжигается обычно факельным способом. Для поддержания процесса горения в топку подается воздух в количестве Qв. Он нагнетается с помощью вентилятора ДВ и предварительно нагревается в воздухоподогревателе 9. Образовавшиеся в процессе горения дымовые газы Qг отсасываются из топки дымососом ДС.
Попутно они проходят через поверхности нагрева пароперегревателей 5, 6, водяного экономайзера 8, воздухоподогревателя 9 и удаляются через дымовую трубу в атмосферу. Процесс парообразования протекает в подъемных трубах циркуляционного контура 2, экранирующих камерную топку и снабжаемых водой из опускных труб 3. Насыщенный пар Dб из барабана 4 поступает в пароперегреватель, где нагревается до установленной температуры за счет радиации факела и конвективного обогрева топочными газами. При этом температура перегрева пара регулируется в пароохладителе 7 с помощью впрыска воды Dвпр. Этот пар используется для подогрева воды находящейся в резервуарах.
Основными регулируемыми величинами котла являются расход перегретого пара Dп. п., его давление pп.п. и температура tп.п. Расход пара является переменной величиной, а его давление и температура поддерживаются в пределах допустимых отклонений, что обусловливается требованиями заданного режима работы турбины или иного потребителя тепловой энергии.

Следует поддерживать в пределах допустимых отклонений значения следующих величин:

- уровня воды в барабане Hб - регулируется изменением подачи питательной воды Dп.в;

- разрежения в верхней части топки Sт - регулируется изменением производительности дымососов, отсасывающих дымовые газы из топки;

- оптимального избытка воздуха за пароперегревателем - регулируется изменением производительности дутьевых вентиляторов, нагнетающих воздух в топку;

- солесодержания котловой воды (в пересчете на NaCl) - регулируется изменением расхода воды Dпр, выпускаемой из барабана в расширитель непрерывной продувки.

Перечисленные величины изменяются в результате регулирующих воздействий и под действием внешних и внутренних возмущений, носящих детерминированный или случайный характер.

Следовательно, котел как объект управления представляет собой сложную динамическую систему с несколькими взаимосвязанными входными, и выходными величинами. Однако явно выраженная направленность отдельных участков по основным каналам регулирующих воздействий, таким как расход воды на впрыск Dвпр -- перегрев tп.п; расход топлива Bт -- давление рп.п и др., позволяет осуществлять стабилизацию регулируемых величин с помощью независимых одноконтурных систем, связанных лишь через объект управления. При этом регулирующее воздействие того или иного участка служит основным способом стабилизации его выходной величины, а другие воздействия являются по отношению, к этому участку внутренними или внешними возмущениями.

Система управления барабанным котлом включает автономные АСР процессов горения, и парообразования, температур перегрева пара, питания и водного режима.

Различают следующие режимы работы парового котла:

1. Растопочный режим работы котла - режим работы с начала растопки котла (включение в работу мазутных форсунок), с включением котла в общую магистраль и с вводом в работу авторегуляторов, технологических защит и блокировок.

2. Стационарный режим работы котла - основной режим нормальной работы котла на общую магистраль или, при котором все параметры работы оборудования находятся в пределах уставок технологических защит. Технологические защиты, блокировки и авторегуляторы введены в работу.

3. Работа котла на сниженных параметрах - не стационарная работа котла на пониженных параметрах перегретого пара, вызванная технологическими нарушениями в работе котельного или турбинного оборудования.

4. Котельный режим - одна из разновидностей стационарного режима, характерной особенностью которого является работа котла без турбогенератора.

5. Режим останова котла - в зависимости от вида останова котла различают режим останова без ускоренного расхолаживания котла, с ускоренным расхолаживанием котла и паропроводов, плановый останов котла в резерв или ремонт со сработкой или без сработки угля из ПСУ, в зависимости от сроков простоя котла и аварийный останов котла.

6. Аварийный режим работы котла - непродолжительная работа котла с возможными ограничениями по параметрам перегретого пара и паровой нагрузке, вызванная технологическими нарушениями в работе котла, с целью устранения нарушений или подготовки и включения в работу резервного котла.

1.3.3 Контур питания котлоагрегата

Автоматическая система регулирования питания предназначена для поддержания материального соответствия между расходами питательной воды в котел и нагрузке котла на пару. Регулятор питания построен по трёхмпульсной схеме. Входная информация регулятора - сигналы расход перегретого пара (Рп), расхода питательной воды (Fпв) и уровня воды в барабане (L).

2. Постановка задачи дистанционного контроля

Автоматизированная информационная система предназначена для организации сбора сигналов от датчиков нижнего уровня, последующей обработке сигналов и передачи их для организации контроля в диспетчерский пункт.

Для того чтобы обеспечить действенный контроль, необходимо своевременно получать информацию о значениях некоторых параметров.

Выход любого параметра за допустимые пределы сигнализируется визуально изменением цвета окна данного параметра на красный цвет и периодическое мигание на мониторе ЭВМ в диспетчерской, кроме того, это сопровождается звуковым сигналом. При срабатывании сигнализации диспетчер принимает решение по устранению проблемы. Помимо контроля состояния оборудования и параметров теплоносителя, оповещениях о сбоях в работе оборудования и нарушениях технологического режима автоматизированная система диспетчерского контроля также предназначена для накопления, хранения и оперативного предоставления всей полученной информации.

Немаловажным достоинством внедрения такой системы является сокращение обслуживающего персонала котлотурбинного цеха, что ведет к повышению годового экономического эффекта.

В последние годы быстрое совершенствование вычислительной техники привело к широкому использованию ее в различных отраслях промышленности. Большие возможности вычислительных устройств, выполненных на основе схем малой и средней интеграции, открыли перспективу построения контролирующих, регулирующих и управляющих систем. К основным требованиям, предъявляемым к системам автоматического регулирования и контроля, относятся: простота, удобство использования, безотказность, гибкость и экономичность. Простота и удобство использования связаны с необходимостью освоения систем без привлечения дефицитных высококвалифицированных специалистов.

Гибкость системы характеризуется ее способностью к модернизации.

Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени (или некоторой наработки).

Работоспособность - это такое состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, удовлетворяя требованиям нормативно-технической документации.

Выбор технического обеспечения для реализации информационной системы диспетчерского контроля будет рассмотрен далее.

3. Параметрический синтез системы автоматического регулирования

3.1 Идентификация объекта управления методом интегральных площадей

В результате эксперимента получена переходная функция изменения уровня воды в барабане при скачкообразном изменении подачи питательной воды, которая представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Экспериментальная переходная характеристика

Выделим на экспериментальной кривой участка чистого запаздывания и пренебрежем им мин. Выбираем = 0,5 мин. интервал разбиения кривой.

Строим переходную характеристику в безразмерном виде /кривая разгона/ , где . Для этого значения в конце каждого интервала делим на . Получившиеся значения заносим в графу 2 таблицы 3.1. По данным этого столбика заполняем графу 4 настоящей таблицы и подсчитываем ее сумму .

Рисунок 3.2 - Кривая разгона в безразмерном виде

Таблица 3.1 - Расчетные данные разбиения кривой

t, мин

t, мин

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

0

0

0

1

0

62,76

10,5

0,9806

0,0194

3,0262

1,11

0,5

0,0173

0,9827

0,1441

63,00

11

0,9844

0,0156

3,1703

6,27

1

0,0979

0,9021

0,2882

63,20

11,5

0,9874

0,0126

3,3144

13,28

1,5

0,2074

0,7926

0,4323

63,35

12

0,9899

0,0101

3,4585

20,63

2

0,3224

0,6776

0,5764

63,48

12,5

0,9919

0,0081

3,6027

27,58

2,5

0,4310

0,5690

0,7205

63,58

13

0,9935

0,0065

3,7468

33,79

3

0,5280

0,4720

0,8646

63,66

13,5

0,9948

0,0052

3,8909

39,16

3,5

0,6118

0,3882

1,0087

63,73

14

0,9958

0,0042

4,0350

43,69

4

0,6827

0,3173

1,1528

63,78

14,5

0,9966

0,0034

4,1791

47,48

4,5

0,7418

0,2582

1,2970

63,83

15

0,9973

0,0027

4,3232

50,60

5

0,7906

0,2094

1,4411

63,86

15,5

0,9978

0,0022

4,4673

53,15

5,5

0,8305

0,1695

1,5852

63,89

16

0,9982

0,0018

4,6114

55,24

6

0,8631

0,1369

1,7293

63,91

16,5

0,9986

0,0014

4,7555

56,93

6,5

0,8896

0,1104

1,8734

63,93

17

0,9989

0,0011

4,8996

58,30

7

0,9110

0,0890

2,0175

63,94

17,5

0,9991

0,0009

5,0437

59,41

7,5

0,9283

0,0717

2,1616

63,95

18

0,9993

0,0007

5,1878

60,31

8

0,9423

0,0577

2,3057

63,96

18,5

0,9994

0,0006

5,3319

61,03

8,5

0,9536

0,0464

2,4498

63,98

19

0,9996

0,0004

5,4760

61,61

9

0,9626

0,0374

2,5939

63,99

19,5

0,9998

0,0002

5,6201

62,08

9,5

0,9700

0,0300

2,7380

64,00

20

1

0

5,7642

62,45

10

0,9758

0,0242

2,8821

Найдем сумму столбца 4:

Определим площадь по формуле

(мин). (3.1)

Рисунок 3.3 - Вспомогательная функция

Строим вспомогательную функцию . /Значения берем из таблицы 3.1/

Выберем шаг и заполним таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Расчетные данные

1

2

3

4

5

6

7

0

1

1

1

1

1

1

0,144

0,9827

0,856

0,8411

0,7222

0,7096

0,7096

0,288

0,9021

0,712

0,6421

0,4651

0,4196

0,4195

0,432

0,7926

0,568

0,4499

0,2288

0,1813

0,1805

0,576

0,6776

0,424

0,2870

0,0133

0,0090

0,0049

0,721

0,5690

0,279

0,1590

-0,1815

-0,1033

-0,1165

0,865

0,4720

0,135

0,0639

-0,3555

-0,1678

-0,2006

1,009

0,3882

-0,009

-0,0034

-0,5087

-0,1975

-0,2656

1,153

0,3173

-0,153

-0,0485

-0,6412

-0,2034

-0,3276

1,297

0,2582

-0,297

-0,0767

-0,7529

-0,1944

-0,3992

1,441

0,2094

-0,441

-0,0924

-0,8438

-0,1767

-0,4893

1,585

0,1695

-0,585

-0,0992

-0,9140

-0,1549

-0,6030

1,729

0,1369

-0,729

-0,0998

-0,9634

-0,1319

-0,7420

1,873

0,1104

-0,873

-0,0965

-0,9920

-0,1096

-0,9053

2,017

0,0890

-1,017

-0,0906

-0,9998

-0,0890

-1,0894

2,162

0,0717

-1,162

-0,0833

-0,9869

-0,0708

-1,2897

2,306

0,0577

-1,306

-0,0754

-0,9533

-0,0550

-1,5002

2,450

0,0464

-1,450

-0,0673

-0,8988

-0,0417

-1,7148

2,594

0,0374

-1,594

-0,0595

-0,8236

-0,0308

-1,9273

2,738

0,0300

-1,738

-0,0522

-0,7277

-0,0219

-2,1316

2,882

0,0242

-1,882

-0,0455

-0,6109

-0,0148

-2,3225

3,026

0,0194

-2,026

-0,0394

-0,4734

-0,0092

-2,4957

3,170

0,0156

-2,170

-0,0339

-0,3152

-0,0049

-2,6475

3,314

0,0126

-2,314

-0,0291

-0,1361

-0,0017

-2,7753

3,459

0,0101

-2,459

-0,0248

0,0637

0,0006

-2,8775

3,603

0,0081

-2,603

-0,0211

0,2842

0,0023

-2,9532

3,747

0,0065

-2,747

-0,0179

0,5256

0,0034

-3,0024

3,891

0,0052

-2,891

-0,0151

0,7877

0,0041

-3,0258

4,035

0,0042

-3,035

-0,0128

1,0706

0,0045

-3,0246

4,179

0,0034

-3,179

-0,0108

1,3742

0,0047

-3,0005

4,323

0,0027

-3,323

-0,0090

1,6986

0,0046

-2,9555

4,467

0,0022

-3,467

-0,0076

2,0438

0,0045

-2,8922

4,611

0,0018

-3,611

-0,0063

2,4097

0,0042

-2,8122

4,756

0,0014

-3,756

-0,0053

2,7964

0,0039

-2,7188

4,900

0,0011

-3,900

-0,0044

3,2039

0,0036

-2,6141

5,044

0,0009

-4,044

-0,0037

3,6321

0,0033

-2,4995

5,188

0,0007

-4,188

-0,0031

4,0811

0,0030

-2,3790

5,332

0,0006

-4,332

-0,0026

4,5509

0,0027

-2,2544

5,476

0,0004

-4,476

-0,0017

5,0414

0,0019

-1,7073

5,620

0,0002

-4,620

-0,0010

5,5527

0,0012

-1,1788

5,764

0

-4,764

0

6,0848

0

0

Подсчитаем сумму столбцов 4, 6 и 7

(3.2)

(3.3)

(3.4)

Определим интегральные площади

(3.5)

(3.6)

(3.7)

Площадь оказалась отрицательной; следовательно ее отбрасываем. Тогда структуру передаточной функции выбираем вида:

(3.8)

где: ;

(3.9)

Переходная кривая характеризуется наличием транспортного запаздывания .

Поэтому передаточную функцию объекта выбираем как произведение двух передаточных функций: , соответствующей запаздыванию и , соответствующей функции , для которой за начало отсчета принято время . Тогда передаточная функция объекта запишется так:

(3.10)

Результаты расчета величины погрешности сведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Величина погрешности расчета.

t

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0,74

4,92

11,52

18,9

26,06

32,52

38,14

42,89

46,85

50,11

1,1

6

13,3

21

27,58

33,8

39,16

43,7

47,48

50,6

,%

-0,58

-2,11

-2,75

-2,70

-2,38

-1,98

-1,59

-1,27

-0,98

-0,77

Расчет погрешности производился по формуле (3.11):

(3.11)

Вывод: Максимальная погрешность составила : , что ниже допустимой в 5%. Можно сделать вывод о том, что в данном случае метод интегральных площадей позволил найти точную передаточную функцию.

3.2 Выбор закона регулирования

Под выбором закона регулирования подразумевается выбор простейшего наиболее дешевого и простого в эксплуатации регулятора, обеспечивающего при различных возмущениях в заданных пределах динамическую ошибку, время регулирования и статическую ошибку. Следовательно, тип регулятора любой автоматической системы может быть определен либо по 3-м из этих показателей, либо по некоторым из них.

Тип автоматического регулятора (закон регулирования) выбирается с учетом свойств объекта регулирования и заданных параметров качества переходного процесса. К качеству регулирования каждого конкретного технологического процесса, имеющего присущие только ему особенности, предъявляются конкретные требования; в одних случаях оптимальным или заданным может служить процесс, обеспечивающий минимальное значение динамической ошибки регулирования, в других - минимальное значение времени регулирования, и т.д.

В данном случае это требование будет заключаться в минимальном значении времени регулирования. Для этого заранее выбирают в соответствии с требованиями технологии один из типовых переходных процессов:

Граничный апериодический.

С 20% перерегулированием.

С минимальной квадратичной площадью отклонения (40-45% перерегулирования.)

Выбор регулятора осуществляют в следующей последовательности.

Сначала проверяют - сможет ли простейший регулятор (И-регулятор) обеспечить заданное качество регулирования. Если да, то переходят к определению параметров его настройки. Если нет, то последовательно рассматривают регуляторы, имеющие более сложные законы. Выбор заканчивают, когда найден регулятор, обеспечивающий заданное качество регулирования. Затем находят значения параметров настройки этого регулятора.

Подбор регулятора начинают с определения максимального динамического отклонения регулируемой величины в замкнутом контуре - у1. При этом должны соблюдаться условия

, (3.12.)

где - максимально допустимое в системе регулирования динамическое отклонение выходной величины.

Для устойчивых объектов величина у1 определяется по равенству:

(3.13)

где - динамический коэффициент регулирования в системах с устойчивыми объектами;

- коэффициент передачи объекта по каналу регулирующего воздействия;

- регулирующее воздействие.

По значениям , определенным сначала для И - регулятора, по равенству (3.13) вычисляют значение у1 и сравнивают их с допустимым по условию. При удовлетворении этого условия И - регулятор проверяют на время регулирования . Если он не обеспечивает заданного динамического отклонения регулируемой величины в заданном контуре или необходимое время регулирования, то последовательно проверяют более сложные законы регулировании до удовлетворения условию (3.12).

В случае выбора П - регулятора дополнительно проверяют величину статической ошибки регулирования на соблюдения неравенства:

(3.14)

Статическую ошибку регулирования определяют по равенству:

(3.15)

Здесь - относительная величина статической ошибки регулирования, равные соответственно при и .

Проверку регуляторов на время регулирования выполняют в соответствии с условием:

(3.16)

где - заданное максимально допустимое время регулирование.

Значения , при которых в системе обеспечивается протекание заданного типового переходного процесса, находят по графикам.

Ориентировочно характер действия регулятора определяют по величине соотношения .

Если - позиционный регулятор.

Если - регулятор непрерывного действия.

Если - то выбирается многоконтурная система регулирования.

Для определения типа регулятора берем передаточную функцию 3-го порядка, полученную методом интегральных площадей :

(3.17)

Чтобы определить постоянные времени Т, найдем корни знаменателя передаточной функции:

Запишем знаменатель в виде :

Выделим единицу в каждой скобке и определим постоянные времени Т:

мин. мин. мин.

Выбираем максимальное Т = 2,2831 мин.

Определим характер действия регулятора:

(3.18)

Следовательно, выбираем регулятор непрерывного действия, так как: .

Теперь определим закон регулирования. Для того чтобы процесс был апериодический с минимальным временем регулирования воспользуемся следующими динамическими свойствами:

постоянная времени мин.;

время запаздывания мин;

коэффициент передачи объекта ;

однократное ступенчатое возмущение, приложенное к объекту .

К качеству процесса регулирования предъявим следующие требования:

1. Максимальное отклонение уровня в барабане не должно превышать 15 мм, т.е. .

2. Максимальное время регулирования мин.

Проверяем сначала И-регулятор на максимальное отклонение.

По номограмме для апериодического переходного процесса изображенной на рисунке 3.5 при = 0,4818 определяем = 0,88.

По формуле (3.13) находим (мм).

По условию (3.12) проверим подходит ли нам И-регулятор:

Так как условие не выполняется, следовательно И-регулятор не подходит.

Проверяем П-регулятор на максимальное отклонение.

По рисунку 3.5 при = 0,4818 определяем = 0,7.

По формуле (3.13) находим (мм).

По условию (3.12) проверим подходит ли нам П-регулятор:

Так как условие не выполняется, следовательно П-регулятор не подходит.

Проверяем ПИ-регулятор на максимальное отклонение.

По номограмме при = 0,4818 определяем = 0,63.

По формуле (3.13) находим (мм).

По условию (3.12) проверим подходит ли нам ПИ-регулятор:

Так как условие выполняется, следовательно ПИ-регулятор подходит.

Проверяем ПИ-регулятор на время переходного процесса.

По номограмме для апериодического переходного процесса изображенной на рисунке 3.6 при = 0,4818 определяем = 4,61.

Следовательно (мин).

По условию (3.16) проверяем, подходит ли нам ПИ-регулятор по времени переходного процесса.

tp = 5,07 мин < tр.доп = 16 мин.

Так как условие выполняется, следовательно, для данного объекта выбираем ПИ-регулятор.

3.2 Расчет настроечных параметров регулятора методом расширенных АФЧХ и выбор оптимальной настройки

Система обладает определенной степенью устойчивости, если все ее корни находятся левее некоторой прямой, проведенной в левой полуплоскости параллельно мнимой оси на расстоянии от нее. Величина характеризует интенсивность затухания процесса, численно равна абсолютному значению действительной части корня характеристического уравнения и называется степенью устойчивости процесса системы. Степень колебательности переходного процесса m характеризует затухание его колебательных составляющих, численно равна абсолютному значению отношения действительной части к коэффициенту мнимой части корня характеристического уравнения с наименьшим абсолютным значением этого отношения.

, (3.19)

Степенью затухания называют отношение разности двух соседних амплитуд к первой из них. Ее можно выразить через степень колебательности процесса:

(3.20)

где - логарифмический декремент затухания колебаний.

Степень затухания рассматриваемой составляющей процесса будет определяться значением тангенса этого угла. Если корень характеристического уравнения этой системы будет лежать в плоскости комплексного переменного на линии АОВ, то степень затухания будет постоянной (в соответствии с рисунком 3.7).

Выражение передаточной функции звеньев, для которых находится на линии АОВ, называется расширенной АФЧХ:

(3.21)

Если m = 0, то РАФЧХ совпадает с линией АОВ и совмещается с мнимой осью, следовательно, АОВ - мнимая ось, а система находится на границе устойчивости.

При расчете устойчивости системы используется соотношение

(3.22)

Для ПИ-регулятора это соотношение будет иметь вид:

(3.23)

Построив в плоскости настроечных параметров регулятора линию, равную степени колебательности, выбираем на ней различные точки с конкретными значениями параметров регулятора, обеспечивающими оптимальный процесс регулирования.

Рассчитаем систему автоматического регулирования на заданную степень затухания:

Передаточная функция объекта:

(3.24)

Путем замены определим РАФЧХ объекта , разлагая на действительную и мнимую части:

(3.25)

где: - расширенная действительная частотная характеристика объекта;

- расширенная мнимая частотная характеристика объекта;

Общий вид передаточной функции:

(3.26)

Получим РАФЧХ для объекта:

(3.27)

(3.28)

Помножим на сопряженное число, на экспоненциальную часть помножим отдельно:

(3.29)

Выделим реальную и мнимую части

(3.30)

(3.31)

Домножая полученную передаточную функцию на экспоненциальное звено, получим

(3.32)

Или:

(3.33)

(3.34)

РАФЧХ для ПИ-регулятора:

(3.35)

По таблице 2.2 из методического пособия «Параметрический синтез локальных систем автоматического управления»:

(3.36)

(3.37)

Исходя из условия (3.22) имеем:

??????????????????????????????????????????????? (3.38)

Проводя соответствующие преобразования, получаем систему уравнений:

(3.39)

Решаем систему уравнений относительно и .

(3.40)

(3.41)

4. Решаем систему уравнений с двумя неизвестными, в качестве которых выбираем и . Из того же методического пособия из таблицы 2.1 имеем:

(3.42)

(3.43)

Подбирая степень колебательности и подставляя различные частоты от 0 до значения, при котором становится отрицательным, строим зависимость

Рисунок 3.8 - Линия равной степени затухания процесса регулирования (в соответствии с рисунком 3.8).

Выбираем на этой линии различные точки с конкретными значениями и и строим различные переходные процессы на возмущение с получаемыми настроечными параметрами в программе «SamSim». Зная соотношения: , , можем найти настройки регулятора и, по которым будем строить переходные процессы.

Для того, чтобы построить реакцию на возмущение построим схему контура регулирования в программе.

1.,

Интегральная оценка: I = 578,55. Время регулирования: 19,66 мин.

2. ,

Интегральная оценка: I = 567,01. Время регулирования: 15,5 мин.

,

Интегральная оценка: I = 628,32. Время регулирования: 23,27 мин.

Определим качество регулирования:

1. Время регулирования мин.

2. Перерегулирование - максимальное отклонение регулируемой величины в переходный период:

(3.43)

%

3. Время достижения первого максимума : мин.

4. Число колебаний : N = 0

Колебательность :

% (3.43)

так как , то m=0.

5. Интегральная оценка : . Получим: I=567,01.

Степень затухания:

(3.44)

Построение кривой интегральной оценки:

Точки взятые для построения на линии равной степени затухания (в соответствии с рисунком 3.13) сведены в таблицу 3.4:

Таблица 3.4 - Интегральная оценка

Номер точки

1

2

3

4

5

6

7

0,0089

0,0857

0,1719

0,1922

0,2091

0,2215

0,2176

0,0501

0,0657

0,076

0,0743

0,0685

0,0484

0,0254

Оценка

1212,51

804,85

588,72

567,01

628,32

759,64

1194,98

4. Анализ существующих систем автоматизации

Регулирование основных процессов на котлоагрегатах осуществляется с помощью микропроцессорных программируемых приборов Протар. На каждый регулятор установлено по одному или двум приборам. На вход прибора подаются токовые (0-5 мА) сигналы с датчиков. В комплекте с термоэлектрическими преобразователями и термометрами сопротивления работают блоки усиления (БУС-10, БУТ-10), для формирования на выходе токовых сигналов, так как Протар работает только с унифицированными сигналами. С помощью заданной программы он выдает регулирующее воздействие, которое в последствие усиливается блоком усиления и подается на исполнительный механизм. Для автоматического регулирования котлоагрегатов установлено: 7 приборов Протар для одного котла БКЗ 75/39ФБ и 7 приборов для одного котла КВ-ТК-100. Названия регуляторов приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Список приборов группы автоматики

Название регулятора

Количество приборов Протар

Название входного сигнала

Название датчика (количество)

Для БКЗ-75/39ФБ

1

Температура аэросмеси

2 (Протар- 101, 112)

Температура аэросмеси

ТХК ( 2 )

2

Тепловая нагрузка

1 (Протар-112)

1. Расход пара.

Сапфир-ДД ( 1 )

2. Давление перегретого пара.

Сапфир-ДИ ( 1 )

3.Давление в барабане.

Сапфир-ДИ ( 1 )

3

Температура перегретого пара

1 (Протар-112)

1. Температура в пароперегревателе (1 ступень)

ТХК ( 1 )

2. Температура в пароперегревателе (2 ступень)

ТХК ( 1 )

3. Температура в пароперегревателе (2 ступень)

ТХК ( 1 )

4

Разрежение в топке

1 (Протар-130)

Разность давлений в топке

Сапфир-ДД ( 1 )

5

Общий воздух

1 (Протар-112)

Разность давлений в воздухопроводе

Сапфир-ДД ( 1 )

Название регулятора

Количество приборов Протар

Название входного сигнала

Название датчика (количество)

6

Регулятор питания

1 (Протар-112)

1. Расход пара.

2. Уровень воды в барбане.

Сапфир-ДД ( 1 )

3. Расход питательной воды.

Сапфир-ДИ ( 1 )

Для КВ-ТК-100

1

Главный регулятор

1 (Протар-101)

1. Температура на входе в город

ТСМ ( 1 )

2. Температура наружного воздуха.

ТСМ ( 1 )

2

Температура аэросмеси за мельницами А, В.

1 (Протар-111)

Температура аэросмеси за мельницей.

ТХК ( 2 )

3

Температура аэросмеси за мельницами Б, Г.

1 (Протар-111)

Температура аэросмеси за мельницей.

ТХК ( 2 )

4

Тепловая нагрузка

1 (Протар-130)

1. Расход воды через котел.

Сапфир-ДД ( 1 )

2. Температура воды на входе в котел.

ТСМ ( 1 )

3. Температура воды на выходе из котла.

ТХК ( 1 )

5

Общий воздух

1 (Протар-112)

Расход воздуха.

ДМ3583М

6

Разрежение в топке

1 (Протар-130)

1. Разряжение в топке.

Сапфир-ДИ ( 2 )

2. Температура в топке

ТСП ( 2 )

7

Регулятор кислорода

1 (Протар-112)

Содержание кислорода в дымовых газах

КС-1-1

4.1 Описание систем автоматического регулирования парового котла БКЗ-75/39ФБ

Регулятор тепловой нагрузки.

Регулятор тепловой нагрузки предназначен для автоматического поддержания тепловой нагрузки котла в соответствии с заданием, устанавливаемым оператором-технологом. Основной регулируемой величиной является сигнал по теплу, формируемые программным образом в ПРОТАРе на основе входных сигналов - расхода и давления перегретого пара на выходе из котла и давления насыщенного пара в барабане котла.

2. Регулятор общего воздуха.

Автоматическая система регулирования расхода общего воздуха предназначена для обеспечения оптимального процесса сжигания топлива.

Регулятор разрежения в топке.

Регулятор разрежения предназначен для поддержания постоянного заданного значения разрежения в топке. Входной сигнал регулятора - разрежение в топке. Текущее значение разрежения сравнивается с заданным значением разрежения. По сигналу рассогласования между ними с помощью импульсного ПИ-алгоритма формируется сигналы управления исполнительным электрическим механизмом, соединенным с направляющим аппаратом дымососа. Тем самым изменяется производительность дымососа и разрежение в топке.

Регулятор температуры перегретого пара.

Регулятор температуры перегретого пара предназначен для стабилизации температуры перегретого пара на заданном уровне путем изменения расхода охлаждающей воды через пароохладитель. Входные цепи регулятора выполнены обычным способом, с воздействием на клапан расхода охлаждающей воды.

Регулятор питания.

Регулятор питания предназначен для поддержания уровня воды в барабане котла путем воздействия на регулирующий клапан расхода питательной воды. Уровень воды в барабане является показателем материального баланса между расходом питательной воды на котел и расходом перегретого пара из котла. Основной регулируемой величиной регулятора питания служит уровень воды в барабане котла. Импульсный выходной сигнал регулятора через блок ручного управления БУ-21 поступает на усилитель ПБР-2М, который управляет исполнительным электрическим механизмом клапана расхода питательной воды.

6. Температура пылевоздушной смеси (аэросмеси).

Регулятор предназначен для подддержания на заданном уровне значения температуры смеси угольной пыли, воздуха и дымовых газов. Для каждой мельницы устанавливается один регулятор температуры аэросмеси, таким образом общее их сило равно 2. В соответствие с импульсным ПИ-алгоритмом формируются импульсные сигналы управления исполнительными механизмами, связанными с клапанами на трубопроводах дымовых газах рециркуляции (после дымососа рециркуляции) соответствующих мельниц.

4.2 Описание систем автоматического регулирования водогрейного котла КВ-ТК-100

1. Главный регулятор.

Основная функция главного регулятора - формирование текущего значения задания для регулятора тепловой нагрузки в зависимости от значения температуры наружного воздуха. По сигналу рассогласования требуемого и текущего значения температуры воды, подаваемой в теплосеть, вырабатывается аналоговый сигнал, используемый в качестве задания для регулятора тепловой нагрузки. Резервное ручное управление заданием тепловой нагрузки котла осуществляется с помощью задатчика ЗУ-11.

2. Регулятор температуры аэросмеси за мельницей.

Регулятор предназначен для поддержания на заданном уровне значения температуры смеси угольной пыли, воздуха и дымовых газов. Для каждой мельницы устанавливается один регулятор температуры аэросмеси, таким образом общее их сило равно 4. В соответствие с импульсным ПИ-алгоритмом формируются импульсные сигналы управления исполнительными механизмами, связанными с клапанами на трубопроводах дымовых газах рециркуляции (после дымососа рециркуляции) соотвествующих мельниц.

3. Регулятор тепловой нагрузки.

Регулятор тепловой нагрузки предназначен для автоматического управления тепловой нагрузкой котла. Регулятор обеспечивает выявление рассогласования между нагрузкой, снимаемой в данный момент с котла и нагрузкой, получаемой в качестве задания от главного регулятора, или внешнего задатчика.

После вычисления рассогласования регулятор воздействует на станции бесступенчатого регулирования (СБР) - этим самым, увеличивая или уменьшая нагрузку котла.

Регулятор общего воздуха.

Этот регулятор предназначен для обеспечения оптимального процесса горения угольной пыли. Входным сигналом является расход воздуха. Регулятор воздействует непосредственно на электродвигатель дутьевого вентилятора тем самым, изменяя его производительность.

Регулятор разрежения в топке.

Предназначен для поддержания постоянной заданной величины разрежения в топке при всех изменениях режимов работы котла. Текущее значение разрежения в топке сравнивается с заданным значением и по ПИ-алгоритму формируются сигналы управления электрическим исполнительным механизмом, соединенным с направляющим аппаратом дымососа ДС. Тем самым изменяется производительность дымососа и разрежения в топке.

Регулятор кислорода.

Предназначен для поддержания постоянной заданной величины содержания кислорода в дымовых газах. Корректирующий сигнал вырабатывается по величине разности между текущим и заданным значением содержания кислорода, который воздействует непосредственно на электродвигатель дутьевого вентилятора тем самым, изменяя его производительность.

5. Выбор технического обеспечения

5.1 Описание внедряемой системы диспетчеризации

5.1.1 Назначение и конфигурация системы

Система выполняет следующие основные технологические задачи:

- оперативный контроль (мониторинг) технологического процесса;

- автоматическое регулирование технологических параметров;

- постоперативный контроль качества эксплуатации оборудования;

- диагностику состояния наиболее теплонапряженных элементов поверхностей

нагрева.

Система состоит из рабочих станций различного функционального назначения (рис. 5.1.), которые объединены между собой локальной вычислительной сетью Ethernet (100 Mбит/с, протокол TCP/IP). Каждая из станций передает информацию об изменениях технологических параметров с дискретностью 0,1 с остальным абонентам системы. Технические средства системы размещены в двух напольных шкафах и обслуживают одновременно два паровых котла БКЗ-75/39Фб производительностью 75 т/час и три водогрейных котла КВ-ТК-100 производительностью 100 Гкал/час. В данной реализации применены следующие типы рабочих станций:

Станция оператора обеспечивает ввод сигналов с модулей удаленного ввода-вывода ICP CON-7000, а также прием сигналов с резервированного комплекса многофункционального контроллера (РК МФК), мониторинг технологического процесса. Она базируется на промышленном компьютере Advantech IPC-510-SYS1, который вместе с монитором 19" LG TFT 1910P, функциональной клавиатурой и манипулятором мышь устанавливается на рабочем столе операторов группового щита управления. Используется операционная система Windows 2000. Специализированное программное обеспечение - SCADA-система Trace Mode Professional v5.12.

Инженерная рабочая станция (1 станция на 2 котла БКЗ-75/39 ФБ и на 3 водогрейных котла КВ-ТК-100) представляет собой полномасштабную рабочую станцию, построенную на основе промышленного компьютера Advantech IPC-510-SYS1, позволяющую в полном объеме выполнять все функции станции оператора, в том числе осуществлять «подхват» при ее отказе. Также инженерная станция осуществляет ведение системных и технологических протоколов, архивирование истории процесса, санкционированную модификацию баз данных (уставок, параметров настройки регуляторов, конфигураций, паролей и т.п.) и мнемосхем в режиме реального времени, хранение резервных копий программного обеспечения с возможностью их загрузки на все рабочие станции системы. Станция располагается на рабочем столе операторов группового щита управления. Все рабочие станции ИУС запитываются через источники бесперебойного питания Powercom KIN 800AP.

5.1.2 Ввод сигналов

1. Информационная подсистема.

Информационная подсистема состоит из:

120 аналоговых и 90 дискретных сигналов водогрейных котлов КВ ТК-100.

124 аналоговых и 64 дискретных сигналов парогенераторов БКЗ 75/39 ФБ.

Причем все сигналы парогенераторов, а также и все дискретные сигналы котлов КВ-ТК-100 подаются на резервированный комплекс МФК и обрабатываются программой, откуда по сети Ethernet рассылаются на станциии (см. рис 5.1. «Схема системы диспетчеризации»). Оставшиеся 120 аналоговых сигналов КВ-ТК-100 подаются на модули удаленного ввода информации серии ICP CON 7000. Устанавливаются 8 модулей I-7017 --для ввода токовых сигналов; 8 модулей I-7015 - для ввода сигналов с термосопротивлений; 2 модуля I-7019 - для ввода сигналов с термоэлектрических преобразователей (см. таблицу 5.1. «Контролируемые параметры котлов»). Модули устанавливаются рассредоточено в непосредственной близости к существующим клеммным соединениям цепей датчиков. Ввод информации от модулей в компьютер осуществляется по интерфейсу RS-485 с помощью витой пары NEOMAX NM1011 UTP2. Перед непосредственным вводом в компьютер производится преобразование в интерфейс RS-232 с помощью преобразователя интерфейсов I-7520. Подсоединение производится к COM-порту. Измерение технологических параметров выполняется в заданной последовательности и с заданным темпом. Ввод относительно «быстрых» параметров (расход, давление) производится с периодичностью 1 с, «медленных» (температурные параметры).

Таблица 5.1 - Контролируемые параметры котлов

п/п

Измерение

Измеряемая среда

Наименование

датчика

Кол - во

датчиков

Тип модуля ввода в ПК, МФК ( кмс / усо)

Наименование

Параметры

Водогрейный котел КВ-ТК-100

Температурные сигналы ( термосопротивление )

1

Температура

Мазут

110

ТСМ

1

I-7015

2

Температура

Мазут

110

ТСМ

1

I-7015

3

Температура

Дымовые газы

190

ТСП

1

I-7015

4

Температура

Подшипники дымососа

120

ТСМ

2

I-7015

5

Температура

Подшипники мельниц

80

ТСМ

8

I-7015

6

Температура

Подшипники дутьевого вентилятора

10

ТСМ

2

I-7015

Температурные сигналы ( термоэлектрический преобразователь )

7

Температура

Дымовые газы

190

ТХК

4

I-7019

Токовые сигналы ( 0 - 20 мА /Сапфир 22М - ДД, ДИ; кондуктомер/ )

8

Давление

Пар

6

Сапфир-ДИ

1

I-7017

9

Давление

Пар

2

Сапфир-ДИ

1

I-7017

10

Давление

Мазут

35

Сапфир-ДИ

2

I-7017

11

Давление

Мазут

40

Сапфир-ДИ

4

I-7017

12

Давление

Воздух

226

Сапфир-ДИ

1

I-7017

13

Давление

Вода

8

Сапфир-ДИ

1

I-7017

14

Давление

Сетевая вода

25

Сапфир-ДИ

1

I-7017

15

Давление


Подобные документы

  • Выбор технологического оборудования и обоснование технологической схемы системы электрификации котельной с двумя котлами Е-1/9Ж. Вентиляционный и светотехнический расчет котельной. Определение общих электрических нагрузок и расчет силовой сети котельной.

    дипломная работа [600,2 K], добавлен 17.02.2013

  • Разработка тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования. Составление схемы трубопроводов и компоновка оборудования. Основные принципы автоматизации котельного агрегата паровой котельной.

    дипломная работа [293,3 K], добавлен 24.10.2012

  • Технологический процесс пароснабжения с использованием электродного водогрейного котла. Назначение деаэратора ДСА-300. Разработка системы автоматического регулирования агрегата на базе современных технических средств автоматики, выбор типа регулятора.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 03.12.2012

  • Реконструкция котельной на Новомосковском трубном заводе: определение нагрузок и разработка тепловых схем котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования; расчет системы водоподготовки; автоматизация, обслуживание и ремонт парового котла.

    дипломная работа [220,0 K], добавлен 16.08.2012

  • Расчет тепловой схемы отопительной котельной. Гидравлический расчет трубопроводов котельной, подбор котлов. Выбор способа водоподготовки. Расчет насосного оборудования. Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельной. Расчет взрывных клапанов.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.05.2017

  • Сущность технологического процесса, осуществляемого в котельной установке. Описание работы схемы автоматизации. Устройство и работа составных частей. Исполнительный механизм МЭО-40. Расчет и выбор регуляторов. Выбор приборов и исполнительных устройств.

    курсовая работа [1023,3 K], добавлен 02.04.2014

  • Элементы рабочего процесса в котельной установке. Обоснование необходимости автоматизации технологических параметров. Система автоматического регулирования и контроля питания котла, ее монтаж и наладка. Спецификация на монтажные изделия и материалы.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 01.06.2015

  • Характеристика котельной, расположенной в г. Новый Уренгой на территории ОАО "Уренгойтеплогенерация-1". Основной вид топлива. Тяга дымовых газов. Описание схемы автоматического управления работой котла КВГМ-100. Программно-технические средства котельной.

    контрольная работа [464,0 K], добавлен 04.12.2014

  • Выбор количества и типоразмера котлов для автоматизированной котельной. Описание тепловой схемы котельной. Выбор вспомогательного оборудования. Выбор сетевых, подпиточных, котловых и рециркуляционного насосов. Расчет и подбор тягодутьевого оборудования.

    контрольная работа [1,4 M], добавлен 02.07.2013

  • Анализ существующих систем автоматизации процесса регулирования давления пара в барабане котла. Описание технологического процесса котлоагрегата БКЗ-7539. Параметрический синтез системы автоматического регулирования. Приборы для регулирования параметров.

    дипломная работа [386,2 K], добавлен 03.12.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.