Файл: Курсовая работа Формирование систем автоматического управления котлом отопления.docx

осуществляется комплексом средств автоматизации, состоящего из шкафа управления горелкой 43, датчиков и приборов. В котельной предусмотрены электроподогреватели и вентиляторы (на схеме не показаны).

Автоматизированная котельная в блочном исполнении работает следующим образом:

В составе оборудования автоматизированной котельной в блочном исполнении предусматривается установка двух котлов 4, 13. В летнем режиме работа котельной предусмотрена только на систему горячего водоснабжения. При этом наружная тепловая сеть отключается и теплоноситель работает только в одном из котлов. Подачу теплоносителя в котел. осуществляет летний сетевой насос. Исходная вода для системы горячего водоснабжения поступает из

хозяйственно-питьевого трубопровода. Вода для горячего водоснабжения готовится в пластинчатом теплообменнике, использующем прямую сетевую воду в качестве греющей среды. Регулировка температуры горячей воды на выходе из теплообменника осуществляется с помощью регулирующего клапана 28. Учет параметров теплоносителя в котельной осуществляется с помощью теплосчетчика - регистратора 29. Подпитка тепловой сети осуществляется водой из хозяйственно-питьевого водопровода с добавлением химических соединений - «комплексонов взаимодействующих с солями жесткости и практически исключающих прикипание к трубам и поверхностям нагрева котлов кальциевых и железо-кислых отложений, а также снижает коррозийную активность сетевой воды без ее деаэрации.

Во избежание низкотемпературной коррозии конвективных поверхностей нагрева температура на входе в котел должна быть не менее 70°С, для чего используют рециркуляционные насосы 11 и 12. Забор воздуха на горелки осуществляется притоком наружного воздуха через жалюзийные решетки 35. От котлов через газоходы 36,37 по дымовым трубам 21 и 22 происходит удаление дымовых газов. Управление каждой горелкой осуществляется с помощью комплекса средств состоящего из шкафа управления горелкой, с помощью которой производится автоматическое регулирование температуры воды на выходе из котла, и совместно с датчиками и другими устройствами осуществляет заданную последовательность операций при пуске и остановке котла, автоматическое регулирование основных технологических параметров котла, рабочую предупредительную и аварийную сигнализацию. Комплекс средств автоматизации обеспечивает выдачу сигналов об остановке котла с одновременным включением световой и звуковой сигнализации, фиксацию первопричины аварии и автоматическое прекращение подачи газа при

---

превышении давления газа у горелки, повышения давления воды за котлом, понижении давления воздуха перед горелкой, исчезновения напряжения в цепях управления исполнительных устройств. Вводнораспределительное устройство 6 с автоматами включения резерва (АВР) предусматривающими автоматическое включение резерва (АВР) сетевых насосов, автоматизацию подпитки системы отопления (с помощью подпиточных насосов), автоматическое поддержание температуры воздуха в котельной, автоматическую отсечку подачи газа в котельную при повышении концентрации загазованности в котельной и при повышении концентрации окиси углерода (СО), а также при пожаре и автоматическое включение циркуляционного насоса горячего водоснабжения. Шкаф управления 7 со стандартной релейнокоммутационной аппаратурой управляет сетевыми, циркуляционными и подпиточными насосами, электрообогревателями, вентиляторами, электромагнитным клапаном 41 нормально закрытым фланцевым и электромагнитным клапаном 42. Регулировку температуры на выходе из котельной осуществляет термоизмерительный регулятор микропроцессорный, предназначенный для управления клапанами 23, 45, регулирующих температуру теплоносителя и горячего водоснабжения, контроль за наличием окиси углерода СО, осуществляет установленный у входа в помещение котельной сигнализатор ПДК, имеющий собственную светозвуковую сигнализацию при превышении допустимого уровня СО.

Применение предложенной полезной модели «Блочная автоматизированная котельная установка позволяет повысить ее надежность, долговечность, функциональных возможности, технику безопасности, эффективность и мобильность.

---

1.4 Описание средств разработки САУ ТП

2 Формирование САУ ТП

2.1 Технологическая карта разработанного ТП

С целью значительного повышения технологических и производственно-экономических показателей установки спроектирована автоматизированная система управления технологическим процессом (САУ ТП).

Система обеспечивает выполнение следующих функций:

• 
  сбор, обработку, отображение и регистрацию информации о технологическом процессе и технологическом оборудовании котельной;
  
• 
  расчет, учет и регистрацию расходов газа и пара, измеряемых с помощью расходомеров, расчет, учет и регистрацию пара и воды, отпущенных потребителям;
  
• 
  распознавание, сигнализацию и регистрацию аварийных ситуаций, отклонений процесса от заданных пределов, отказов технологического оборудования;
  
• 
  представление информации о технологическом процессе и состоянии оборудования в виде мнемосхем общего вида и отдельных участков с индикацией на них значений технологических параметров, их отклонений;
  
• 
  регистрацию контролируемых параметров и событий и автоматическое архивирование их в базе данных;
  
• 
  предоставление информации из базы данных в виде трендов, таблиц, диаграмм;
  
• 
  ведение оперативной документации (журналов, отчетов, рапортов), формирование сменных и суточных ведомостей;
  
• 
  расчет и анализ технико-экономических показателей работы котлов;
  
• 
  автоматическое отключение котлов при возникновении аварийных ситуаций (защиты котла):
  
• 
  автоматизированный розжиг котлов;
  
• 
  автоматическое регулирование параметров работы котлов;
  
• 
  автоматическое регулирование производительности котлов в зависимости от изменения нагрузки или по заданному графику;
  
• 
  автоматическое управление (в том числе блокировки и АВР) оборудованием котельной;
  
• 
  дистанционное управление оборудованием котельной с рабочего места оператора с использованием средств операторского интерфейса;
  
• 
  автоматическую регистрацию действий оператора;
  
• 
  диагностику состояния и учет времени наработки оборудования;
  
• 
  проверку достоверности измерительных каналов и исполнения управляющих воздействий;
  
• 
  диагностику состояния технических средств Системы, локализацию, сигнализацию и регистрацию отказов оборудования Системы;
  
• 
  многоуровневую парольную защиту от несанкционированного доступа;
  
• 
  изменение в процессе эксплуатации уставок сигнализации и блокировок, заданий и параметров настройки регуляторов с рабочего места оператора.
  

---

Автоматизированная система управления

АСУ ТП является распределенной системой. В ней имеется большое число каналов контроля, регулирования и управления и децентрализация явилась методом повышения живучести АСУ ТП, снижения стоимости и эксплуатационных расходов. Технической основой являются микропроцессоры, выполняющие следующие функции:

• 
  сбор данных (коммутация сигналов, фильтрация, преобразование в цифровую форму, ввод в базу данных);
  
• 
  регулирование и управление, изменение уставок, параметров алгоритмов, и самих алгоритмов;
  
• 
  реализация алгоритмов ввода, вывода, блокировки.
  

В распределенной системе подсистемы функционально связанны и их работа подчинена общей цели, а процессоры имеют помимо аппаратной связи программный обмен, который осуществляется при помощи каналов связи.

С точки зрения обработки данных распределенная АСУ ТП представляет собой объединение при помощи каналов связи различных МПС.

Физическая среда передачи образованна коаксиальным кабелем.

Для подключения процессоров используют приемопередатчики – узел сбора данных и управления ввода-вывода данных от подсистем в магистраль, и включает в себя адаптеры, интерфейсные схемы канала связи и сетевые интерфейсы.

Обмен информации между отдельными устройствами осуществляется через интерфейсы.

Нижний уровень АСУ ТП предусматривает:

• 
  сбор информации о значении параметров технологического
  
• 
  процесса, о состоянии и положении исполнительных
  
• 
  механизмов технологического оборудования;
  
• 
  передачу управляющих сигналов на исполнительные
  
• 
  механизмы регулирующих;
  

Средний уровень АСУ ТП предусматривает

- контроллеры, принимающие и обрабатывающие информацию с датчиков и выдающие управляющие сигналы исполнительным механизмам.
Конечная цель создания системы - эффективная работа и высокие технологические и производственно-экономические показатели установки.

Функциональные задачи автоматизации, как правило, реализуются с помощью технических средств, включающих в себя: отборные устройства, средства получения первичной информации, средства преобразования и переработки информации, средства представления и выдачи информации обслуживающему персоналу, комбинированные, комплексные и вспомогательные устройства.

Верхний уровень АСУ ТП предусматривает:

• 
  обработку всей поступающей информации с визуальным отображение на пульте (дисплее) АРМа оператора в режиме реального времени значений всех измеряемых параметров и сигнализацию их выхода за установленные пределы;
  
• 
  автоматическое регулирование контроллерами всех требуемых параметров установки, формирование аналоговых и импульсных сигналов управления исполнительными устройствами;
  

---

С целью значительного повышения технологических и производственно-экономических показателей установки спроектирована автоматизированная система управления технологическим процессом (САУ ТП).

Система обеспечивает выполнение следующих функций:

• 
  сбор, обработку, отображение и регистрацию информации о технологическом процессе и технологическом оборудовании котельной;
  
• 
  расчет, учет и регистрацию расходов газа и пара, измеряемых с помощью расходомеров, расчет, учет и регистрацию пара и воды, отпущенных потребителям;
  
• 
  распознавание, сигнализацию и регистрацию аварийных ситуаций, отклонений процесса от заданных пределов, отказов технологического оборудования;
  
• 
  представление информации о технологическом процессе и состоянии оборудования в виде мнемосхем общего вида и отдельных участков с индикацией на них значений технологических параметров, их отклонений;
  
• 
  регистрацию контролируемых параметров и событий и автоматическое архивирование их в базе данных;
  
• 
  предоставление информации из базы данных в виде трендов, таблиц, диаграмм;
  
• 
  ведение оперативной документации (журналов, отчетов, рапортов), формирование сменных и суточных ведомостей;
  
• 
  расчет и анализ технико-экономических показателей работы котлов;
  
• 
  автоматическое отключение котлов при возникновении аварийных ситуаций (защиты котла):
  
• 
  автоматизированный розжиг котлов;
  
• 
  автоматическое регулирование параметров работы котлов;
  
• 
  автоматическое регулирование производительности котлов в зависимости от изменения нагрузки или по заданному графику;
  
• 
  автоматическое управление (в том числе блокировки и АВР) оборудованием котельной;
  
• 
  дистанционное управление оборудованием котельной с рабочего места оператора с использованием средств операторского интерфейса;
  
• 
  автоматическую регистрацию действий оператора;
  
• 
  диагностику состояния и учет времени наработки оборудования;
  
• 
  проверку достоверности измерительных каналов и исполнения управляющих воздействий;
  
• 
  диагностику состояния технических средств Системы, локализацию, сигнализацию и регистрацию отказов оборудования Системы;
  
• 
  многоуровневую парольную защиту от несанкционированного доступа;
  
• 
  изменение в процессе эксплуатации уставок сигнализации и блокировок, заданий и параметров настройки регуляторов с рабочего места оператора.
  

Автоматизированная система управления

---