Automasjon av kjeleanlegg: beskrivelse, enhet og diagram

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

For å regulere og optimere funksjonen til kjeleenheter, begynte tekniske midler å bli brukt selv i de innledende stadiene av automatisering av industri og produksjon. Det nåværende utviklingsnivået på dette området kan øke lønnsomheten og påliteligheten til kjeleutstyr betydelig, sikre sikkerheten og intellektualiseringen av vedlikeholdspersonellets arbeid.

Mål og mål

Moderne fyrromsautomatiseringssystemer er i stand til å garantere problemfri og effektiv drift av utstyr uten direkte operatørintervensjon. Menneskelige funksjoner er redusert til online overvåking av ytelse og parametere for hele komplekset av enheter. Automatisering av fyrhus løser følgende oppgaver:

• Automatisk start og stopp av kjeler.
• Regulering av kjeleeffekt (kaskadestyring) i henhold til de gitte primærinnstillingene.
• Kontroll av fôrpumper, kontroll av nivåerkjølevæske i arbeids- og forbrukskretsene.
• Nødstopp og aktivering av signalutstyr, i tilfelle driftsverdiene til systemet går utover de fastsatte grensene.

Automasjonsobjekt

Kjeleutstyr som reguleringsobjekt er et komplekst dynamisk system med mange sammenhengende inngangs- og utgangsparametere. Automatiseringen av kjelehus er komplisert av det faktum at hastigheten på teknologiske prosesser i dampenheter er veldig høy. De viktigste justerbare verdiene inkluderer:

• strømningshastighet og trykk på kjølevæsken (vann eller damp);
• utslipp i ovnen;
• nivå for matetank;
• De siste årene har det blitt stilt økte miljøkrav til kvaliteten på den tilberedte drivstoffblandingen og som et resultat til temperaturen og sammensetningen av røykeksosprodukter.

Automasjonsnivåer

Automasjonsgraden settes ved prosjektering av fyrhus eller ved overhaling/bytte av utstyr. Det kan variere fra manuell kontroll i henhold til indikasjoner på instrumentering til helautomatisk kontroll i henhold til væravhengige algoritmer. Automatiseringsnivået bestemmes først og fremst av formålet, kapasiteten og funksjonelle egenskaper ved driften av utstyret.

Moderne automatisering av fyrrommet innebærer en integrert tilnærming - delsystemene for overvåking og regulering av individuelle teknologiske prosesser er kombinert til ett enkelt nettverk med funksjonellegruppekontroll.

Overordnet struktur

Automasjon av fyrhus er bygget på en to-trinns styringsordning. Det nedre (felt) nivået inkluderer lokale automatiseringsenheter basert på programmerbare mikrokontrollere som implementerer teknisk beskyttelse og blokkering, justering og endring av parametere, primære omformere av fysiske mengder. Dette inkluderer også utstyr designet for å konvertere, kode og overføre informasjonsdata.

Det øvre nivået kan representeres som en grafisk terminal innebygd i styreskapet eller som en operatørs arbeidsstasjon basert på en personlig datamaskin. Den viser all informasjon som kommer fra mikrokontrollerne og sensorene på lavere nivå i systemet, og legger inn driftskommandoer, justeringer og innstillinger. I tillegg til prosessutsendelse, løses oppgavene med å optimalisere moduser, diagnostisere den tekniske tilstanden, analysere økonomiske indikatorer, arkivere og lagre data. Om nødvendig overføres informasjon til bedriftens generelle styringssystem (MRP / ERP) eller lokalitet.

Automasjon av kjeleutstyr

Det moderne markedet er bredt representert av både individuelle instrumenter og enheter, samt innenlands- og utenlandsproduserte automatiseringssett for damp- og varmtvannskjeler. Automatiseringsverktøy inkluderer:

• tennings- og flammekontrollutstyr, start ogkontrollere prosessen med drivstoffforbrenning i forbrenningskammeret til kjeleenheten;
• spesialiserte sensorer (trekk- og trykkmålere, temperatur- og trykksensorer, gassanalysatorer osv.);
• aktuatorer (magnetventiler, releer, servodrev, frekvensomformere);
• kontrollpaneler for kjeler og generelt kjeleutstyr (paneler, berøringsskjermer);
• koblingsskap, kommunikasjonslinjer og strømforsyning.

Ved valg av tekniske midler for kontroll og overvåking, bør man være så nøye med sikkerhetsautomatikken, som utelukker forekomsten av nød- og nødsituasjoner.

Undersystemer og funksjoner

Enhver fyrromsautomatiseringsordning inkluderer kontroll-, regulerings- og beskyttelsesdelsystemer. Regulering utføres ved å opprettholde den optimale forbrenningsmodusen ved å stille inn vakuumet i ovnen, primærluftstrømningshastigheten og kjølemiddelparametrene (temperatur, trykk, strømningshastighet). Kontrollundersystemet sender ut de faktiske dataene om driften av utstyret til menneske-maskin-grensesnittet. Beskyttelsesinnretninger garanterer forebygging av nødsituasjoner i tilfelle brudd på normale driftsforhold, tilførsel av lys, lydsignal eller avstenging av kjeleenheter med fiksering av årsaken (på en grafisk skjerm, mnemonisk diagram, skjold).

kommunikasjonsprotokoller

Automasjon av kjeleanlegg basert på mikrokontrollere minimerer bruken i funksjonellediagram over relésvitsjing og kontrollkraftledninger. For å koble de øvre og nedre nivåene til det automatiserte kontrollsystemet, overføre informasjon mellom sensorer og kontrollere, for å oversette kommandoer til aktuatorer, brukes et industrielt nettverk med et spesifikt grensesnitt og dataoverføringsprotokoll. De mest brukte standardene er Modbus og Profibus. De er kompatible med hoveddelen av utstyret som brukes til å automatisere varmeanlegg. De utmerker seg ved høy grad av pålitelighet av informasjonsoverføring, enkle og forståelige operasjonsprinsipper.

Energisparing og sosiale effekter av automatisering

Automasjon av kjelehus eliminerer fullstendig muligheten for ulykker med ødeleggelse av hovedbygninger, død av servicepersonell. ACS er i stand til å sikre normal funksjon av utstyr hele døgnet, og minimerer påvirkningen fra den menneskelige faktoren.

I lys av den kontinuerlige økningen i prisene på drivstoffressurser, er ikke den energibesparende effekten av automatisering minst viktig. Sparing av naturgass, som når opptil 25 % per fyringssesong, er levert av:

• optim alt "gass/luft"-forhold i brenselblandingen i alle driftsmoduser i fyrhuset, korrigering av nivået av oksygeninnhold i forbrenningsproduktene;
• muligheten til å tilpasse ikke bare kjeler, men også gassbrennere;
• regulerer ikke bare temperaturen og trykket til kjølevæsken ved inn- og utløpet til kjelene, men tar også hensyn til miljøparametere(værkompensert teknologi).

I tillegg lar automatisering deg implementere en energieffektiv algoritme for oppvarming av yrkeslokaler eller bygninger som ikke brukes i helger og ferier.