Kerja automasi dan perlindungan dandang pemanasan wap

Masalah umum automasi dandang

Salah satu masalah yang paling mendesak dari peradaban moden, dan pada masa yang sama salah satu yang paling kuno, yang mendapat penyelesaian praktikal, adalah masalah automasi. Busur dan perangkap pemburu kuno adalah contoh alat automatik yang menyala apabila diperlukan.
Segala jenis demonstrasi di kuil-kuil Mesir kuno dipicu tanpa penyertaan manusia, tetapi hanya ketika situasi yang sesuai muncul. Pengenalan automasi secara besar-besaran ke dalam kehidupan seharian moden orang hanya mengesahkan perkaitannya masalah ini pada zaman kita. Ini amat ketara dalam aktiviti pengeluaran manusia. Pertumbuhan berterusan kapasiti unit, peningkatan produktiviti mereka memerlukan pengambilan keputusan yang lebih pantas dan tepat.

Jumlah keputusan per unit waktu ini terus meningkat, tanggungjawab untuk kebenarannya juga semakin meningkat. Keupayaan psikofisiologi seseorang tidak lagi membenarkannya mengatasi proses peningkatan aliran maklumat.

Teknologi komputer terkini dan kaedah teori kawalan yang berkesan dapat digunakan. Proses kejuruteraan teknologi dan haba yang semakin rumit memerlukan peningkatan dalam kelajuan kaedah automasi teknikal. Pada masa yang sama, kos kegagalan semakin meningkat, dan keperluan untuk kebolehpercayaan dan daya tahan peralatan semakin meningkat. Kemajuan dalam bidang alat automasi berkait rapat dengan perubahan elemen asas teknologi komputer. Kini hampir semua peranti dibina berdasarkan mikropemproses.

Ini membolehkan memproses algoritma yang lebih kompleks, meningkatkan ketepatan pengukuran parameter teknologi, dan memuatkan peranti individu dengan fungsi yang sebelumnya tidak melekat padanya. Dan yang paling penting, bertukar maklumat antara satu sama lain, berfungsi sebagai sistem kawalan bersatu.

Apa itu dandang stim?

Dandang stim adalah unit untuk menghasilkan wap. Dalam kes ini, peranti dapat memberikan 2 jenis wap: tepu dan terlalu panas. Wap tepu mempunyai suhu 100ºC dan tekanan 100 kPa. Wap yang terlalu panas dicirikan oleh suhu tinggi (hingga 500ºC) dan tekanan tinggi (lebih daripada 26 MPa).

Nota: Wap tepu digunakan untuk memanaskan rumah persendirian, sementara wap super panas digunakan dalam industri dan tenaga. Ia memindahkan haba dengan lebih baik, oleh itu, penggunaan wap yang terlalu panas meningkatkan kecekapan pemasangan.

Di mana dandang stim digunakan:

1. Dalam sistem pemanasan, wap adalah pembawa tenaga.
2. Dalam kejuruteraan kuasa, enjin wap industri (penjana stim) digunakan untuk menjana elektrik.
3. Dalam industri, wap super panas boleh digunakan untuk mengubahnya menjadi kenderaan mekanikal dan bergerak.

Alat automasi untuk bilik dandang

Peralatan automasi:

• sensor parameter proses;
• penggerak yang menggerakkan badan pengatur mengikut arahan ke arah yang betul;
• peralatan kawalan yang memproses maklumat dari sensor sesuai dengan algoritma dan program yang ditetapkan di dalamnya dan menghasilkan arahan untuk penggerak;
• peranti untuk memilih mod kawalan dan kawalan jauh penggerak;
• cara memaparkan dan menyampaikan maklumat kepada kakitangan operasi;
• peranti untuk mendokumentasikan dan mengarkibkan maklumat teknologi;
• kaedah penyampaian maklumat secara kolektif.

Semua teknologi ini telah mengalami perubahan revolusi pada separuh kedua abad yang lalu, tidak kurang juga berkat pencapaian sains Soviet. Sebagai contoh, alat ukur, yang banyak digunakan dalam mengukur tekanan, aliran, halaju dan tahap cecair dan gas, serta dalam mengukur kekuatan dan jisim, telah mengubah prinsip fizikal elemen sensitif.

Daripada membran yang membungkuk di bawah tindakan daya dan menggerakkan batang transduser elektromekanik, mereka mula menggunakan kaedah regangan regangan. Intinya adalah bahawa beberapa bahan mengubah parameter elektriknya di bawah tindakan mekanikal. Litar pengukuran sensitif menangkap perubahan ini, dan peranti pengkomputeran yang dibina ke dalam peranti menerjemahkannya menjadi nilai parameter teknologi.

Peranti menjadi lebih padat, lebih dipercayai, lebih tepat. Dan lebih maju dari segi teknologi dalam pengeluaran. Penggerak moden tidak hanya menerima arahan "on" dan "off", seperti yang berlaku selama bertahun-tahun. Mereka dapat menerima perintah dalam kod digital, menyahkodnya secara bebas, melaksanakan dan melaporkan tindakan dan keadaan mereka. Teknologi kawalan telah beralih dari pengatur lampu dan rangkaian hubungan relay ke pengawal selia, logik dan demonstrasi berasaskan mikropemproses.

Ujian pengawal selia berasaskan mikropemproses Soviet pertama yang dikembangkan oleh NIITeplopribor dilakukan pada Januari 1980 di TPP pendidikan Institut Kejuruteraan Tenaga Moscow. CHPP beroperasi sebagai sebahagian daripada Mosenergo. Menurut suku kata pertama dari tiga perkataan nama itu, produk tersebut diberi nama "Remikont". Lima tahun kemudian, lebih banyak ujian industri Remikonts berskala besar dilakukan di tiga kemudahan industri yang kuat. Sejak saat itu, hanya pengawal mikroprosesor yang dimasukkan ke dalam APCS baru di seluruh negara dan dalam projek asing.

Di luar negara, penggunaan pengawal sedemikian dalam sistem automasi pelbagai objek bermula sedikit lebih awal. Pengawal mikroprosesor adalah alat pengkomputeran yang direka khusus untuk mengawal objek teknologi dan terletak di sekitarnya.

Pengawal terdiri daripada blok dan peranti berikut:

• Bekalan Kuasa;
• kalkulator;
• unit input untuk isyarat analog dengan penilaian berbeza dengan pengasingan galvanik;
• peranti input untuk isyarat diskrit aktif (dalam bentuk voltan) dan pasif (dalam bentuk hubungan kering);
• unit output untuk isyarat analog dengan penilaian berbeza dengan pengasingan galvanik;
• peranti output untuk isyarat diskrit aktif dan pasif;
• alat komunikasi antara muka untuk menghubungkan pengawal ke medan maklumat sistem.

Protokol komunikasi

Automasi loji dandang berdasarkan mikrokontroler meminimumkan penggunaan relay beralih dan mengawal talian kuasa dalam litar berfungsi. Jaringan industri dengan protokol antaramuka dan transfer data digunakan untuk mengkomunikasikan tahap atas dan bawah sistem kawalan automatik, memindahkan maklumat antara sensor dan pengawal, dan mengirimkan perintah ke perangkat eksekutif. Piawaian yang paling banyak digunakan ialah Modbus dan Profibus. Mereka sesuai dengan sebahagian besar peralatan yang digunakan untuk mengautomasikan kemudahan bekalan haba. Mereka dibezakan oleh petunjuk tinggi tentang kebolehpercayaan pemindahan maklumat, prinsip operasi yang mudah dan mudah difahami.

Stesen terma automatik

Pada tahun 1992, organisasi yang menguruskan sektor tenaga perbandaran Moscow - MOSTEPLOENERGO - memutuskan untuk memperkenalkan APCS moden di salah satu bangunan barunya. Stesen pemanasan daerah RTS "PENYAGINO" dipilih. Tahap pertama stesen dibina sebagai sebahagian daripada empat dandang jenis KVGM-100.Pada masa ini, pengembangan Remikonts menyebabkan munculnya kompleks perisian dan perkakasan PTK KVINT. Selain Remikont sendiri, kompleks ini termasuk stesen pengendali berdasarkan komputer peribadi dengan perisian penuh, paket perisian untuk komputer- reka bentuk sistem CAD dibantu.

Fungsi APCS stesen terma daerah:

• permulaan dandang automatik sepenuhnya dari keadaan sejuk sebelum memasuki mod operasi dengan mengklik butang "MULAI" pada skrin monitor;
• menjaga suhu air keluar sesuai dengan jadual suhu;
• kawalan penggunaan air suapan dengan mengambil kira solekan;
• perlindungan teknologi dengan pemotongan bahan bakar;
• kawalan semua parameter kejuruteraan haba dan penyampaiannya kepada pengendali di skrin komputer peribadi;
• memantau keadaan unit dan mekanisme - "ON" atau "OFF";
• kawalan jauh penggerak dari skrin monitor dan pemilihan mod kawalan - manual, jauh atau automatik;
• memberitahu pengendali mengenai penyelewengan dalam operasi pengawal;
• komunikasi dengan penghantar kawasan melalui saluran maklumat digital.

Bahagian teknikal sistem disusun dalam empat kabinet - satu untuk setiap dandang. Setiap kabinet mempunyai empat pengawal bingkai-modular.

Tugas antara pengawal diedarkan seperti berikut:

Pengawal # 1 melakukan semua operasi untuk memulakan dandang. Sesuai dengan algoritma permulaan yang dicadangkan oleh Teploenergoremont:

• pengawal menghidupkan alat pemadam asap dan ventilasi kotak api dan cerobong asap;
• menghidupkan kipas bekalan udara;
• merangkumi pam bekalan air;
• menghubungkan gas untuk pencucuhan setiap pembakar;
• dengan kawalan nyalaan membuka gas utama ke pembakar.

Pengawal # 2 dibuat dalam versi pendua. Sekiranya semasa permulaan dandang, kegagalan teknikal tidak mengerikan, kerana anda boleh menghentikan program dan memulakannya sekali lagi, maka pengawal kedua mengekalkan mod utama untuk jangka masa yang lama.

Ia mempunyai tanggungjawab khas semasa musim sejuk. Semasa diagnostik automatik keadaan tidak normal di bilik dandang, pertukaran automatik tanpa kawalan dari pengawal utama ke tempat simpanan berlaku. Perlindungan teknologi disusun pada alat kawalan yang sama. Pengawal No. 3 direka untuk fungsi yang kurang kritikal. Sekiranya gagal, anda boleh memanggil pembaik pulih dan tunggu sebentar. Model dandang diprogramkan pada alat kawalan yang sama.

Dengan pertolongannya, pemeriksaan awal prestasi keseluruhan program kawalan dilakukan. Ia juga digunakan untuk melatih kakitangan operasi. Kerja penciptaan ketua ACS Moscow RTS PENYAGINO, KOSINO-ZHULEBINO, BUTOVO, ZELENOGRAD dilakukan oleh pasukan MOSPROMPROEKT (kerja reka bentuk), TEPLOENERGOREMONT (algoritma kawalan), NIITeplopribor (sistem mikropemproses) bahagian tengah sistem mikropemproses.

Subsistem dan fungsi

Mana-mana skema automasi bilik dandang merangkumi subsistem kawalan, peraturan dan perlindungan. Peraturan dilakukan dengan mempertahankan mod pembakaran yang optimal dengan mengatur vakum di dalam tungku, laju aliran udara primer dan parameter pendingin (suhu, tekanan, laju aliran). Subsistem kawalan mengeluarkan data sebenar mengenai operasi peralatan ke antara muka manusia-mesin. Peranti perlindungan menjamin pencegahan situasi kecemasan sekiranya berlaku pelanggaran keadaan operasi normal, penyediaan lampu, isyarat bunyi atau penutupan unit dandang dengan penetapan penyebabnya (pada papan grafik, gambar rajah mnemonik, papan).

4.1. Prinsip asas automasi dandang

Operasi rumah dandang yang boleh dipercayai, ekonomik dan selamat dengan jumlah kakitangan penyelenggaraan minimum dapat dilakukan hanya dengan adanya kawalan terma, peraturan automatik dan kawalan proses teknologi, pemberian isyarat dan perlindungan peralatan [8].

Keputusan utama mengenai automasi rumah dandang dibuat dalam proses pengembangan skema automasi (diagram fungsional).Skema automasi dikembangkan berikutan reka bentuk skema kejuruteraan haba dan pembuatan keputusan mengenai pilihan peralatan utama dan tambahan bilik dandang, mekanisasi dan komunikasi kejuruteraan haba. Peralatan utama merangkumi unit dandang, alat penghisap asap dan kipas, dan peralatan tambahan termasuk unit pam dan deaerasi, kilang rawatan air kimia, unit pemanasan, stesen pam kondensat, stesen pengedaran gas, minyak bahan bakar (arang batu) gudang dan bekalan bahan bakar.

Skop automasi diadopsi sesuai dengan SNiP II-35-76 (seksyen 15 - "Automasi") dan keperluan pengeluar peralatan mekanikal termal.

Tahap automasi rumah dandang bergantung kepada faktor teknikal utama berikut:

- jenis dandang (stim, air panas, gabungan - wap dan air);

- reka bentuk dandang dan peralatannya (drum, aliran langsung, besi cor bertekanan, dll.), jenis draf, dan lain-lain; jenis bahan bakar (pepejal, cecair, gas, gabungan - minyak-gas, bubur) dan jenis alat pembakar bahan bakar (TSU);

- sifat beban haba (perindustrian, pemanasan, individu, dan lain-lain);

- bilangan dandang di bilik dandang.

Semasa membuat skema automasi, subsistem utama kawalan automatik, perlindungan teknologi, alat kawalan jauh, kawalan kejuruteraan haba, penyekat dan isyarat teknologi disediakan.

Objektif dan matlamat

Sistem automasi dandang moden mampu menjamin operasi peralatan yang bebas masalah dan cekap tanpa campur tangan pengendali langsung. Fungsi manusia dikurangkan menjadi pemantauan kesihatan dan parameter keseluruhan kompleks peranti secara dalam talian. Automasi rumah dandang menyelesaikan tugas berikut:

• Permulaan dan berhenti dandang automatik.
• Peraturan output dandang (cascade control) mengikut tetapan utama yang ditentukan.
• Pengawal pam penguat, kawalan tahap penyejuk di litar kerja dan pengguna.
• Berhenti kecemasan dan pengaktifan peranti isyarat sekiranya terdapat nilai operasi sistem di luar had yang ditetapkan.