Қазандық қондырғыларды автоматтандыру: сипаттамасы, құрылғысы және схемасы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Қазандық қондырғылардың жұмысын реттеу және оңтайландыру үшін техникалық құралдар өнеркәсіп пен өндірісті автоматтандырудың бастапқы кезеңдерінде де қолданыла бастады. Осы саладағы қазіргі даму деңгейі қазандық жабдықтарының рентабельділігі мен сенімділігін айтарлықтай арттыруға, техникалық қызмет көрсету персоналының жұмысының қауіпсіздігі мен интеллектуалдылығын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Мақсаттар мен мақсаттар

Қазіргі заманғы қазандықты автоматтандыру жүйелері оператордың тікелей араласуынсыз жабдықтың ақаусыз және тиімді жұмысына кепілдік бере алады. Адамның функциялары барлық құрылғылар кешенінің өнімділігі мен параметрлерін онлайн бақылауға дейін төмендейді. Қазандықтарды автоматтандыру келесі міндеттерді шешеді:

• Қазандықтарды автоматты түрде іске қосу және тоқтату.
• Берілген бастапқы параметрлерге сәйкес қазандық қуатын реттеу (каскадты басқару).
• Қоректік сорғыларды басқару, деңгейлерді бақылаужұмыс және тұтыну тізбегіндегі салқындатқыш.
• Жүйенің жұмыс мәндері белгіленген шектен асып кеткен жағдайда, сигналдық құрылғыларды авариялық тоқтату және іске қосу.

Автоматтандыру нысаны

Қазандық жабдықтары реттеу объектісі ретінде көптеген өзара байланысты кіріс және шығыс параметрлері бар күрделі динамикалық жүйе болып табылады. Бу қондырғыларындағы технологиялық процестердің жылдамдығы өте жоғары болғандықтан, қазандықтарды автоматтандыру қиындайды. Негізгі реттелетін мәндерге мыналар кіреді:

• салқындату сұйықтығының (су немесе бу) ағынының жылдамдығы мен қысымы;
• пеште ағызу;
• қоректену ыдысының деңгейі;
• Соңғы жылдары дайындалған отын қоспасының сапасына және соның салдарынан түтін шығаратын өнімдердің температурасы мен құрамына экологиялық талаптар артты.

Автоматтандыру деңгейлері

Автоматтандыру дәрежесі қазандықты жобалау кезінде немесе жабдықты күрделі жөндеу/ауыстыру кезінде белгіленеді. Ол аспаптық құралдардың көрсеткіштері бойынша қолмен басқарудан ауа райына тәуелді алгоритмдер бойынша толық автоматты басқаруға дейін болуы мүмкін. Автоматтандыру деңгейі ең алдымен жабдықтың мақсатымен, сыйымдылығымен және функционалдық ерекшеліктерімен анықталады.

Қазандықты заманауи автоматтандыру кешенді тәсілді білдіреді - жеке технологиялық процестерді бақылау мен реттеудің ішкі жүйелері функционалдық функциялары бар бір желіге біріктірілген.топтық бақылау.

Жалпы құрылым

Қазандықтарды автоматтандыру екі деңгейлі басқару схемасы бойынша салынған. Төменгі (далалық) деңгейге техникалық қорғау мен блоктауды, параметрлерді реттеуді және өзгертуді, физикалық шамалардың бастапқы түрлендіргіштерін жүзеге асыратын бағдарламаланатын микроконтроллерлер негізіндегі жергілікті автоматика құрылғылары жатады. Сондай-ақ бұл ақпарат деректерді түрлендіруге, кодтауға және беруге арналған жабдықты қамтиды.

Жоғарғы деңгейді басқару шкафына кіріктірілген графикалық терминал немесе дербес компьютер негізіндегі оператордың жұмыс станциясы ретінде көрсетуге болады. Ол жүйенің төменгі деңгейдегі микроконтроллерлері мен сенсорларынан келетін барлық ақпаратты көрсетеді және операциялық командаларды, реттеулерді және параметрлерді енгізеді. Процесті диспетчерлеуден басқа режимдерді оңтайландыру, техникалық жағдайды диагностикалау, экономикалық көрсеткіштерді талдау, деректерді мұрағаттау және сақтау міндеттері шешіледі. Қажет болса, ақпарат кәсіпорынның жалпы басқару жүйесіне (MRP / ERP) немесе елді мекенге жіберіледі.

Қазандық жабдықты автоматтандыру

Қазіргі заманғы нарық жеке аспаптармен де, құрылғылармен де, сонымен қатар бу және ыстық су қазандықтарына арналған отандық және шетелдік автоматтандыру жинақтарымен кеңінен ұсынылған. Автоматтандыру құралдары мыналарды қамтиды:

• тұтану және жалынды басқару жабдығы, іске қосу жәнеқазандық қондырғысының жану камерасында отынның жану процесін бақылау;
• арнайы датчиктер (шығару және манометрлер, температура мен қысым датчиктері, газ анализаторлары және т.б.);
• жетегіштер (соленоидты клапандар, релелер, сервожетектер, жиілік түрлендіргіштер);
• қазандықтар мен жалпы қазандық жабдықтарына арналған басқару панельдері (панельдер, сенсорлық экрандар);
• коммутация шкафтары, байланыс желілері және қуат көзі.

Бақылау мен бақылаудың техникалық құралдарын таңдаған кезде төтенше және төтенше жағдайлардың туындауын болдырмайтын қауіпсіздік автоматикасына аса назар аудару керек.

Ішкі жүйелер мен функциялар

Қазандық автоматтандырудың кез келген схемасы басқару, реттеу және қорғау ішкі жүйелерін қамтиды. Реттеу пештегі вакуумды, ауаның бастапқы шығынын және салқындатқыштың параметрлерін (температура, қысым, шығын жылдамдығы) орнату арқылы оңтайлы жану режимін сақтау арқылы жүзеге асырылады. Басқару ішкі жүйесі адам мен машина интерфейсіне жабдықтың жұмысы туралы нақты деректерді шығарады. Қорғаныс құрылғылары қалыпты жұмыс жағдайлары бұзылған жағдайда, жарық, дыбыстық сигнал беру немесе себебін анықтай отырып, қазандық қондырғыларын өшіру (графикалық дисплейде, мнемоникалық диаграммада, қалқанда) авариялық жағдайлардың алдын алуға кепілдік береді.

Байланыс протоколдары

Микроконтроллерлер негізінде қазандық қондырғыларын автоматтандыру функционалдық пайдалануды барынша азайтадырелелік коммутация және басқару электр желілерінің схемасы. Автоматтандырылған басқару жүйесінің жоғарғы және төменгі деңгейлерін қосу, датчиктер мен контроллерлер арасында ақпаратты беру, жетектерге командаларды аудару үшін белгілі бір интерфейсі және деректерді беру хаттамасы бар өнеркәсіптік желі қолданылады. Ең көп қолданылатын стандарттар Modbus және Profibus. Олар жылу қондырғыларын автоматтандыру үшін қолданылатын жабдықтың негізгі бөлігімен үйлесімді. Олар ақпаратты беру сенімділігінің жоғары көрсеткіштерімен, қарапайым және түсінікті жұмыс принциптерімен ерекшеленеді.

Энергияны үнемдеу және автоматтандырудың әлеуметтік әсерлері

Қазандықтарды автоматтандыру күрделі ғимараттардың қирауымен, қызмет көрсететін персоналдың өлімімен болатын апаттар мүмкіндігін толығымен жояды. ACS адам факторының әсерін барынша азайта отырып, тәулік бойы жабдықтың қалыпты жұмысын қамтамасыз етуге қабілетті.

Отын ресурстары бағасының үздіксіз өсуі жағдайында автоматтандырудың энергия үнемдеу әсері маңызды емес. Жылыту маусымында 25%-ға дейін жететін табиғи газды үнемдеу мына жолдармен қамтамасыз етіледі:

• қазандықтың барлық жұмыс режимдеріндегі отын қоспасындағы оңтайлы «газ/ауа» қатынасы, жану өнімдеріндегі оттегінің деңгейі бойынша түзету;
• қазандарды ғана емес, сонымен қатар газ қыздырғыштарын да реттеу мүмкіндігі;
• қазандардың кірісі мен шығысындағы салқындатқыштың температурасы мен қысымын ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаның параметрлерін ескере отырып реттеу(ауа-райына байланысты компенсацияланған технология).

Сонымен қатар, автоматтандыру демалыс және мереке күндері пайдаланылмайтын тұрғын емес үй-жайларды немесе ғимараттарды жылытудың энергияны үнемдейтін алгоритмін енгізуге мүмкіндік береді.