Katilinių automatizavimas: aprašymas, įrenginys ir schema

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Katilinių agregatų veikimui reguliuoti ir optimizuoti techninės priemonės pradėtos naudoti dar pradinėse pramonės ir gamybos automatizavimo stadijose. Dabartinis šios srities išsivystymo lygis gali žymiai padidinti katilinės įrangos pelningumą ir patikimumą, užtikrinti techninės priežiūros personalo darbo saugumą ir intelektualumą.

Tikslai ir tikslai

Šiuolaikinės katilinės automatikos sistemos gali garantuoti sklandų ir efektyvų įrangos veikimą be tiesioginio operatoriaus įsikišimo. Žmogaus funkcijos apsiriboja viso įrenginių komplekso veikimo ir parametrų stebėjimu internetu. Katilinių automatizavimas išsprendžia šias užduotis:

• Automatinis katilų paleidimas ir išjungimas.
• Katilo galios reguliavimas (kaskadinis valdymas) pagal duotus pirminius nustatymus.
• Padavimo siurblių valdymas, lygių valdymasaušinimo skystis darbo ir vartotojų grandinėse.
• Avarinis stabdymas ir signalizacijos įtaisų įjungimas, jei sistemos veikimo vertės viršija nustatytas ribas.

Automatizacijos objektas

Katilo įranga, kaip reguliavimo objektas, yra sudėtinga dinamiška sistema, turinti daug tarpusavyje susijusių įvesties ir išvesties parametrų. Katilinių automatizavimą apsunkina tai, kad technologinių procesų greitis garo blokuose yra labai didelis. Pagrindinės reguliuojamos vertės yra:

• aušinimo skysčio (vandens arba garų) srautas ir slėgis;
• išleidimas į krosnį;
• tiekimo bako lygis;
• Pastaraisiais metais buvo keliami aukštesni aplinkosaugos reikalavimai ruošiamo kuro mišinio kokybei ir dėl to dūmų šalinimo produktų temperatūrai bei sudėčiai.

Automatizacijos lygiai

Automatizavimo laipsnis nustatomas projektuojant katilinę arba atliekant kapitalinį remontą/keičiant įrangą. Jis gali būti nuo rankinio valdymo pagal prietaisų rodmenis iki visiškai automatinio valdymo pagal nuo oro priklausomus algoritmus. Automatizavimo lygį visų pirma lemia įrangos veikimo paskirtis, pajėgumas ir funkcinės savybės.

Šiuolaikinis katilinės automatizavimas reiškia integruotą požiūrį – atskirų technologinių procesų stebėjimo ir reguliavimo posistemiai sujungiami į vieną tinklą su funkcinegrupės valdymas.

Bendra struktūra

Katilinių automatizavimas pastatytas pagal dviejų lygių valdymo schemą. Žemesniam (lauko) lygiui priskiriami programuojamų mikrovaldiklių pagrindu veikiantys vietinės automatikos įrenginiai, įgyvendinantys techninę apsaugą ir blokavimą, parametrų reguliavimą ir keitimą, pirminiai fizinių dydžių keitikliai. Tai taip pat apima įrangą, skirtą informacijos duomenims konvertuoti, koduoti ir perduoti.

Aukščiautinis lygis gali būti pavaizduotas kaip valdymo spintoje įmontuotas grafinis terminalas arba kaip operatoriaus darbo vieta, pagrįsta asmeniniu kompiuteriu. Rodo visą informaciją, gaunamą iš žemesnio lygio sistemos mikrovaldiklių ir jutiklių, įveda operacines komandas, reguliavimus ir nustatymus. Be procesų išsiuntimo, sprendžiami režimų optimizavimo, techninės būklės diagnostikos, ekonominių rodiklių analizės, duomenų archyvavimo ir saugojimo uždaviniai. Jei reikia, informacija perduodama į bendrą įmonės valdymo sistemą (MRP / ERP) arba vietovę.

Katilo įrangos automatizavimas

Šiuolaikinę rinką plačiai atstovauja tiek atskiri prietaisai, tiek prietaisai, tiek vietinės ir užsienio gamybos garo ir karšto vandens katilų automatikos rinkiniai. Automatizavimo įrankiai:

• uždegimo ir liepsnos valdymo įranga, užvedimas irkontroliuoti kuro degimo procesą katilo bloko degimo kameroje;
• specializuoti jutikliai (traukos ir slėgio matuokliai, temperatūros ir slėgio jutikliai, dujų analizatoriai ir kt.);
• pavaros (solenoidiniai vožtuvai, relės, servo pavaros, dažnio keitikliai);
• katilų ir bendros katilinės įrangos valdymo pultai (skydai, jutikliniai ekranai);
• jungimo spintos, ryšio linijos ir maitinimo š altinis.

Renkantis technines valdymo ir stebėjimo priemones, didžiausias dėmesys turėtų būti skiriamas saugos automatikai, kuri neleidžia atsirasti avarinėms ir avarinėms situacijoms.

Posistemės ir funkcijos

Bet kuri katilinės automatizavimo schema apima valdymo, reguliavimo ir apsaugos posistemes. Reguliavimas atliekamas palaikant optimalų degimo režimą, nustatant vakuumą krosnyje, pirminio oro srautą ir aušinimo skysčio parametrus (temperatūrą, slėgį, srautą). Valdymo posistemis išveda faktinius duomenis apie įrangos veikimą į žmogaus ir mašinos sąsają. Apsaugos įtaisai garantuoja avarinių situacijų prevenciją, kai pažeidžiamos normalios darbo sąlygos, tiekiamas šviesos, garso signalas arba išjungiami katilo agregatai, fiksuojant priežastį (grafiniame ekrane, mnemoninėje diagramoje, ekrane).

Ryšio protokolai

Katilinių automatizavimas, pagrįstas mikrovaldikliais, sumažina jų naudojimąrelių perjungimo ir valdymo elektros linijų schema. Viršutiniam ir apatiniam automatizuotos valdymo sistemos lygiams sujungti, informacijos perdavimui tarp jutiklių ir valdiklių, komandoms versti pavaroms naudojamas pramoninis tinklas su specifine sąsaja ir duomenų perdavimo protokolu. Plačiausiai naudojami standartai yra Modbus ir Profibus. Jie yra suderinami su didžiąja dalimi šildymo įrenginių automatizavimui naudojamos įrangos. Jie išsiskiria dideliu informacijos perdavimo patikimumu, paprastais ir suprantamais veikimo principais.

Energijos taupymas ir socialinis automatizavimo poveikis

Katilinių automatizavimas visiškai pašalina nelaimingų atsitikimų tikimybę sunaikinus kapitalinius pastatus, žuvus aptarnaujančiam personalui. ACS gali užtikrinti normalų įrangos veikimą visą parą, sumažinant žmogiškojo faktoriaus įtaką.

Atsižvelgiant į nuolatinį kuro išteklių kainų augimą, automatizavimo energijos taupymo poveikis yra ne mažiau svarbus. Sutaupyti gamtines dujas, siekiančias iki 25 % per šildymo sezoną, užtikrina:

• optimalus „dujų/oro“santykis kuro mišinyje visais katilinės darbo režimais, koregavimas pagal deguonies kiekį degimo produktuose;
• galimybė pritaikyti ne tik katilus, bet ir dujinius degiklius;
• reguliuoti ne tik aušinimo skysčio temperatūrą ir slėgį katilų įleidimo ir išleidimo angose, bet ir atsižvelgiant į aplinkos parametrus(technologija, kompensuojama pagal orą).

Be to, automatizavimas leidžia įdiegti energiją taupantį algoritmą negyvenamoms patalpoms arba pastatams, kurie nenaudojami savaitgaliais ir švenčių dienomis, šildyti.