Автоматизация на котелни централи: описание, устройство и верига

За регулиране и оптимизиране на функциониранетопарни котли технически средства са били използвани още в ранните етапи на индустриалната автоматизация и производство. Настоящото ниво на развитие в тази посока може значително да увеличи рентабилността и надеждността на котелно оборудване, гарантиране на сигурността и интелектуализация на труда сервизен персонал.

Цели и цели

Съвременни системи за автоматизация на котлиможе да гарантира безпроблемна и ефективна работа на оборудването без директна намеса на оператора. Функциите на дадено лице се свеждат до онлайн наблюдение на оперативността и параметрите на целия набор от устройства. Автоматизирането на котелните помещения решава следните задачи:

• Автоматично стартиране и спиране на котелните инсталации.
• Контрол на мощността на котела (каскадно управление) според предварително зададените първоначални настройки.
• Контрол на захранващите помпи, управление на нивата на охлаждащата течност в работните и потребителските вериги.
• Аварийно спиране и активиране на сигнализиращи устройства, ако работните стойности на системата надвишават определените граници.

Обект за автоматизация

Котелно оборудване като обект на регулиранее сложна динамична система с набор от взаимосвързани входни и изходни параметри. Автоматизирането на котли е усложнено от факта, че в паровите единици има много високи скорости на технологичен процес. Основните регулирани количества включват:

• потока и налягането на охлаждащата течност (вода или пара);
• изпускане в пещта;
• ниво в захранващия резервоар;
• През последните години, повишени изисквания за околната среда са направени върху качеството на приготвената смес гориво и, като следствие, температурата и състава на продуктите от дим.

Нива на автоматизация

Степента на автоматизация е посочена в проектакотел или по време на основен ремонт / подмяна на оборудването. Той може да бъде в диапазона от ръчно управление според показанията на инструментацията до напълно автоматичен контрол според зависими от времето алгоритми. Нивото на автоматизация се определя главно от целта, капацитета и функционалните характеристики на работата на оборудването.

Съвременна автоматизация на работата на котелната инсталацияпредполага интегриран подход - подсистемите за мониторинг и регулиране на отделни технологични процеси се обединяват в една единствена мрежа с управление на функционални групи.

Обща структура

Автоматизация на котелни централи е изграденасхема на две нива на контрол. Долната (област) ниво са местните устройства за автоматизация, базирани на програмируеми микроконтролери, които прилагат на техническата защита и блокиране, настройките настройка и промяна, първични преобразуватели на физични величини. Оборудването, предназначено за трансформация, кодиране и предаване на информационни данни, също е посочено тук.

Горното ниво може да бъде представено във форматаграфичен терминал, вграден в контролния шкаф или автоматизирана работна станция на оператора на базата на персонален компютър. Цялата информация, идваща от ниско ниво на микроконтролери и сензори на системата, се показва тук и се въвеждат оперативни команди, настройки и настройки. В допълнение към изпращането проблем режими оптимизация решен, техническото състояние диагностика, анализ на икономическите показатели, архивиране и съхраняване. Ако е необходимо, информацията се прехвърля в обща система за управление на предприятието (MRP / ERP) или в сетълмент.

Автоматизация на котелно оборудване

Съвременният пазар е широко представен катоотделни устройства и устройства и комплекти за автоматизация на битови и вносни продукти за котли за парна и гореща вода. Средствата за автоматизация включват:

• управление на запалването и контрол на пламъка, което започва и контролира процеса на изгаряне на горивото в горивната камера на котела;
• специализирани датчици (напреженови габарити, температура, налягане, газови анализатори и др.);
• задвижващи устройства (магнитни клапани, релета, серво задвижвания, честотни преобразуватели);
• контролни панели за котли и оборудване за котелни (конзоли, сензорни мнемонични схеми);
• комутируеми шкафове, комуникационни линии и захранване.

При избора на техническите средства за контрол и мониторинг, най-голямо внимание трябва да се обърне на автоматизацията на безопасността, която изключва появата на аварийни и аварийни ситуации.

Подсистеми и функции

Всяка схема за автоматизация на котелната централа включваподсистема за контрол, регулиране и защита. Правило се осъществява чрез поддържане на оптимален режим на горене определящи вакуум в пещта, първичният въздушен поток и топлина параметри (температура, налягане, поток). подсистема за контрол показва актуалните данни за действието на оборудване на връзката човек-машина. Защитни устройства гарантират предотвратяването на произшествия в нарушение на нормални условия на работа, доставката на светлина, звук или спиране на котли с заключване причини (за графични дисплеи, графичен, щит).

Комуникационни протоколи

Автоматизация на котелни инсталации въз основа намикроконтролерите минимизират използването на релейни вериги и контролни линии във функционалната схема. За комуникация между горните и долните нива на автоматизираната система за управление се използва трансфера на информация между сензори и контролери, индустриална мрежа с определен интерфейс и протокол за предаване на данни за преобразуване на команди към изпълнителни механизми. Стандартите Modbus и Profibus са най-широко използвани. Те са съвместими с по-голямата част от оборудването, използвано за автоматизиране на съоръжения за топлоснабдяване. Те се отличават с високи показатели за надеждност на трансфера на информация, прости и разбираеми принципи на функциониране.

Енергоспестяващи и социални ефекти от автоматизацията

Автоматизирането на котелните централи напълно изключвавъзможността от аварии с унищожаването на капиталови структури, смъртта на обслужващия персонал. Автоматизираната система за управление е в състояние да осигури нормалното функциониране на оборудването денонощно, като минимизира влиянието на човешкия фактор.

В светлината на непрекъснатото покачване на цените на гориватаресурсите не е последната стойност има енергоспестяващ ефект от автоматизацията. Спестяванията на природен газ, достигащи до 25% за отоплителен сезон, се осигуряват от:

• оптимално съотношение на "газ / въздух" във горивната смес във всички режими на работа на котелното, корекция на нивото на кислорода в горивните продукти;
• възможност за индивидуално регулиране не само на котлите, но и на газовите горелки;
• регулиране не само на температурата и налягането на охлаждащата течност при входа и изхода на котлите, но и при отчитане на параметрите на околната среда (технологии, зависещи от времето).

В допълнение, автоматизация дава възможност за енергийно-ефективен алгоритъм за отопление на жилищни помещения или сгради, които не са използвани в почивни и празнични дни.