Автоматизация на котелни централи: описание, устройство и верига

За да се регулира и оптимизира функционирането на котелните инсталации, започнаха да се използват технически средства дори и в началните етапи на автоматизацията на производството и производството. Днешното ниво на развитие на тази посока дава възможност да се подобри значително рентабилността и надеждността на котелното оборудване, за да се гарантира безопасността и интелектуализацията на работата на персонала по поддръжката.

Цели и цели

Съвременните системи за автоматизация на котела могат да гарантират 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

Оборудването на котела като обект на регулиране е сложна динамична система с множество 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 се налагат повишени екологични изисквания за качеството на подготвената горивна смес и вследствие на това за температурата и състава на димните продукти.

Нива на автоматизация

Степента на автоматизация се определя при проектирането на котелното помещение или при ремонтирането / подмяната 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.

Съвременната автоматизация на котелната централа предполага цялостен подход - подсистемите за мониторинг и регулиране на индивидуалните технологични процеси се комбинират в една единствена мрежа с управление на функционални групи.

Обща структура

Автоматизирането на котли се изгражда на двустепенна схема за контрол. Долното ниво включва локални устройства за автоматизация, базирани на програмируеми микроконтролери, които осъществяват техническа защита и блокиране, настройка и модификация на параметри, 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 като графичен терминал, вграден в контролния шкаф или работна станция оператор 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 на процеса се решават задачите за оптимизиране на режимите, диагностициране на техническото състояние, анализ на икономическите показатели, архивиране и съхранение на данни. 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 както от отделни устройства и устройства, така и от комплекти автоматика за вътрешно и вносно производство на пара и бойлери за 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

който и да е автоматична верига Котелната къща включва подсистемите за управление, 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). Мониторинговата подсистема показва действителните данни за функционирането на оборудването на интерфейса 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 котелни централи На базата на микроконтролери, тя минимизира употребата на функционална схема релейни линии за превключване и управление. 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 помещения напълно изключва възможността от аварии с унищожаване на капитални сгради, смърт персонала. 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 горивните ресурси енергоспестяващият ефект от автоматизацията не е най-малко важен. 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).

Освен това автоматизацията позволява прилагането на енергийно ефективен алгоритъм за отопление за нежилищни помещения или сгради, които не се използват в почивните дни и празниците.