Αυτοματοποίηση λέβητων: περιγραφή, συσκευή και κύκλωμα

Για ρύθμιση και βελτιστοποίηση της λειτουργίαςμονάδες λέβητα, άρχισε να χρησιμοποιείται τεχνικός εξοπλισμός ακόμα και στα αρχικά στάδια της αυτοματοποίησης της βιομηχανίας και της παραγωγής. Το σημερινό επίπεδο ανάπτυξης αυτής της κατεύθυνσης καθιστά δυνατή τη σημαντική βελτίωση της κερδοφορίας και της αξιοπιστίας του εξοπλισμού του λέβητα, για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η πνευματική νομιμοποίηση των εργασιών του προσωπικού συντήρησης.

Στόχοι και στόχοι

Σύγχρονα συστήματα αυτοματισμού λέβηταμπορεί να εγγυηθεί χωρίς προβλήματα και αποτελεσματική λειτουργία του εξοπλισμού χωρίς άμεση επέμβαση του χειριστή. Οι λειτουργίες ενός ατόμου περιορίζονται στην ηλεκτρονική παρακολούθηση της λειτουργικότητας και των παραμέτρων του συνόλου των συσκευών. Ο αυτοματισμός των λεβητοστασίων επιλύει τα ακόλουθα καθήκοντα:

• Αυτόματη εκκίνηση και διακοπή μονάδων λέβητα.
• Έλεγχος ισχύος λέβητα (έλεγχος καταρράκτη) σύμφωνα με τις προκαθορισμένες αρχικές ρυθμίσεις.
• Έλεγχος των αντλιών τροφοδοσίας, έλεγχος των επιπέδων ψυκτικού στα κυκλώματα εργασίας και καταναλωτή.
• Διακοπή έκτακτης ανάγκης και ενεργοποίηση συσκευών σηματοδότησης, εάν οι τιμές λειτουργίας του συστήματος υπερβαίνουν τα καθορισμένα όρια.

Αντικείμενο αυτοματισμού

Εξοπλισμός λέβητα ως αντικείμενο ρύθμισηςείναι ένα πολύπλοκο δυναμικό σύστημα με ένα σύνολο αλληλένδετων παραμέτρων εισόδου και εξόδου. Ο αυτοματισμός των λεβητοστασίων περιπλέκεται από το γεγονός ότι σε μονάδες ατμού υπάρχουν πολύ υψηλές ταχύτητες ροής τεχνολογικών διεργασιών. Οι κύριες ρυθμιζόμενες ποσότητες περιλαμβάνουν:

• ροή και πίεση του ψυκτικού μέσου (νερό ή ατμός).
• απόρριψη στον κλίβανο.
• επίπεδο στη δεξαμενή τροφοδοσίας.
• τα τελευταία χρόνια, επιβάλλονται αυξημένες περιβαλλοντικές απαιτήσεις στην ποιότητα του παρασκευασθέντος μείγματος καυσίμων και, κατά συνέπεια, στη θερμοκρασία και τη σύνθεση των προϊόντων καπνού.

Επίπεδα αυτοματισμού

Ο βαθμός αυτοματισμού προσδιορίζεται στο σχέδιολέβητα ή κατά τη διάρκεια μεγάλης επισκευής / αντικατάστασης του εξοπλισμού. Μπορεί να κυμαίνεται από το χειροκίνητο έλεγχο σύμφωνα με τις μετρήσεις των οργάνων σε πλήρως αυτόματο έλεγχο σύμφωνα με αλγόριθμους που εξαρτώνται από τον καιρό. Το επίπεδο αυτοματισμού εξαρτάται κυρίως από το σκοπό, την ικανότητα και τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της λειτουργίας του εξοπλισμού.

Σύγχρονος αυτοματισμός της λειτουργίας του λέβητασυνεπάγεται ολοκληρωμένη προσέγγιση - τα υποσυστήματα για την παρακολούθηση και τη ρύθμιση των επιμέρους τεχνολογικών διαδικασιών συνδυάζονται σε ένα ενιαίο δίκτυο με διαχείριση λειτουργικών ομάδων.

Γενική δομή

Ο αυτοματισμός των λεβητοστασίων είναι χτισμένοςσχέδιο ελέγχου δύο επιπέδων. Το κατώτερο (πεδίο) επίπεδο περιλαμβάνει τοπικές συσκευές αυτοματισμού που βασίζονται σε προγραμματιζόμενους μικροελεγκτές που εφαρμόζουν την τεχνική προστασία και την αλληλοσύνδεση, ρύθμιση και τροποποίηση των παραμέτρων, πρωτογενείς μετατροπείς φυσικών μεγεθών. Ο εξοπλισμός που προορίζεται για τον μετασχηματισμό, την κωδικοποίηση και τη διαβίβαση δεδομένων πληροφοριών παρατίθεται επίσης εδώ.

Το ανώτερο επίπεδο μπορεί να αναπαρασταθεί στη μορφήένα γραφικό τερματικό ενσωματωμένο στον πίνακα ελέγχου ή ένα αυτοματοποιημένο σταθμό εργασίας ενός χειριστή με βάση έναν προσωπικό υπολογιστή. Όλες οι πληροφορίες που προέρχονται από μικροελεγκτές χαμηλού επιπέδου και αισθητήρες του συστήματος εμφανίζονται εδώ και εισάγονται λειτουργικές εντολές, ρυθμίσεις και ρυθμίσεις. Εκτός από την αποστολή της διαδικασίας, επιλύονται τα καθήκοντα βελτιστοποίησης των τρόπων λειτουργίας, διάγνωσης της τεχνικής κατάστασης, ανάλυσης οικονομικών δεικτών, αρχειοθέτησης και αποθήκευσης δεδομένων. Εάν είναι απαραίτητο, οι πληροφορίες μεταφέρονται σε ένα γενικό σύστημα διαχείρισης επιχειρήσεων (MRP / ERP) ή σε έναν διακανονισμό.

Αυτοματοποίηση του εξοπλισμού του λέβητα

Η σύγχρονη αγορά εκπροσωπείται ευρέως ωςξεχωριστές συσκευές και συσκευές και σύνολα αυτοματισμού εγχώριας και εισαγόμενης παραγωγής για λέβητες ατμού και ζεστού νερού. Τα μέσα αυτοματοποίησης περιλαμβάνουν:

• τον έλεγχο της ανάφλεξης και τον έλεγχο της φλόγας, που ξεκινά και ελέγχει τη διαδικασία καύσης καυσίμου στο θάλαμο καύσης του λέβητα.
• εξειδικευμένοι αισθητήρες (μετρητές τάσης, θερμοκρασία, πίεση, αναλυτές αερίου κ.λπ.) ·
• ενεργοποιητές (ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, ρελέ, σερβομηχανισμούς, μετατροπείς συχνότητας).
• πίνακες ελέγχου για λέβητες και γενικό εξοπλισμό λέβητα (κονσόλες, αισθητήρια μνημονικά σχήματα).
• οι πίνακες μεταγωγής, οι γραμμές επικοινωνίας και η παροχή ρεύματος.

Κατά την επιλογή της διαχείρισης του υλικού και τον έλεγχο της πιο προσεκτική προσοχή πρέπει να δοθεί στην αυτοματοποίηση της ασφάλειας, την εξάλειψη της εμφάνισης μη φυσιολογικών και σε επείγουσες καταστάσεις.

Υποσυστήματα και λειτουργίες

Οποιοδήποτε σχέδιο αυτοματισμού του λέβητα περιλαμβάνειυποσυστήματος ελέγχου, ρύθμισης και προστασίας. Κανονισμός επιτυγχάνεται με τη διατήρηση της βέλτιστης λειτουργίας καύσης κενού προσδιορίζοντας στον κλίβανο, ο πρωταρχικός ροή του αέρα και των παραμέτρων θερμότητας (θερμοκρασία, πίεση, ροή). Το υποσύστημα παρακολούθησης εμφανίζει τα πραγματικά δεδομένα σχετικά με τη λειτουργία του εξοπλισμού στη διεπαφή ανθρώπου-μηχανής. Διατάξεις προστασίας εξασφαλίσει την πρόληψη των ατυχημάτων σε διαταραχή της κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η παροχή φωτός, ήχου ή διακοπή των λεβήτων με κλείδωμα λόγους (για γραφικές απεικονίσεις, γραφικά, ασπίδα).

Πρωτόκολλα επικοινωνίας

Αυτοματοποίηση λεβητοστασίων με βάση τομικροελεγκτές ελαχιστοποιεί τη χρήση κυκλωμάτων αναμετάδοσης και γραμμών ελέγχου στο λειτουργικό σχήμα. Για την επικοινωνία μεταξύ του ανώτερου και του κατώτερου επιπέδου του αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου, η μεταφορά πληροφοριών μεταξύ αισθητήρων και ελεγκτών, ένα βιομηχανικό δίκτυο με μια συγκεκριμένη διεπαφή και ένα πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων χρησιμοποιείται για τη μετάφραση εντολών στους ενεργοποιητές. Τα πρότυπα Modbus και Profibus χρησιμοποιούνται ευρύτερα. Είναι συμβατά με το μεγαλύτερο μέρος του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για την αυτοματοποίηση εγκαταστάσεων παροχής θερμότητας. Διακρίνονται από τους υψηλούς δείκτες αξιοπιστίας της μεταφοράς πληροφοριών, απλές και κατανοητές αρχές λειτουργίας.

Εξοικονόμηση ενέργειας και κοινωνικές επιπτώσεις του αυτοματισμού

Η αυτοματοποίηση των λεβητοστασίων εξαιρείται εντελώςη πιθανότητα ατυχημάτων με την καταστροφή των κεφαλαιακών δομών, ο θάνατος του προσωπικού εξυπηρέτησης. Το αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου είναι σε θέση να εξασφαλίζει την κανονική λειτουργία του εξοπλισμού όλο το εικοσιτετράωρο, ελαχιστοποιώντας την επίδραση του ανθρώπινου παράγοντα.

Λαμβάνοντας υπόψη τη συνεχή αύξηση των τιμών των καυσίμωνπόροι δεν είναι η τελευταία τιμή έχει ένα εξοικονόμηση ενέργειας από την αυτοματοποίηση. Οι εξοικονομήσεις φυσικού αερίου που φτάνουν έως και 25% για μια περίοδο θέρμανσης παρέχονται από:

• βέλτιστη αναλογία των «αέρα / αερίου» στο μίγμα καυσίμου σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας του λέβητα ρυθμίζεται από το επίπεδο του οξυγόνου στα προϊόντα καύσης?
• δυνατότητα ατομικής ρύθμισης όχι μόνο των λέβητων, αλλά και των καυστήρων αερίου.
• προσαρμογή όχι μόνο της θερμοκρασίας και της πίεσης του ψυκτικού στην είσοδο και στην έξοδο του λέβητα, αλλά λαμβάνοντας επίσης υπόψη τις περιβαλλοντικές παραμέτρους (καιρικές-τεχνολογία).

Επιπλέον, ο αυτοματισμός επιτρέπει την εφαρμογή ενός ενεργειακά αποδοτικού αλγόριθμου θέρμανσης για μη οικιστικούς χώρους ή κτίρια που δεν χρησιμοποιούνται τα σαββατοκύριακα και τις αργίες.