Automatisering af kedelanlæg: beskrivelse, enhed og diagram

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

For at regulere og optimere funktionen af kedelenheder begyndte tekniske midler at blive brugt selv i de indledende stadier af automatisering af industri og produktion. Det nuværende udviklingsniveau på dette område kan øge rentabiliteten og pålideligheden af kedeludstyr betydeligt, sikre sikkerheden og intellektualiseringen af vedligeholdelsespersonalets arbejde.

Mål og mål

Moderne kedelrumsautomatiseringssystemer er i stand til at garantere problemfri og effektiv drift af udstyr uden direkte operatørindgreb. Menneskelige funktioner er reduceret til online overvågning af ydeevne og parametre for hele komplekset af enheder. Automatisering af kedelhuse løser følgende opgaver:

• Automatisk start og stop af kedler.
• Regulering af kedeleffekt (kaskadestyring) i henhold til de givne primære indstillinger.
• Kontrol af fødepumper, kontrol af niveauerkølevæske i arbejds- og forbrugerkredsløbet.
• Nødstop og aktivering af signalanordninger, i tilfælde af at systemets driftsværdier går ud over de fastsatte grænser.

Automationsobjekt

Kedeludstyr som reguleringsobjekt er et komplekst dynamisk system med mange indbyrdes forbundne input- og outputparametre. Automatiseringen af kedelhuse er kompliceret af det faktum, at hastigheden af teknologiske processer i dampenheder er meget høj. De vigtigste justerbare værdier inkluderer:

• flowhastighed og tryk af kølevæsken (vand eller damp);
• udledning i ovnen;
• fodertankniveau;
• I de senere år er der blevet stillet øgede miljøkrav til kvaliteten af den tilberedte brændstofblanding og som følge heraf til temperaturen og sammensætningen af røgudstødningsprodukter.

Automationsniveauer

Automatiseringsgraden indstilles ved design af et kedelhus eller ved eftersyn/udskiftning af udstyr. Det kan variere fra manuel styring i henhold til indikationer af instrumentering til fuldautomatisk styring i henhold til vejrafhængige algoritmer. Automatiseringsniveauet er primært bestemt af formålet, kapaciteten og funktionelle egenskaber ved driften af udstyret.

Moderne automatisering af fyrrummet indebærer en integreret tilgang - delsystemerne til overvågning og regulering af individuelle teknologiske processer er kombineret i et enkelt netværk med funktionellegruppekontrol.

Overordnet struktur

Automation af kedelhuse er bygget på et kontrolskema i to niveauer. Det lavere (felt) niveau inkluderer lokale automationsenheder baseret på programmerbare mikrocontrollere, der implementerer teknisk beskyttelse og blokering, justering og ændring af parametre, primære omformere af fysiske mængder. Dette inkluderer også udstyr designet til at konvertere, kode og transmittere informationsdata.

Det øverste niveau kan repræsenteres som en grafisk terminal indbygget i styreskabet eller som en operatørs arbejdsstation baseret på en personlig computer. Den viser al information, der kommer fra systemets mikrocontrollere og sensorer på lavere niveau, og indtaster driftskommandoer, justeringer og indstillinger. Ud over procesafsendelse løses opgaverne med at optimere tilstande, diagnosticere den tekniske tilstand, analysere økonomiske indikatorer, arkivere og opbevare data. Om nødvendigt overføres oplysninger til virksomhedens generelle ledelsessystem (MRP / ERP) eller lokalitet.

Automatisering af kedeludstyr

Det moderne marked er bredt repræsenteret af både individuelle instrumenter og enheder, såvel som indenlandsk og udenlandsk fremstillede automatiseringssæt til damp- og varmtvandskedler. Automatiseringsværktøjer omfatter:

• tændings- og flammekontroludstyr, start ogstyring af brændstofforbrændingsprocessen i kedelenhedens forbrændingskammer;
• specialiserede sensorer (træk- og trykmålere, temperatur- og tryksensorer, gasanalysatorer osv.);
• aktuatorer (magnetventiler, relæer, servodrev, frekvensomformere);
• kontrolpaneler til kedler og generelt kedeludstyr (paneler, berøringsskærme);
• skifteskabe, kommunikationslinjer og strømforsyning.

Ved valg af tekniske styrings- og overvågningsmidler skal der lægges størst vægt på sikkerhedsautomatikken, som udelukker forekomsten af nødsituationer og nødsituationer.

Undersystemer og funktioner

Enhver kedelrumsautomatiseringsordning inkluderer kontrol-, regulerings- og beskyttelsesundersystemer. Reguleringen udføres ved at opretholde den optimale forbrændingstilstand ved at indstille vakuumet i ovnen, den primære luftstrøm og kølevæskeparametrene (temperatur, tryk, flowhastighed). Styreundersystemet udsender de faktiske data om udstyrets drift til menneske-maskine-grænsefladen. Beskyttelsesanordninger garanterer forebyggelse af nødsituationer i tilfælde af overtrædelse af normale driftsforhold, levering af et lys, lydsignal eller nedlukning af kedelenheder med fiksering af årsagen (på et grafisk display, mnemonisk diagram, skjold).

Kommunikationsprotokoller

Automation af kedelanlæg baseret på mikrocontrollere minimerer brugen af funktionellediagram over relækoblings- og styrestrømledninger. For at forbinde de øvre og nedre niveauer af det automatiserede kontrolsystem, overføre information mellem sensorer og controllere, for at oversætte kommandoer til aktuatorer, bruges et industrielt netværk med en specifik grænseflade og dataoverførselsprotokol. De mest udbredte standarder er Modbus og Profibus. De er kompatible med hovedparten af det udstyr, der bruges til at automatisere varmeanlæg. De er kendetegnet ved høje hastigheder for pålidelighed af informationsoverførsel, enkle og forståelige driftsprincipper.

Energibesparelse og sociale effekter af automatisering

Automatisering af kedelhuse eliminerer fuldstændig muligheden for ulykker med ødelæggelse af hovedbygninger, død af servicepersonale. ACS er i stand til at sikre den normale funktion af udstyret døgnet rundt, hvilket minimerer påvirkningen fra den menneskelige faktor.

I lyset af de konstante stigninger i priserne på brændstofressourcer er den energibesparende effekt af automatisering ikke mindst vigtig. Besparelse af naturgas, der når op til 25 % pr. fyringssæson, leveres af:

• optim alt "gas/luft"-forhold i brændstofblandingen i alle driftstilstande i kedelhuset, korrektion ved niveauet af iltindholdet i forbrændingsprodukterne;
• evnen til at tilpasse ikke kun kedler, men også gasbrændere;
• regulerer ikke kun temperaturen og trykket af kølevæsken ved kedlernes ind- og udløb, men tager også hensyn til miljøparametre(vejrkompenseret teknologi).

Derudover giver automatisering dig mulighed for at implementere en energieffektiv algoritme til opvarmning af erhvervsejendomme eller bygninger, der ikke bruges i weekender og helligdage.