3 Разработка системы управления

3.1. Разработка схемы автоматизации

Схема автоматизации необходима для наглядного представления о местонахождении приборов учета на данном участке технологического процесса. На работу рассматриваемой АСР большинство показанных на схеме приборов не влияет, поэтому их число, а также число механизмов будет ограничено лишь рассматриваемой АСР общего воздуха.

В таблице 3.1 перечислены все параметры, указанные на схеме автоматизации. Обозначение функции сигнала по [13].

Таблица 4.1Перечень измеряемых параметров

№	Код KKS	Наименование параметра	Границы параметра		Ед. изм.	Тип сигнала	Функция сигнала
			мин	макс
1	10HHG00CF001	Расход газа на узле учета газа (перепад давлений)	0	7400	нм3/ч	4..20мА	I,R
2	10HHG00CP001	Давление газа на узле учета газа	0	100	кПа	4..20мА	I,R,A
3	10HHG00CP002	Давление газа после общей регулирующей заслонки	0	25	кПа	4..20мА	I,A,C
4	10HHG00CT001	Температура газа	-30	+30	°C	4..20мА	I
5	10HHG00AA801	Положение общего регулирующего клапана	0	100	%	4..20мА	I
6	10HHG00СР501..08	Давление газа перед каждой горелкой после последнего запорного органа	0	16	кПа	4..20мА	I
7	10HBK00CP001	Давление вверху топки котла	0	10	кгс/м2	4..20мА	I,R,A
8	10HBK00CQ203	Содержание О2 в уходящих газах	0	25	%	4..20мА	I,R,A,C
9	10HBK00CQ202	Содержание СО в уходящих газах	0	1000	ппм	4..20мА	I,R,A,C
10	10HBK00CQ201	Содержание NOx в уходящих газах	0	1000	г/нм3	4..20мА	I
11	10HLA00CР001	Перепад давлений на РВП	0	65	кПа	4..20мА	I,R,C
12	10HLA00CT001	Температура воздуха после воздухоподогревателя	0	200	°C	4..20мА	I
13	10HLA00CT002	Температура воздуха до воздухоподогревателя	0	50	°C	4..20мА	I,R,A
14	10HLA00CT003	Температура воздуха перед калорифером	0	40	°C	4..20мА	I
15	10HLA00CT004	Температура воздуха перед дутьевым вентилятором	0	40	°C	4..20мА	I
16	10HLA00CP003	Давление воздуха перед дутьевым вентилятором	0	100	кПа	4..20мА	I
17	10HNA00CT001	Температура дымовых газов до воздухоподогревателя	0	300	°C	4..20мА	I
18	10HNA00CT002	Температура дымовых газов после воздухоподогревателя	0	150	°C	4..20мА	I
19	10HNA00CP001	Давление дымовых газов до РВП	0	-1	кПа	4..20мА	I
20	10HNA00CP002	Давление дымовых газов после РВП	0	-1	кПа	4..20мА	I
21	10HLB00CE001	Ток дутьевого вентилятора	0	50	А	4..20мА	I,R,A
22	10HLB00CT101	Температура подшипников дутьевого вентилятора	0	70	°С	4..20мА	I
23	10HLB00CT102
24	10HLB00CT103
25	10HLB00CT104

---

Составленная схема автоматизации и перечень измеряемых параметров послужит основой для выбора первичных измерительных приборов, механизмов и другого оборудования необходимого для реализации АСР.

3.2. ПТК «ТЕКОН»

Наличие в стране большого количества объектов большой и малой энергетики, предопределяет важность решения вопросов по повышению показателей технико-экономической эффективности их функционирования, а также по обеспечению требуемой эксплуатационной надежности и безопасности. Поэтому в последние годы все больше рассматриваются возможности внедрения АСУТП на базе ПТК «ТЕКОН», создающие условия для надежной работы оборудования.

Как показывает опыт деятельности Группы компаний «ТЕКОН», в процессе которой компанией «ТЕКОН-Инжиниринг» и сторонними системными интеграторами были внедрены сотни АСУТП различного масштаба, важнейшим инструментом повышения эффективности производства объектов большой и малой энергетики является модернизация и унификация АСУТП на базе современных, высоконадежных программно- технических комплексов (ПТК). В процессе эксплуатации таких систем снижаются сверхнормативные простои оборудования, устраняется возникновение аварийных ситуаций по вине обслуживающего персонала, повышается ресурс оборудования и обеспечивается экономия энергоресурсов.. При своей оптимальной стоимости они имеют высокую функциональность и требуют меньших расходов на обслуживание на этапе эксплуатации [14].

Программно-технический комплекс «ТЕКОН» (ПТК «ТЕКОН»), или системы информационно-измерительные и управляющие «ТЕКОН» (СИИУ

«ТЕКОН») предназначены для непрерывного измерения и контроля параметров при управлении технологическими процессами.

ПТК «ТЕКОН» представляет собой многоуровневую иерархическую информационно-измерительную и управляющую систему распределенного типа, которая включает в себя [15]

- первичные измерительные преобразователи (датчики);

- промышленные контроллеры серии МФК3000 и МФК1500;

- интеллектуальные модули системы Теконик;

- компьютеры и программное обеспечение: модульную интегрированную SCADA-систему «ТЕКОН» (ПО компьютеров), целевую задачу ISaGRAF (ПО контроллеров) и прикладные программы.

Выбор ПТК определяет условия для выбора приборов, типовых схем подключений. Для удобства предостовления информации об особенностях подключения приборов к ПТК «ТЕКОН» сформированы обозначения типовых схем подключения, называемые Connection. Это набор определенных цифр и букв, несущие в себе конкретную информацию.

---

Таким образом, каждому прибору можно присвоить Connection, который будет нести в себе информацию о сопряжении (характере сопряжения) этого прибора к ПТК.

3.3. Иизмерительные приборы и исполнительные механизмы

Как указывалось ранее, на основе схемы автоматизации, типов параметров и ПТК необходимо выбрать средства измерения, регулирующие устройства и исполнительные механизмы для АСР общего воздуха. Перечень приборов приведен в таблице 4.2.

Таблица 4.2 Перечень приборов, используемые в АСР общего воздуха



Измерение расхода газа и воздуха.

Расход – это количество вещества, проходящее в сечении трубопровода в единицу времени. Прибор для измерения количества вещества называется расходомером. Расход различают объемный, который выражается в единицах объема (м³, л) и массовый – в единицах массы (кг, т). Так как расход газа зависит от температуры и давления его приводят к нормальным условиям (t = 20C; p = 0,1Мпа;  = 0) и обозначают G_н.о.(нм³/ч; нм³/с).

Наиболее широко в настоящее время в промышленности применяются расходомеры переменного перепада давления, кориолисовые расходомеры и вихревые.

Метод переменного перепада давления основан на измерении давления до и после сужающегося устройства, установленного в потоке среды. Достоинствами данного метода измерения является высокая точность, универсальность метода, а также большой выбор датчиков на рынке. К недостаткам можно отнести: малый диапазон измерения, потеря энергии потока.

Кориолисовые расходомеры обеспечивают прямой способ измерений массового расхода вещества. Принцип действия такого датчика основан на действии силы Кориолиса. Внутри каждого расходомера установлена одна (или две) равномерно колеблющаяся трубка, на входе и выходе которой установлены датчики, регистрирующие колебания. При прохождении среды через эту трубку возникают дополнительные продольные колебания, возникает сдвиг по фазе, который прямо пропорционален массовому расходу вещества. Достоинства данного прибора – высокая точность, нет движущихся деталей, не требуют дополнительного оборудования для формирования потока. К недостаткам можно отнести зависимость от вибраций, потеря давления в

---

потоке.

Действие вихревых расходомеров заключается в измерении количества вихрей среды, образованных в результате помещения в среду тела.

Для измерения расхода газа к котлу выбран датчик переменного давления Метран-150СD2 с диапазоном измерения 0-63кПа.

Таблица 4.3 Технические характеристики Метран-150СD2

Наименование параметра	Значение
Предел измерений, кПа Рmin Рmax	1, 25(0,63) 63
Приделы допускаемой основной приведенной погрешности	±0,075%
Температура окружающей среды, °С	от -40 до +85
Выходные сигналы	4-20мА с HART протоколом; 0-5мА

Расход воздуха может быть измерен косвенно по перепаду давления на воздухоподогревателе или на сужающем устройстве, установленном на трубопроводе. В данной работе измеряется перепад давлений на РВП.

Для измерения перепада давления на РВП выбран датчик переменного давления Метран-150CDR. Интеллектуальный датчик давления предназначен для непрерывного преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART входную измеряемую величину разности давлений. Датчик состоит из сенсорного модуля и электронного преобразователя. Сенсор состоит из измерительного блока и платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Давление подается в камеру измерительного блока, преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сигнала [16].



Рис. 4.1. Датчик давления Метран-150

Наименование параметра	Значение
Предел измерений, кПа Рmin Рmax	1, 25(0,63) 63
Приделы допускаемой основной приведенной погрешности	±0,075%
Температура окружающей среды, °С	от -40 до +85
Выходные сигналы	4-20мА с HART протоколом; 0-5мА

---

Рис. 4.2. Схема внешних электрических подключений датчика

Метран-150

Измерение содержания кислорода в дымовых газах. Измерение содержания кислорода в дымовых газах осуществляется газоанализатором. По принципу действия газоанализаторы различают на:

- термомагнитный, принцип работы данного газоанализатор основан на измерении магнитной восприимчивости газовой смеси от кислорода;

- вольтамперный, принцип работы основан на явлении деполяризации электрода анализируемым газом, при этом электрический ток в растворе пропорционален концентрации газа;

- химический, содержание О₂ в котором определяется по изменению объема или давления газовой смеси в результате ее сжигания, избирательного поглощения или химической реакции, т. е. содержание О₂ определяется по поглощению его щелочным раствором пирогаллола.

Для измерения содержания кислорода в дымовых газах выбран стационарный газоанализатор АКВТ-02, принцип действия которого основан на электрохимическом методе с использованием твердотельного чувствительного элемента на основе ZrO₂. Газоанализатор АКВТ-02 предназначен для измерения объемной доли кислорода и выдачи сигнализации о достижении установленных пороговых значениях. Прибор состоит из моноблока с зондом, погружаемым в газовый поток [17].



Рис. 4.3. Газоанализатор АКВТ-02

Наименование параметра	Значение
Измеряемый компонент	О2
Единицы измерения	%об
Диапазон измерения	0-21
Диапазон показаний	0-25
Основная абсолютная погрешность На участке 0-2 На участке 2-25	±0,04 ±(0,04+0,02(АО-2))
Порог 1 Порог 2	4,3 8,1
Температура анализируемой среды, °С	0-850
Температура окружающей среды, °С	От -35 до +70
Время установки показаний, с не более	5
Номинальная мощность, ВА не более	200

---

Смотрите также файлы

• Тематическое планирование по реализации программы. Необходимый раздел, для контроля поэтапной реализации программы, с возможностью при необходимости корректировать ее.docx

• Решение е 20 1473754 0,85 25 053 818 гр. 25053,8 кг.docx

• Тестовые задания для промежуточного и текущего контроля успеваемости студентов.docx

• Ее цели 1 развитие сотрудничества между странами по совершенствованию эталонов.pptx

• Семья типология, функции,перспективы Касимов. А. А 118б главная особенность.pdf