Automation av pannanläggningar: beskrivning, enhet och diagram

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

För att reglera och optimera funktionen hos pannenheter började tekniska medel användas även i de inledande stadierna av automatisering av industri och produktion. Den nuvarande utvecklingsnivån inom detta område kan avsevärt öka lönsamheten och tillförlitligheten hos pannutrustning, säkerställa säkerheten och intellektualiseringen av underhållspersonalens arbete.

Mål och mål

Modna pannrumsautomationssystem kan garantera problemfri och effektiv drift av utrustning utan direkt operatörsingripande. Mänskliga funktioner reduceras till onlineövervakning av prestanda och parametrar för hela komplexet av enheter. Automatisering av pannhus löser följande uppgifter:

• Automatisk start och stopp av pannor.
• Reglering av panneffekt (kaskadstyrning) enligt de givna primärinställningarna.
• Kontroll av matarpumpar, kontroll av nivåerkylvätska i arbets- och konsumentkretsarna.
• Nödstopp och aktivering av signalanordningar, om systemets driftsvärden överskrider de fastställda gränserna.

Automationsobjekt

Pannautrustning som föremål för reglering är ett komplext dynamiskt system med många inbördes relaterade in- och utgångsparametrar. Automatiseringen av pannhus kompliceras av det faktum att hastigheten på tekniska processer i ångenheter är mycket hög. De huvudsakliga justerbara värdena inkluderar:

• flödeshastighet och tryck för kylvätskan (vatten eller ånga);
• urladdning i ugnen;
• nivå för matartanken;
• Under de senaste åren har ökade miljökrav ställts på kvaliteten på den beredda bränsleblandningen och, som ett resultat, på temperaturen och sammansättningen av rökavgasprodukter.

Automationsnivåer

Graden av automatisering ställs in vid design av pannhus eller vid översyn/byte av utrustning. Det kan sträcka sig från manuell styrning enligt indikationer på instrumentering till helautomatisk styrning enligt väderberoende algoritmer. Nivån på automatisering bestäms i första hand av syftet, kapaciteten och funktionella egenskaperna för driften av utrustningen.

Modern automatisering av pannrummet innebär ett integrerat tillvägagångssätt - delsystemen för övervakning och reglering av individuella tekniska processer kombineras till ett enda nätverk med funktionellgruppkontroll.

Övergripande struktur

Automatisering av pannhus byggs på ett tvånivåstyrningsschema. Den lägre (fält)nivån inkluderar lokala automationsenheter baserade på programmerbara mikrokontroller som implementerar tekniskt skydd och blockering, justering och förändring av parametrar, primära omvandlare av fysiska storheter. Detta inkluderar även utrustning utformad för att konvertera, koda och överföra informationsdata.

Den övre nivån kan representeras som en grafisk terminal inbyggd i styrskåpet eller som en operatörsarbetsstation baserad på en persondator. Den visar all information som kommer från de lägre nivåerna av mikrokontroller och sensorer i systemet, och anger driftskommandon, justeringar och inställningar. Förutom processutsändning löses uppgifterna med att optimera lägen, diagnostisera det tekniska tillståndet, analysera ekonomiska indikatorer, arkivera och lagra data. Vid behov överförs information till företagets allmänna ledningssystem (MRP / ERP) eller orten.

Automation av pannutrustning

Den moderna marknaden är brett representerad av både enskilda instrument och enheter, såväl som inhemska och utländska automationssatser för ång- och varmvattenpannor. Automationsverktyg inkluderar:

• tändnings- och flamkontrollutrustning, start ochstyra processen för bränsleförbränning i pannenhetens förbränningskammare;
• specialiserade sensorer (drag- och tryckmätare, temperatur- och trycksensorer, gasanalysatorer, etc.);
• aktuatorer (magnetventiler, reläer, servodrifter, frekvensomriktare);
• kontrollpaneler för pannor och allmän pannutrustning (paneler, pekskärmar);
• växlingsskåp, kommunikationsledningar och strömförsörjning.

När man väljer tekniska metoder för styrning och övervakning, bör den största uppmärksamheten ägnas säkerhetsautomatik, som utesluter uppkomsten av nöd- och nödsituationer.

Delsystem och funktioner

Alla pannrumsautomationsscheman inkluderar styr-, reglerings- och skyddsdelsystem. Regleringen utförs genom att bibehålla det optimala förbränningsläget genom att ställa in vakuumet i ugnen, primärluftflödet och kylvätskeparametrarna (temperatur, tryck, flödeshastighet). Styrdelsystemet matar ut de faktiska data om driften av utrustningen till människa-maskin-gränssnittet. Skyddsanordningar garanterar förebyggande av nödsituationer i händelse av brott mot normala driftsförhållanden, tillförsel av ljus, ljudsignal eller avstängning av pannenheter med fixering av orsaken (på en grafisk display, mnemondiagram, sköld).

Kommunikationsprotokoll

Automation av pannanläggningar baserade på mikrokontroller minimerar användningen av funktionelladiagram över reläkopplings- och styrkraftledningar. För att ansluta de övre och nedre nivåerna av det automatiserade styrsystemet, överföra information mellan sensorer och styrenheter, för att översätta kommandon till ställdon, används ett industriellt nätverk med ett specifikt gränssnitt och dataöverföringsprotokoll. De mest använda standarderna är Modbus och Profibus. De är kompatibla med huvuddelen av den utrustning som används för att automatisera värmeanläggningar. De kännetecknas av hög tillförlitlighet för informationsöverföring, enkla och begripliga funktionsprinciper.

Energibesparing och sociala effekter av automatisering

Automatisering av pannhus eliminerar helt möjligheten för olyckor med förstörelse av huvudbyggnader, dödsfall för servicepersonal. ACS kan säkerställa att utrustningen fungerar norm alt dygnet runt, vilket minimerar påverkan från den mänskliga faktorn.

I ljuset av de ständigt stigande priserna på bränsleresurser är den energibesparande effekten av automatisering inte minst viktig. Att spara naturgas, nå upp till 25 % per uppvärmningssäsong, tillhandahålls av:

• optim alt "gas/luft"-förhållande i bränsleblandningen i alla driftlägen i pannhuset, korrigering av syreh alten i förbränningsprodukterna;
• förmågan att anpassa inte bara pannor utan även gasbrännare;
• reglerar inte bara temperaturen och trycket på kylvätskan vid pannornas in- och utlopp, utan även med hänsyn till miljöparametrar(väderkompenserad teknik).

Dessutom låter automatisering dig implementera en energieffektiv algoritm för uppvärmning av lokaler eller byggnader som inte används på helger och helgdagar.