kotel (Система автоматизации на котлоагрегатах), страница 10

Технические характеристики:

напряжение питания - 220/380 В.,50 Гц;

вибрация - до 30 Гц;

диапазон температуры окружающей среды от - 30 до + 50°C;

потребляемая мощность - 260 Вт.

1. Требования к программному обеспечению (ПО)

Система программного обеспечения CIMPLICITY, предназначена для работы на разнообразных компьютерных платформах и операционных системах. Компьютерная платформа, как правило – это PC – совместимые персональные компьютеры (WINDOWS 95^TM и WINDOWS NT^TM).

SCADA – пакет должен отвечать требованиям:

1. Графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме (мнемосхемы, таблицы, тренды);

2. Диагностика и сигнализация нарушений и аварийных ситуаций с их протоколированием;

3. Возможность дистанционного управления регулирующими исполнительными механизмами;

4. Надежность.

Для более эффективного функционирования системы автоматизации можно предъявить к Scada-пакету следующие требования:

1. Контроль над технологическим процессом, состояние технологического оборудования и управление процессами и оборудованием с помощью средств ПА (сбор показаний датчиков).

2. Преобразование сигналов от датчиков.

3. Обработка полученной от датчиков информации.

4. Графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме (мнемосхемы, таблицы, тренды).

5. Диагностика и сигнализация нарушений и аварийных ситуаций с их протоколированием.

6. Локальное регулирование, - стабилизация расходов в аппараты.

7. Каскадное регулирование – стабилизация плотности под конусами промывателей.

8. Возможность обмена данными (информации) по сети с другими рабочими станциями.

9. Дистанционное управление регулирующими исполнительными механизмами.

CIMPLICITY HMI – пакет программ, созданный фирмой GE Fanuc для разработки ПО автоматизированных рабочих мест в АСУ ТП. Пакет работает под управлением операционных систем Windows 95, Windows 98 и Windows NT, Unix и других. В состав пакета входят программы, позволяющие создавать рабочие места технологического и обслуживающего персонала на всех уровнях управления технологией.

Программное обеспечение CIMPLICITY HMI имеет следующую структуру:

• Сервер - базовые возможности (HMI Server base)

• Опции (Options): рецептуры, статический анализ, пейджер, «горячее» дублирование, Web-сервер …

• Клиент - просмоторщик (HMI Viewer) – то же, что и сервер, но без собственных переменных и связи с контроллером.

Рекомендуется аппаратное обеспечение для Intel – платформ: Pentium 90, 64 Мб ОЗУ, 180 Мб. на диске.

Создавая с помощью CIMPLICITY HMI узел (АРМ) создается проект. Проект содержит в себе полное описание настроек данного узла, описание базы данных, мнемосхемы. Он записывается на диск в отдельный каталог, имеющий по умолчанию то же имя, и может быть перенесен на другой компьютер простым копированием.

CIMPLICITY Workbench похож на проводник Windows. Окно Workbench разделено на два поля. В левом отображены разделы открытого проекта, а в правом – содержимое текущего раздела.

Кроме SCADA – пакета, фирма GE Fanuc выпускает контроллеры серии 90-30 и 90-70, относящиеся к программируемым логическим контроллерам. Программный пакет Versa Pro предназначен для конфигурирования и программирования контроллера.

Программно-технический комплекс характеризуется надежностью, хорошими потребительскими свойствами, а также высокой скоростью информационных систем.

1. Требования к сети

Необходимо предусмотреть для обмена информацией между создаваемым комплексом и существующей сетью через систему связи типа Ethernet оборудование, алгоритмы управления и программное обеспечение со стороны комплекса.

Цикл работы контуров регулирования и опроса датчиков, - не более 1 сек. Максимальное время передачи сообщения от любого датчика до пульта – 2 сек., от пульта оператора до регулирующего органа – 2 сек., максимальное время ожидания смены видеокадра – 2 сек.

1. Проект АСУ

1. Функциональная схема автоматического регулирования работы котла

Функциональная схема систем автоматизации технологических процессов является основным техническим документом, определяющим структуру и характер систем автоматизации технологических процессов, а также оснащения их приборами и средствами автоматизации. На функциональной схеме дано упрощенное изображение агрегатов, подлежащих автоматизации, а также приборов, средств автоматизации и управления, изображаемых условными обозначениями по действующим стандартам, а также линии связи между ними.

Схема автоматизации регулирования и контроля парового котлоагрегата предусматривают следующие системы:

• система автоматического регулирования и контроля тепловой нагрузки котла;

• система автоматического регулирования и контроля питания котла;

• система автоматического регулирования и контроля разрежения в топке котла;

• система автоматического контроля давления;

• система автоматического контроля температуры.

На основе принципиальной технологической схемы, структуризации задачи управления разрабатываем функциональную схему автоматизации, на которой показано все технологическое оборудование, технологические связи, приборы и средства автоматизации, обозначены их установки (по месту, на щите) и позиции каждого прибора.

Функциональная схема автоматического регулирования представлена в приложении 3.

В схемах автоматизации паровых и водогрейных котлов, работающих на газообразном и твердом топливе, применяются управляющие устройства КУРС-101. Устройства предназначены для работы в интервале температур от +5 до +50 при относительной влажности во всем диапазоне рабочих температур 30-80%. Питание устройства осуществляется от сети трехфазного переменного тока напряжением 220ВА.

Управляющее устройство КУРС-101 обеспечивает:

• автоматический пуск и останов котла;

• предварительную вентиляцию топки;

• необходимые в пусковой период блокировки;

• позиционное автоматическое регулирование тепловой мощности котла;

• автоматическую защиту при аварийных ситуациях;

• рабочую и аварийную сигнализацию;

• формирование сигнала аварии на диспетчерский пункт.

Управляющее устройство конструктивно выполнено по блочно-модульному принципу и включает панель управления и сигнализации (ПСУ), шкаф с поворотной рамой и шкаф магнитных пускателей.

Панель управления и сигнализации (ПСУ) объединяет модуль сигнализацииС-02 с индикаторными лампами по следующим параметрам:

• предварительная вентиляция;

• температура воды (предельная); давление пара (предельное);

• послеостановочная вентиляция.

Индикаторная лампа «Работа» сигнализирует о нормальной работе устройства, индикаторные лампы «Газ» и «Мазут» - о виде топлива, на которое включено устройство.

В панель включены также индикаторные лампы «Водогр» и «Паровой», сигнализирующие о режиме работы котла, на который включено устройство; индикаторная лампа «Напряжение», сигнализирующая о наличии напряжения электрического источника питания на входе в устройство; индикаторная лампа «АВР пит. насоса», сигнализирующая об автоматическом включении резервного питательного насоса (при работе котла в паровом режиме); индикаторная лампа «Авария» - о наступлении аварийного режима по любому параметру.

Модуль сигнализации С-01 с индикаторными лампами сигнализирует первопричину аварийного отключения котла: уровень низкий; уровень высокий; давление газа перед регулирующим органом высокое; температура мазута низкая; давление топлива перед клапаном – отсекателем низкое; давление вторичного воздуха низкое; давление газа перед горелкой низкое; давление первичного воздуха низкое; факела нет; клапан – отсекатель не закрыт; пламени запальника нет.

Блок кнопок управления имеет кнопку «Пуск» включения логической схемы управляющего устройства и пуска котла; кнопку включения «Регулирование ВКЛ» и отключения «Регулирование ОТКЛ» регулирования с модулем К-01; кнопку «Стоп» для отключения устройства и приведения схемы в исходное предпусковое состояние.

В систему управления и сигнализации включен указатель типа ИПУ положения регулирующего органа.

В шкафу с поворотной рамой размещены: блок П-11А для обеспечения электрического питания элементов схемы; блок У-04 для управления двигателем исполнительного механизма МЭО-4/100; блок Ф-03 для подачи напряжения на бобину катушки зажигания (Б-01), установленную на горелке котла.

Перечисленные устройства объединены в блок управления БУ-01. Здесь же размещены: блок переключения БП-01 рода топлива, режима работы (паровой, водогрейный, опробование питательного насоса), питательных насосов (№1, №2), опробования и нормальной работы вентиляторов, включения и отключения напряжения на входе устройства; блок Р-01 реле, управляющих электромагнитными исполнительными устройствами; блок Б-1 для размещения и межмодульного монтажа с помощью штепсельных разъемов и жгутов.

Электропусковая аппаратура размещается в шкафу магнитных пускателей.

Пуск котла (при включенном электрическом питании и отсутствии сигналов, фиксирующих аварийное состояние какого-либо параметра или предельное состояние основного параметра – температуры воды или пара) осуществляют нажатием кнопки «Пуск». После этого исполнительным механизмом осуществляется полное открытие регулирующих органов топлива и воздуха (об этом судят по показаниям указателя положения), включаются магнитные пускатели первичного воздуха и вторичного воздуха, включается отсчет времени предварительной вентиляции. По истечении времени предварительной вентиляции ( с) автоматика выдает сигнал на исполнительный механизм, прикрывающий воздушную заслонку и регулирующий заслонку на подаче топлива до 20 % открытия, подается напряжение на катушку зажигания Б-1 и на клапаны запальника. Если в течение времени с не произойдет розжиг запальника, появляется сигнал «Авария», включается послеостановочная вентиляция, обесточиваются клапаны запальника и катушка зажигания. Продолжительность послеостановочной вентиляции с, после чего обесточиваются цепи магнитных пускателей вентиляторов.

В случае розжига запальника обеспечивается подача напряжения на клапаны отсекателя и обесточиваются катушки зажигания Б-1. розжиг горелочного устройства происходит в течение с. Если за это время розжиг горелочного устройства не происходит, включаются сигнал «Авария» и послеостановочная вентиляция, обесточиваются клапаны запальника и клапаны – отсекатели на линии подачи топлива. По истечении времени послеостановочной вентиляции обесточиваются магнитные пускатели вентиляторов.

При розжиге горелочного устройства по истечении времени окончания пуска ( с) регулирующие органы топлива и воздуха переводятся в положение 40% открытия. Катушки клапанов запальника обесточиваются через с - времени совместной работы запальника и горелочного устройства.