Модернизация системы автоматического управления газовой котельной с водогрейными котлами низкого давления VITOMAX 100-LW (Тюменский Индустриальный Университет)
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 9
1.1 Общая характеристика котельных установок 9
1.2 Технические характеристики главного оборудования котельной 12
1.3 Обоснование необходимости модернизации существующей системы управления 20
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 22
2.1 Функциональное назначение модернизируемой АСУ ТП 22
2.2 Структурная схема модернизируемой АСУ ТП 25
2.3 Разработка функциональной схемы, модернизируемой АСУ ТП 27
2.4 Обоснование и выбор технических средств среднего уровня 30
2.5 Доработка главной мнемосхемы верхнего уровня 33
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 38
3.1 Составление структурной схемы АСР температуры котельного агрегата 38
3.2 Математическое моделирование системы регулирования 39
3.3 Формулирование параметров, обеспечивающих качественную работу системы 41
3.4 Выбор параметров регулятора из области устойчивости, построение кривой переходного процесса относительно задающего воздействия. Определение основных показателей переходного процесса 42
3.5 Вычисление коэффициентов ошибок по задающему, возмущающему воздействиям для параметров регулятора 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48
Приложение А 50
Приложение Б 51
Приложение В 52
Важным фактором в формировании науки и техники является автоматизация производства. Из-за высокой скорости и сложности протекания технологических процессов, вредности и опасности условий работы в энергетической промышленности автоматизации выделяется большое внимание.
Так как идет развитие и усовершенствование в сфере автоматизации, то требуется достаточно часто менять и устанавливать современные технические средства автоматики. Новое оборудование содержит в себе современные компьютерные системы управления, которые могут производить сложные технологические процессы без участия человека, но с гарантией и сохранением хорошего качества продукции. Также это выгодно с экономической и экологической точки зрения, так как автоматизированное производство экономит энергию, быстро окупаются затраты, улучшается безопасность труда и техника безопасности.
В данной работе рассматривается модернизация системы управления водогрейной котельной. Рассматриваемый объект является существующим предприятием, оборудование которого морально устарело и нуждается в техническом перевооружении. Поскольку производилась замена технологического оборудования, а именно установка новых моделей газовых котлов, насосных агрегатов и т.д., необходима модернизация и существующей системы управления. Однако учитывая затраты на проведение работ и приобретение оборудования потребуется применить техническое решение, которое будет экономически и технически обосновано.
Цель работы: модернизация системы автоматизированного управления производственной котельного, обеспечивающей беспрерывную и безаварийную работу технологического оборудования.
В рамках данной выносятся следующие задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели:
Модернизировать функциональную схему автоматизации;
Модернизировать структурную схему автоматизации;
Осуществить подбор современных технических средств автоматизации;
Произвести расчет автоматической системы регулирования.
В данной работе был подробно рассмотрен принцип работы котельной. Были описаны все принципы управления и получения информации с АСУ. Описан принцип формирования информации в контроллер и передачи на уровень оператора на SCADA систему.
В приложении были подробно разобраны все сигналы системы и построена функциональная система автоматизации. Ценностью этой выпускной работы является то, что данное решение может быть реализовано на реальном объекте управления. Такие системы управления могут соответствовать всем требованиям проектирования АСУТП.
В ходе выполнения работы была разработана функциональная, структурная схемы управления. Выполнен расчет системы управления в программе MATLAB. Расчет настроечных коэффициентов регулятора средствами SIMULINK. Автоматизированная система контроля, управления и противоаварийной защиты гарантирует высокий уровень касательно надежности системы в целом
Решены поставленные задачи, а именно:
– исследован технологического процесса и объектов автоматизации;
– исследована система автоматизированной системы; – исследованы возможные варианты модернизации;
– произведен расчет системы автоматического регулирования.
