Введение 3
1.Описание и анализ объекта автоматизации 4
1.1.Техническая характеристика объекта автоматизации 4
1.2. Описание технологического процесса и основного оборудования 6
1.3. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации 13
3.1. Математическое описание объекта управления 34
3.2.Анализ возмущающих воздействий 43
3.3.Расчёт САУ 44
3.4.Расчёт и анализ системы управления 45
4.Проектирование системы управления объектом и выбор КТС 51
4.1.Разработка функциональной схемы автоматизации и функциональной структуры АСУТП 51
4.2. Выбор и обоснование ПТК 52
4.3.Выбор приборов и средств автоматизации и разработка технической структуры АСУТП 63
4.4.Выбор и расчёт технических средств автоматизации 69
4.5. Технологические защиты объекта управления 74
Заключение 98
Список использованных источников
Объективная необходимость повышения эффективности производства поставила задачи, успешное решение которых во многом связано с внедрением на предприятиях средств автоматизации и вычислительной техники. Управление современными агрегатами тепло-энергетической промышленности требует непрерывного сопоставления текущего хода технологического процесса с заданным и уточнения управляющих воздействий (управлений), прикладываемых к агрегату, в соответствии с изменением условий его работы.
Основой автоматизации производства является создание автоматизированных и автоматических систем управления сложными технологическими процессами, агрегатами и производствами с применением электронных управляющих вычислительных машин и средств автоматизации. Применение АСУ ТП повышает уровень организации производства и оперативности взаимодействия персонала с техническим агрегатом. Это сокращает цикл производства, внутрипроизводственные заделы и обеспечивает более полное использование материалов, т.е. существенно увеличивает фондоотдачу. Появляется возможность перехода к оптимизированным режимам технологических процессов, что увеличивает производительность агрегатов, повышает эффективность использования сырья и материалов, а также предотвращает аварийные ситуации. Качество готового продукта улучшается, а его характеристики стабилизируются.
С учетом быстрого развития и расширения сферы применения к средствам вычислительной техники в системах управления предъявляются следующие требования: реализуемости различных законов управления на базе единых технических средств (программируемость), возможности широко варьировать число и вид управляющих и осведомительных сигналов (агрегатирование узлов сопряжения), ориентации на заданный курс времени, определяемый характером управляемого процесса. Усложнение реализуемых алгоритмов, повышение уровня интеграции элементов, требования унификации средств, приводят к значительным изменениям в методике проектирования. В целом задачи проектирования новых систем автоматизации все более усложняются. Значительные изменения претерпевают те модели и формализованные методы, которые используются на различных этапах проектирования. Непременным условием преодоления этих трудностей является системный подход при проектировании и автоматизации на основе применения ЭВМ .
В данной работе проводится модернизация системы автоматизации водогрейного котла КВГМ 70-150 ОАО “Юго-Западная ТЭЦ” СПб с разработкой системы автоматического управления температурой теплофикационной воды.
В данном дипломном проекте была проанализирована система автоматизации котла КВГМ 70-150 ОАО «Юго-Западная ТЭЦ». Автоматизация была выполнена на базе компонентов фирмы Siemens, для отображения информации используются мониторы персональной ЭВМ. Произведен расчет настроек регулятора и исследование качества управления модернизируемой САУ. Анализ качества управления модернизируемой САУ удовлетворяет сформированным требованиям. Был выбран закон регулирования температуры теплофикационной воды и найдены коэффициенты настройки регуляторов.
Также была разработана система автоматической защиты, ведущая к останову котла, при выходе контролируемых параметров за заданные пределы.
Реализация двухконтурной системы регулирования температуры теплофикационной воды (внутренний контур: расход топлива, внешний контур: температура воды на выходе) на базе ПЛК Siemens Simatic S7-300 оптимально подходит для данного объекта. В шестом разделе произведен расчет экономической эффективности, и сформирована таблица экономических показателей.
При применении этой системы отпадает необходимость установки показывающих и регистрирующих приборов для отображения информации, так как отображение производится на мониторах операторской станции, а регистрация ведется посредством принтера. Системы на базе Siemens приведет к более точному регулированию параметров процесса нагрева воды, увеличению КПД котла, а также к решению насущной в настоящее время проблемы поддержания нормальных условий жизни населения в отопительный период.
