Моделирование системы управления котельной установкой

Введение 19
1 Конструкция котла. 21
2 Система автоматизации 27
2.1 Рассмотрение установки как объекта автоматизации 27
2.2 Влияние соотношения «газ/воздух» на функционирование и
производительность котельной установки 30
3 Разработка модели котельной установки 32
3.1 Идентификация объектов управления по заданной переходной
характеристике 32
3.2 Модель системы управления 34
3.3 Рассмотрение модели Рг= Г(Рп) 36
3.4 Рассмотрение модели соотношения «газ/воздух» 37
3.5 Рассмотрение модели по каналу регулирования давления пара 38
3.6 Рассмотрение модели объекта по каналу регулирования давления воздуха 39
3.7 Рассмотрение модели объекта по каналу регулирования разрежения топки 40
3.8 Рассмотрение модели объекта по каналу регулирования уровня в барабане 41
4 Моделирование системы в Matlab Simulink 43
4.1 Реализация операторно -структурной схемы 43
4.2 Расчет коэффициентов регуляторов методом Циглера-Никольса 43
4.2.1 Первый способ настройки регулятора 44
4.2.2 Второй способ настройки регулятора 45
4.3 Критерии оценки качества регулирования 46
4.4 Канал регулирования давления пара 47
4.4.1 Канал регулирования давления с ПИ-регулятором 48
4.4.2 Канал регулирования давления пара с ПИД-регулятором 49
4.5 Канал регулирования давления воздуха 50
4.5.1 Канал регулирования давления воздуха с ПИ-регулятором 51
4.5.2 Канал регулирования давления воздуха с ПИД-регулятором 51
4.6 Канал регулирования разрежения в топке котла 53
4.6.1 Канал регулирования разрежения с ПИ-регулятором 53
4.6.3 Канал регулирования разрежения с ПИД-регулятором 54
4.7 Канал регулирования уровня 55
4.7.1 Канал регулирования уровня с ПИ-регулятором 56
4.7.2 Канал регулирования уровня с ПИД-регулятором 57
5 Анализ полученных результатов 59
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 60
6.1 Потенциальные потребители результатов исследования 60
6.2 Анализ конкурентных технических решений 60
6.3 SWOT-анализ 62
6.4 Планирование научно-исследовательских работ 65
6.4.1 Структура работа в рамках научного исследования 65
6.4.2 Определение трудоемкости выполнения работ 66
6.4.3 Разработка графика проведения научного исследования 69
6.5 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 72
6.5.1 Расчет материальных затрат НТИ 72
6.5.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ ... 72
6.5.3 Основная заработная плата исполнителей темы 73
6.5.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 75
6.5.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 75
6.5.6 Накладные расходы 76
6.5.7 Формирование бюджета затрат научно -исследовательского проекта 77
6.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 77
Выводы по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» 82
7 Социальная ответственность 83
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 83
7.2 Производственная безопасность 85
7.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 86
7.3 Экологическая безопасность 91
7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 91
Выводы по разделу «Социальная отвественность» 93
Заключение 95
Список используемой литературы 97
Купить

Нормативный срок службы котлов ДКВР составляет 20 лет, а после технической модернизации он может быть продлён еще как минимум на пять, а то и более, лет. За это время система автоматизации может дважды морально и технически устареть. Но если за освидетельствованием котельной установки следит специализированная государственная организация - Котлонадзор и это напрямую связано с безопасностью эксплуатации, то к автоматизации нет таких жёстких требований и степень автоматизации, по сути, определяется организацией, эксплуатирующей данную котельную установку.
Как объект автоматизации, котёл представляет из себя достаточно сложный технический объект с взаимосвязанными параметрами. Стабильная работа установки заключается в поддержании определённого режима, который определяется нахождением параметров установки в заданных диапазонах. Если по каким-либо причинам параметр выходит за установленные пределы, то без дополнительного внешнего вмешательства установка может:
• Понизить КПД;
• Отключиться (прекратить горение);
• Аварийно остановиться, вплоть до разрушения.
Взаимное влияние параметров установки друг на друга хорошо описано в литературе [2], и связи в настоящей работе приняты за базовые.
Целью настоящей работы является моделирование системы управления котельной установкой с последующей оптимизацией режимов управления. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• Разработать модель системы регулирования;
• Идентифицировать передаточные функции каналов регулирования по переходным характеристикам;
• Определить взаимные связи каналов регулирования;
• Выполнить настройку регуляторов;
• Определить качественные показатели регулирования;
• Обобщить полученные результаты.
В данной работе представлена разработанная модель системы регулирования котла ДВКР. Осуществлена настройка регуляторов методом Циглера-Никольса. Также произведена оценка качественных показателей регулирования с обобщением полученных результатов.

Купить