Проектирование системы автоматизации котельной «Кичуй» (НГДУ «Елховнефть»)

    Станция управления котлом

    Станция управления предназначена для контроля и управления оборудованием котлов, для обмена информацией с операторской станцией.

    Станция управления содержит: Контроллер DL 205 в составе:

    каркас  с блоком питания D2-09B;

    D2-250CPU - процессор - 1 шт.;

    F2-08AD-1 - модули ввода аналоговых сигналов, 8-ми канальные - 4 шт.;

    D2-32ND3 - модуль ввода дискретных сигналов, 32-х канальный - 2 шт.;

    D2-32TD1 - модуль вывода дискретных сигналов, 32-х канальный - 1 шт.;

    F2-02DAS-1 - модуль вывода аналоговых сигналов, 2-х канальный - 1 шт.

    источники питания 24В LOGO 4 шт.;

    операторская  панель EZ-S6M-F 1шт.

    

    доп. оборудование (наборы клемм, автоматы питания, кнопки и т.д.)

    источник  бесперебойного питания Smart UPS 700VA SU INET.

    Станция управления котлом смонтирована в металлическом  шкафу 

    Параметры питания и потребляемая мощность:

    Однофазная  сеть переменного тока 220 +22/-33 В, частотой 50 +/- 1 Hz., потребляемая мощность -350 Вт.

    К контроллеру станции управления подключаются: -датчики температуры, давления, расхода воды, газа; сигналы от вентилятора и дымососа, сигналы управления на них; сигналы от исполнительных механизмов регулирования и сигналы на эти механизмы; сигналы на/от устройства контроля пламени;

    В контроллере реализуются следующие  алгоритмы управления:

• розжиг котла;
• регулирование уровня в барабане котла путем воздействия на регулирующий клапан
• регулирование тепловой нагрузки котла путем воздействия на дроссельную заслонку на трубопроводе подачи газа на котел
• поддержание заданного соотношения "газ - воздух" путем воздействия на электродвигатель вентилятора через частотный привод;
• поддержание заданного значения разрежения в топке котла путем воздействия на электродвигатель дымососа через частотный привод;
• останов котла.

    Для защиты котла контроллер прекращает подачу топлива (закрываются запорные клапаны) при наступлении следующих событий:

• повышении или понижении давления газа перед горелкой;
• уменьшении разрежения в топке котла;
• понижении давления воздуха перед горелкой;
• погасании факела горелки;
• повышении давления в барабане;
• повышении или понижении уровня воды в барабане котла;
• неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения.

    2.4. Комплекс технических средств

     АСУ ТП представляет собой комплекс технических  средств, состоящий из большого числа  различных блоков, моделей и устройств. Основная часть этих устройств –  датчики, измерительные преобразователи, исполнительные механизмы  являются составной частью АСР. Характерной  особенностью АСУ ТП является наличие  в ее составе средств вычислительной техники, реализующей алгоритмы  комплексом (УВК).

   Технические средства для автоматизации выполняют  следующие функции:

• сбор и преобразование информации (без изменения ее содержания) о состоянии процесса; передача информации по каналам связи (перемещение в пространстве);
• преобразование, хранение и обработка информации, формирование команд управления (перемещение информации во времени с изменением ее содержания); использование и предоставление командной информации для воздействия на процесс и связи с оператором АСУ ТП.

     Все средства автоматизации технологических  процессов в соответствии с ГОСТ 12997-74 объединяют в функциональные группы, образуемые по характеру преобразования информации в системах управления. В свою очередь, средства функциональных групп классифицируются по признаку отношения к системе и образуют: средства на входе системы (датчики); средства на выходе (выходные преобразователи, средства вывода информации и команд управления процессом); внутрисистемные технические средства (средства промежуточного преобразования информации, обеспечивающие взаимосвязь между устройствами с различными сигналами, различными машинными языками, средства передачи, фиксации и обработки информации).

     С учетом структуры и алгоритма функционирования АСУ ТП спроектирован оптимальный выбор комплекса технических средств для системы.

     

     Одним из наиболее важных критериев выбора КТС послужила их стоимость, занимающая в общей стоимости систем управления значительную часть. Выбор ТС для АСУ ТП является задачей оптимизационного, многокритериального характера, от решения которой во многом зависит экономическая эффективность АСУ ТП.

    Эффективность КТС существенно зависит также  от времени и точности преобразования информации и затрат материальных ресурсов, необходимых для создания и эксплуатации КТС. Скорость обработки информации характеризуется затратами времени на решение задачи, а точность обработки – вероятностью появления ошибки в решениях. 

    

    

    2.4. Программное    обеспечение " InTouch ".

 

    InTouch - наиболее быстрое и удобное средство для создания приложений интерфейса человека с машиной (HMI) в операционной системе Microsoft Windows 95 и Windows NT. Приложения InTouch применяются по всему миру в различных отраслях. С помощью InTouch можно создавать мощные, функционально развитые приложения, использующие основные преимущества операционной системы Microsoft Windows, включая графические, сетевые средства и многое другое. Возможности InTouch могут быть расширены за счет добавления созданных пользователем мастеров, общих объектов, а также путем создания Quick-сценариев InTouch. Программное обеспечение InTouch состоит из трех основных модулей: Проводник приложений, WindowMaker и WindowViewer. InTouch содержит также диагностическую программу Wonderware Logger. Проводник приложений InTouch помогает организовать создаваемые вами приложения. Он также используется для настройки WindowViewer в качестве службы NT, настройки технологии сетевой разработки приложений (Network Application Development или NAD) с архитектурами на базе клиента или сервера, настройки технологии динамического преобразования разрешения (Dynamic Resolution Conversion или DRC) и/или для настройки распределенной системы алармов. WindowMaker — это среда разработки, в которой с помощью объектно-ориентированной графики создаются анимационные сенсорные окна. Эти окна могут подключаться к промышленным контроллерам ввода/вывода и к другим приложениям Microsoft Windows. WindowViewer — это среда выполнения, в которой отображаются графические окна, созданные с помощью WindowMaker. WindowViewer выполняет сценарии InTouch, отвечает за ведение журналов и подготовку отчетов по архивным данным и алармам, и может выступать в роли клиента или сервера для коммуникационных протоколов DDE и SuiteLink.

 

    ПРЕИМУЩЕСТВА И ВОЗМОЖНОСТИ

• повышение эффективности работы производства;
• увеличение возможностей инженерного проектирования и рост технической производительности;
• упрощение и ускорение процедуры изменения, обновления и модификации в рамках множества приложений благодаря технологии Wonderware SmartSymbols;
• визуализация и управление производственными процессами посредством удобных в использовании среды разработки и набора графических средств;
• создание и развертывание гибких приложений. Возможности расширения;
• высокая способность связи;
• соответствие требованиям FDA 21 CFR Part 11;
• преимущества интеграции программных и аппаратных решений.

      Объем автоматизации

        

 

      

_{ЗАКЛЮЧНИЕ}

     При проектировании технологического  объекта в иеплоэнергетической промышленности нужно знать специфику и уникальность данного объекта, чтобы в дальнейшем при работе АСУ оправдала себя с технической и экономической стороны. 3-х уровневая иерархия АСУ ТП позволяет рационально спроектировать и разместить технические средства автоматизации. В общем случае, структуру автоматизированной системы (АС) можно представить тремя уровнями:

• нижний уровень представлен технологическими объектами управления (ТОУ), которые включают в себя программно-технические средства контроля и управления основными технологическими объектами в режиме реального времени и соответствующими средствами связи с вышележащим уровнем;
• средний уровень – это, так называемый, уровень SCADA, который представляет собой систему ввода/вывода и иерархическую систему диспетчерских интерфейсов, в которую входят как технические, так и программные средства;
• верхний уровень - это уровень информационной системы, т.е. это набор прикладных задач и баз данных, которые совместно решают задачи по информационному обеспечению потребностей предприятия.

     С помощью теоретических сведений о сущности экспериментального определения  статических и динамических характеристик  объектов регулирования из общей  схемы автоматизации ТП была выделена одна из возможных САР (одноконтурная), определены необходимые для будущих  расчетов временные характеристики, из которых применением знаний об одном из методов (метод Симою, или метод площадей) были выведены параметры выбранных объектов.

 

 

      

_{СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ}

 
     

1. _{Орехова Л.Г. Методические указания по выполнению курсового  проекта по дисциплине «Автоматизация технологических  процессов и производств». – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2008. – 36с.}
2. Пантеев Н.Ф., Дианов В.Г. Основы теории автоматического регулирования и авторегуляторы.- М.: Недра, 1965. – 344с.
3. _{Исакович Р.Я., Логинов В.И., Попадько В.Е. Автоматизация процессов нефтяной и газовой промышленности. – М.: Недра, 1983. – 424с.}
4. _{Андреев Е.Б., Попадько В.Е. Автоматизация технологических процессов и производств. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. – 270с.}
5. _{Курс лекций по ПАС.}
6. _{Технические паспорта:}
1. _{KROHNE VFM 3100;}
2. _{датчик давления Метран – 55;}