2.Аналіз технологічного процесу як об’єкта керування

2.1 Визначення і аналіз факторів, що впливають на технологічний процес

Основні фактори, які впливають на даний технологічний процес:

• витрата палива – при її зміні відбувається зміна співвідношення спалюваної суміші газ-повітря, а також змінюється тиск димових газів та температура у котлі.

• витрата повітря – при її зміні відбувається зміна співвідношення спалюваної суміші газ-повітря, а також змінюється тиск димових газів у котлі.

• Розрідження – її зміна спричиняє зміну витрати димових газів.

• тиск палива – зміна тиску спричиняє зміну витрати палива.

• тиск повітря – зміна тиску спричиняє зміну витрати повітря.

• температура технологічного потоку на виході з котла – при її зміні відбувається зміна витрати палива.

2.2 Обґрунтування номінальних значень параметрів технологічного процесу та допустимих відхилень від цих значень

Для дотримання технології водо-нагріву, температура технологічного потоку повинна бути 90^оС. Для нагрівання технологічного потоку до такої температури необхідно досягнути 210^оС.

Для цього необхідно спалювати 490 м³/год газу і відповідну до цього кількість повітря 3900 м³/год. Тиск газу повинен бути 10 кПа, а тиск повітря 10 кПа . Розрідження потрібно підтримувати на рівні -175 Па.

2.3 Складання структурної схеми взаємозв’язку між технологічними параметрам об’єкта регулювання

Структурна схема котла як об’єкта керування

Вихідні величини:

• розрідження у котлі

• температура технологічного потоку

Вхідні величини:

• витрата палива

• витрата повітря

• витрата димових газів

Збурюючі величини, які можна регулювати:

• тиск палива

• тиск повітря

3. Технічне обґрунтування вибору функціональної схеми автоматизації

Схеми автоматизації розробляють загалом на технологічну (інженерну) систему або її складову частину - технологічну лінію, блок обладнання, установку або агрегат.

Схему автоматизації допускається співставляти зі схемою з'єднань (монтажною), що виконується у складі основного комплекту, або зі схемами інженерних систем.

Щоб функціональна схема автоматизації успішно виконувала покладені на неї функції, необхідно щоб вона була спроектована відповідно до вимог конкретного технологічного процесу, передбачала всі можливі збурення, забезпечувала необхідну точність і час реакції, а також будувалась враховуючи всі сучасні тенденції у даній галузі промисловості.

Рис.3.1. Спрощена ФСА водогрійного котла

При автоматизації водогрійного котла, слід знати що основним технологічним параметром котла є розрідження. Цей тиск в основному залежить від витрати палива.

Для максимальної ефективності процесу необхідно підтримувати постійне співвідношення суміші газ-повітря. Для цього потрібно регулювати витрату повітря, вимірюючи витрату газу і витрату повітря.

Також необхідно дотримуватись заданих значень температури технологічного потоку.

Отже, проаналізувавши вхідні параметри технологічного об’єкту, які досить суттєво впливають на вихідні параметри, приймемо такі рішення щодо регулювання параметрів технологічно процесу. Потрібно регулювати витрату для підтримання допустимого значення розрідження у верхній частині котла. Також необхідно регулювати витрату повітря для дотримання співвідношення суміші газ-повітря та концентрації кисню у димових газах, витрату газу для підтримання високої постійної температури та температури технологічного потоку.

Вибір температур та тиску як координати вимірювання у кожній зоні зумовлений тим, що безпосередньо якість продукту залежить від температури кожної з них. Вимірювання температури та тиску є найпростішим технічним рішенням у даному технологічному апараті.

Регулювання витрати паливаі повітря та тиску найбільшою мірою має вплив на якість готової продукції, тому їх взято за координати регулювання.