- •Введение
- •1 Характеристика объекта управления и его технологических процесов
- •1.1 Паровой котел, как объект автоматизации
- •1.2 Описание парового котла де-16-14гм
- •1.3 Технические характеристики парового котла де-16-14гм
- •1.4 Технические характеристики вспомогательного оборудования
- •2 Системный анализ существующих проектных решений сау и к котлов малой мощности
- •3 Разработка технического задания на сау и к
- •4 Разработка структурной схемы сау и к
- •4.1 Структура автоматической системы регулирования топлива
- •4.2 Структура автоматической системы регулирования воздуха
- •4.3 Структура автоматической системы регулирования разрежения
- •4.4 Структура автоматической системы регулирования питания
- •5 Анализ и выбор средств автоматического контроля и регулирования
- •Методика выбора датчиков
- •5.2 Измерительные системы температуры
- •5.2.1 Метрологический выбор средств измерения температуры
- •5.3 Выбор датчиков давления
- •5.3.1 Метрологический выбор средств измерения давления
- •5.4 Выбор датчиков расхода
- •Выбор измерительных приборов
- •5.5 Регулирующие устройства
- •5.5.1 Отличие Ремиконта от микро-эвм и других свободно
- •5.5.2 Основные свойства контроллера Ремиконт p-130
- •Функциональные возможности и виртуальная стpуктуpа
- •5.5.4 Пример построения схемы конфигурации алгоблоков Ремиконта р-130
- •5.6 Выбор вспомогательных устройств
- •6 Заказная спецификация средств автоматизации
- •7 Разработка функциональной схемы сау и к
- •8 Расчет систем автоматического управления
- •8.1 Расчет аср топлива
- •8.1.1 Динамические характеристики элементов аср топлива
- •8.1.3 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.1.4 Построение переходного процесса замкнутой системы
- •8.1.5 Прямые оценки качества переходного процесса по каналам f и s
- •8.2 Расчет аср питания
- •8.2.1 Динамические характеристики элементов аср питания
- •8.2.2 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.3 Расчет аср воздуха
- •8.3.1 Динамические характеристики элементов аср воздуха
- •8.3.2 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.3.3 Построение переходных процессов по каналу f и s
- •8.4 Расчет аср разрежения в топке котла
- •8.4.1 Расчет динамических характеристик элементов аср
- •8.4.2 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.4.3 Построение переходных процессов по каналу f и s
- •9 Расчет первичных преобразователей
- •9.1 Расчет первичных преобразователей измерения расхода
- •9.1.2 Расчет сужающего устройства для измерения расхода пара
- •9.1.3 Расчёт погрешности измерения расхода пара
- •Расчет сужающего устройства для измерения
- •9.1.5 Расчёт погрешности измерения расхода питательной воды
- •9.2 Расчет первичного преобразователя измерения уровня
- •10 Технико-экономическое обоснование проекта
- •10.1 Построение графика занятости участников проекта
- •10.2 Затраты на разработку проекта
- •10.3 Определение единовременных капитальных вложений на приобретение средств автоматизации и их монтаж
- •10.4 Расчет экономической эффективности
- •11 Экологичность и безопасность проекта
- •11.1 Условия и охрана труда на производстве
- •11.2 Расчет системы заземления щита управления
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
- •Приложение в
- •Приложение д
Заключение
В данном дипломном проекте разработана система автоматического регулирования и контроля парового котла малой мощности типа ДЕ-16-14ГМ на базе современных средств автоматизации.
Система контроля параметров технологического процесса реализована на новых средствах измерения, выпускаемых промышленной группой (ПГ) «Метран». Метрологическими расчетами обоснован выбор измерительных систем температуры и давления с предельной абсолютной погрешностью показаний равной ±0,56 С и ±0,0043 МПа (Р. 5, п. 5.2, 5.3).
Сбор, обработку и регистрацию показаний, поступающих от датчиков, предлагается реализовать на многоканальном регистраторе типа Метран-900, представляющий собой альтернативу устаревшим бумажным самописцам, т.к. имеет ЖК дисплей, по которому ведется визуализация данных в цифровом и графическом виде.
Система автоматического управления спроектирована на микропроцессорном контроллере типа Ремиконт Р-130 (подробный анализ данного устройства изложен в Р. 5, п. 5.6).
Архитектура этой модели дает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать и реконфигурировать контуры регулирования, причем все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры управления, также на контроллере предусмотрено последовательное регулирование 4 контуров управления, что сыграло большую роль при выборе регулирующего устройства.
Для обеспечения оптимального режима работы автоматических систем регулирования (АСР) котла ДЕ-16-14ГМ были получены динамические характеристики объекта регулирования, представленные в виде передаточных функций. С помощью этих передаточных функций были рассчитаны оптимальные параметры настройки регулятора для каждого контура регулирования и получены переходные процессы по каналу задания и по каналу, возмущения, идущего со стороны регулирующего органа. Значения показателей качества переходных процессов показали, что полученные переходные процессы удовлетворяют заданным требованиям качества регулирования наперед заданным, а рассчитанные параметры настройки регулятора оптимальны.
На все средства автоматизации, используемые в системе автоматического управления и контроля котла ДЕ-16-14ГМ, составлена заказная спецификация (Р. 6).
На основании поставленной задачи были разработаны:
Функциональная схема САУ и К парового котла ДЕ-16-14ГМ
(ФЮРА.421000.024 С2);
Схема принципиальная электрическая питания
(ФЮРА.421000.024 С3);
Схема монтажная внешних электрических и трубных проводок
(ФЮРА.421000.024 С4);
Общий вид щита управления
(ФЮРА.421000.024 С5);
Узел крепления диафрагмы в трубопроводе
(ФЮРА.421000.024 СБ).
Для выполнения проекта и его реализацию в производство, произведено технико-экономическое обоснование (Р. 10) разработанной системы автоматического управления и контроля парового котла типа ДЕ-16-14ГМ, составлены сметы затрат на проект с себестоимостью 137868 тыс. рублей и на оборудование стоимостью 418220 тыс. рублей, а также рассчитан срок окупаемости системы равный Ток = 4,32 года.
В разделе «Экологичность и безопасность проекта» (Р. 11) данного дипломного проекта проведен анализ разрабатываемой системы с точки зрения наличия или возможного появления опасных и вредных факторов, а также их воздействия на работающих, сделан расчет контура заземления и разработана схема расположения заземлителей.
