- •М осковский энергетический институт (технический университет)
- •Энергетический институт (технический университет)
- •Задание
- •Раздел 1.(Теплотехническая часть) Тепловой расчет парового котла тгмп-314
- •Раздел 2. Разработка аср экономичности процессов горения на базе птк квинт
- •Раздел 3 Расчёт динамики аср экономичности процессов горения
- •Раздел I. Тепловая часть……………………………………………………………………………..8
- •Раздел II. Автоматическая часть…………………………………………………………………...41
- •Введение
- •Раздел I Тепловая часть
- •1.1 Исходные данные теплового расчёта.
- •1.2. Компоновка котла, особенности его конструкции и работы
- •Паропроизводительность 1000 т/ч
- •1.3.Топливо, его характеристики, схема подготовки топлива к сжиганию. Процессы и параметры топливного тракта.
- •1.4.Воздушный тракт, обоснование выбора параметров, обеспечение движения воздуха.
- •1.5.Тракт дымовых газов. Параметры тракта, организация движения газов. Схема тракта.
- •1.6.Водопаровой тракт котла. Параметры рабочей среды по тракту. Схема тракта.
- •1.7. Выбор исходных данных, необходимых для расчёта
- •1.8 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания, кпд котла и расхода топлива. Тепловой расчёт котла
- •1.9. Управление работой котла и автоматическая тепловая защита
- •Защита от останова тягодутьевых установок.
- •Защита котла от останова насоса питательной воды.
- •1.10. Заключение.
- •Раздел II Автоматизация парового котла тгмп-314
- •2.1 Краткая характеристика технологического участка как объекта автоматизации
- •Прямоточный котёл как объект управления.
- •2.2 Структурная схема аср с описанием.
- •2.3. Регулирование подачи тягодутьевых машин.
- •2.4 Реализация частотного способа регулирования дутьевого вентилятора.
- •Описание оборудование входящего в состав впча.
- •2.5 Функциональная схема автоматизации технологического участка. Спецификация применяемых технический средств.
- •2.6 Краткая характеристика птк Квинт
- •2.7 Алгоритмическая реализация аср
- •2.8. Схемы электрических соединений
- •2.9. Заключение.
- •Раздел III
- •3.1. Исходные данные. Аппроксимация исходных динамических характеристик объекта регулирования.
- •3.2. Расчёт двух контурной аср экономичности процесса горе ния. Внутренний контур
- •3.3. Расчёт аср экономичности процесса горения. Внешний контур.
- •3.4. Расчёт аср с компенсацией возмущений.
- •3.5. Сравнение полученных результатов.
- •3.4. Заключение
- •Список использованной литературы
- •Технологические характеристики
- •Стационарные газоанализаторы - газосигнализаторы отходящих газов дозор-с Предназначены для:
- •В систему стационарного газоанализатора - газосигнализатора отходящих газов Дозор-с входит:
- •Основные технические характеристики стационарных газоанализаторов - газосигнализаторов отходящих газов Дозор-с:
2.5 Функциональная схема автоматизации технологического участка. Спецификация применяемых технический средств.
Рис.2.8.Функциональная схема АСР процесса горения топлива.
Таблица 2.1. Спецификация на средства автоматизации.
№ поз. |
Измеряемый параметр |
Измеряемая среда |
Номинальное значение параметра |
Место установки прибора |
Наименование и техническая характеристика |
Тип прибора |
Количество |
Завод изготовитель |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1-1 2-1
|
Расход |
Воздух |
|
По месту |
Расходомер воздуха |
DSK 1000 |
2 |
Thermo Electron США |
1-2 2-2 |
Расход |
Воздух |
520 м3/ч |
По месту |
Преобразователь разности давлений, Iвых=4-20мА |
MST2000 |
2 |
Thermo Fisher Scientific США |
3-1 |
Содержание О2 |
Дымовые газы |
2.5 %
|
По месту |
Газоанализатор комплект Iвых=4-20 мА |
Дозор-С |
1 |
НПП "ОРИОН" |
4-1 5-1 |
|
|
|
По месту |
ВПЧА |
Т-06/130-УХЛ.4 |
2 |
ООО «L-Start» |
6-1 7-1 |
Расход |
Природный газ |
|
По месту |
Диафрагма без камерная |
ДБС 1,6-600-б |
2 |
НПП "ЭЛЕМЕР" |
6-2 7-2 |
Расход |
Природный газ |
36700т/ч |
По месту |
Преобразователь разности давлений Iвых=4-20мА |
АИР-10/М1-ДД-1428 |
2 |
НПП "ЭЛЕМЕР" |
8-1 9-1 |
|
|
|
По месту |
Пускатель бесконтактный реверсивный |
ПБР-2М |
2 |
ОАО «АБС ЗЭиМ Автоматизация» |
10-1 11-1 |
|
|
|
По месту |
Исполнительный механизм |
МЭО-630/25-0,25-92к |
2 |
ОАО МТЗА |
Подробное описание средств измерения в приложении .
2.6 Краткая характеристика птк Квинт
Физическая структура
Аппаратно-программные
средства ПТК Квинт
Оперативные
средства
Средства
проектирования
Оперативные
станции ИВС
Ремиконты
Сетевые
средства
Станции
проектирования и серверы САПР
Операторская |
Многофункцио-нальный |
Базовый шлюз |
Администратор |
Событийная |
Регистрирующий |
Резидентные шлюзы |
Аркада |
Архивная |
Выносной |
Концентраторы |
Графит |
Анализа данных |
Защитный |
Коммутаторы |
Пилон |
Инженерная |
|
Кабели |
Сервер базы данных |
Приборная |
|
|
|
Расчётная |
|
|
|
Единого времени |
|
|
|
Рис.2.9.Состав ПТК Квинт.
Состав контроллеров, модули УСО.
Контроллеры
Функции сбора информации с устройств, управления технологическим процессом и реализации технологических
защиты и блокировок в Квинте выполняются микропроцессорными контроллерами марки Ремиконт В состав
Квинта входят следующие модели Ремиконтов:
• многоканальный многофункциональный контроллер Р-380
• малоканальный полевой контроллер Р-390
Многофункциональный контроллер Ремиконт Р-380
На основе базовой модели Р-380 реализуются несколько вариантов компоновки контроллеров:
• одиночный управляющий контроллер
• дублированный управляющий контроллер
• кластерный защитный контроллер
• турбинный контроллер
Все эти варианты компоновки реализуются проектно. Для этого достаточно выбрать число базовых контроллеров и схему их включения, определить состав модулей УСО, подготовить требуемую технологическую программу.
Каркас Ремиконта Р-380 содержит 16 посадочных мест под модули УСО. Состав этих модулей и их число определяет проектант АСУ ТП.
Модули УСО
Модули УСО обеспечивают ввод сигналов от датчиков объекта управления по каналам ввода и вывод управляющих сигналов на его исполнительные устройства по каналам вывода.
Все модули УСО многоцелевого контроллера Ремиконта Р-380 выполнены в одном конструктивном формате Евромеханики, имеют габариты 235х233 мм и ширину 20 мм. Все входные и выходные каналы модулей имеют гальваническую развязку, большинство модулей содержат микроконтроллер и является «интеллектуальными», что позволяет программно настраивать модули на вид и диапазон сигналов, а также выполнять предварительную и заключительную обработку информации.
Таблица 2.2. Типы входных и выходных каналов и поддерживающих их модулей УСО для схемы регулирования экономичности процесса горения.
Шифр |
Наименование |
Число каналов |
Назначение и основные свойства |
АЦП-80 |
Аналого-цифровой преобразователь |
16; 8 |
Ввод сигналов от унифицированных датчиков 0-5, 0-20, 4-20 мА, от термопар ТХА, ТХК и датчиков напряжения низкого уровня. Индивидуальная программная настройка каждого канала на вид датчика и диапазон сигналов (температур). Линеаризация характеристик датчиков в каждом канале. Индивидуальная гальваническая развязка каждого канала друг от друга и от цифровых элементов |
ЦИП-80 |
Цифро-импульсный преобразователь |
20х2; 10х2 |
Формирование команд 10-60 В типа больше-меньше для управления регулирующими клапанами с электрическим двигателем постоянной скорости. Защита выходных ключей от перегрузки по напряжению и току. Высокая помехозащищенность при работе на длинные линии. Индивидуальная гальваническая развязка между каналами и каждого канала от цифровых элементов |
Средства программирования контроллеров и подготовки автоматизированного рабочего места.
Фирменное программное обеспечение Ремиконтов позволяет проектировать технологию управления непосредственно специалистам по автоматике, не прибегая к услугам профессиональных программистов. Это
программное обеспечение «зашито» в постоянную память контроллера (типа Flash), не требует загрузки и не теряется в результате программных сбоев.
Программное обеспечение контроллеров формирует виртуальную структуру, нацеленную на выполнение следующих функций:
• сбор и предварительная обработка информации
• формирование управляющих воздействий
• автоматическое регулирование (локальное, каскадное, программное, многосвязное)
• логическое шаговое управление (с формированием этапов и шагов и последовательности их
выполнения)
• функциональные преобразования аналоговых и дискретных сигналов
• технологические защиты (с различными схемами резервирования)
• регистрация событий
• передача информации другим контроллерам и прием информации от других контроллеров
• запись информации в архив (периодическая или по отклонению)
Средства верхнего уровня
Назначение средств верхнего уровня
Верхний уровень Квинта СИ ответственен за представление, хранение и анализ информации, а также специализированные расчеты, которые нецелесообразно производить в контроллерах.
Верхний уровень Квинта СИ состоит из рабочих станций и серверов, оснащенных фирменным программным обеспечением – Квинтегратором СИ.
На рабочих станциях, установлена операционная система Windows XP, на серверах – операционная система Windows 2003 Server.
Состав рабочих станций
В зависимости от выбора компонентов инсталляции Квинтегратора рабочие станции специализируются под следующие функции:
• операторская станция
• архивная станция
• станция анализа архивной информации
• расчетная станция
• станция единого времени
Операторская станция представляет текущую или ретроспективную информацию оперативному персоналу. В архивной станции записывается и сохраняется технологическая информация. Станция анализа используется для
анализа информации, записанной в архив. Расчетная станция выполняет специализированные расчеты, которые нецелесообразно поручать контроллерам. Станция единого времени формирует метки астрономического времени, которые синхронизируют работу всех контроллеров и рабочих станций.
На конкретном объекте не обязательно использовать все виды рабочих станций. В частности, если не требуется выполнять специализированные расчеты, расчетная станция может отсутствовать. Если не требуется
привязывать технические средства Квинта СИ к астрономическому времени, а достаточно их синхронизировать по внутренним часам архивной станции, может отсутствовать также станция единого времени.
В одном проекте могут использоваться несколько рабочих станций одинакового назначения – несколько операторских, архивных, расчетных станций и станций анализа. Однако станция, задающая системе единое
время, всегда одна.
Различные рабочие станции могут запускаться как на разных, так и на одном компьютере. Например, станция анализа может объединяться на одном компьютере с архивной станцией, сам архив может объединяться с
операторской станцией и т.д. В пределе все задачи верхнего уровня могут выполняться на одном компьютере.