Технические характеристики котла ПТВМ-50
Растительных полимеров
Факультет автоматизированных систем управления технологическими процессами
Кафедра автоматизации технологического процессов и производств
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине:
Технические средства автоматизации
На тему:
«Техническая реализация системы автоматического управления температурой воды на выходе котла ПТВМ-50»
Выполнил:Проверил:
студент гр. 542
Тюков С.Р Смирнов В. Б.
Санкт-Петербург
Содержание.
Введение…………………………………………………………………………...2
Реферат…………………………………………………………………………….3
Ведомость проекта………………………………………………………………..4
1. Описание объекта управления…………………………………………….5
2. Описание и анализ существующей САУ……………………………….. 9
3. Разработка требований к САУ…………………………………………...11
4. Разработка структурной схемы САУ……………………………………12
5. Разработка технической структуры САУ……………………………….13
6. Выбор структуры регулятора…………………………………………….22
7. Разработка функциональной схемы регулятора………………………..25
8. Организация безударного перехода в САУ……………………………..27
9. Организация внешних соединений САУ………………………………..31
Вывод……………………………………………………………………………..33
Приложение………………………………………………………………………34
Введение.
Управление современными агрегатами тепло-энергетической промышленности требует непрерывного сопоставления текущего хода технологического процесса с заданным и уточнения управляющих воздействий (управлений), прикладываемых к агрегату, в соответствии с изменением условий его работы.
Последнее объясняется тем, что сложность технологических процессов, высокие и разнообразные требования, предъявляемые к управляемым технологическим параметрам, делают особенно актуальным использование микропроцессоров и микроЭВМ, которые благодаря малым размерам, высокой надёжности, развитым математическим возможностям позволяют создать высокоэффективные, функционально развитые АСУ ТП.
Основой автоматизации производства является создание автоматизированных и автоматических систем управления сложными технологическими процессами, агрегатами и производствами с применением электронных управляющих вычислительных машин и средств автоматизации. Применение АСУ ТП повышает уровень организации производства и оперативности взаимодействия персонала с техническим агрегатом. Это существенно сокращает цикл производства. Появляется возможность перехода к оптимизированным режимам технологических процессов, что увеличивает производительность агрегатов, повышает эффективность использования сырья и материалов, а также предотвращает аварийные ситуации. Качество готового продукта улучшается, а его характеристики стабилизируются.
В данной работе приведена техническая реализация системы автоматического управления температурой воды на выходе из котла ПТВМ-50.
Реферат.
Проект 37стр. 13рис.2 табл. 1приложение.
Проект автоматизации, техническая реализация САУ температуры на выходе
Котла ПТВМ-50.Обьектом автоматизации является отел ПТВМ-50.
Цель работы - изучить САУ температуры на выходе из котла ПТВМ-50.
Выполнены исследования системы регулирования температуры на выходе котла ПТВМ-50
Структура САУ-одноконтурная.
В ходе разработки САУ температуры на выходе котла ПТВМ-50 были использованы различные технические средства автоматизации.
| Котел ПТВМ-50
Ведомость проекта
|
| Котел ПТВМ-50
Ведомость проекта
| Ведомость проекта
| № документа
| Наименование
| Формат
| Колич.
листов
| Колич.
Экз.
| Примечание
| |
| Пояснительная записка
| А4
|
|
|
| |
| Спецификация
| А4
|
|
|
| |
| Техническая структура САУ
| А3
|
|
|
| |
| Функциональная схема регулятора
| А3
|
|
|
| |
| Организация внешних соединений
| А3
|
|
|
|
1.Описание объекта управления.
Объектом управления является водогрейный отопительный котел ПТВМ-50. Он имеет башенную компоновку и выполнен в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится полностью экранированная камерная топка 3.
Рис.1 Водогрейный отопительный котел ПТВМ-50
1-дымовая труба; 2-конвективные поверхности нагрева; 3-камерная топка; 4-газомазутная горелка; 5-вентилятор.
Топка отопительного котла ПТВМ-50 оборудована двенадцатью газомазутными горелками 4 с индивидуальными дутьевыми вентиляторами 5. Горелки расположены на боковых стенах (по шесть штук на каждой стороне) в два яруса по высоте. Газ в котельную подается, от распределительного пункта, находящегося в отдельном помещении.
Вода в отопительном котле циркулирует с помощью насосов. Расход воды зависит от режима работы отопительного котла: при работе в зимний период применяется четырехходовая схема циркуляции воды по основному режиму, а в летний — двухходовая по пиковому режиму.
Четырехходовая схема (теплофикационный режим):
1) 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в нижний коллектор переднего (фронтового) экрана, откуда поднимается по трубам до промежуточного коллектора, и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, поступает в верхний коллектор переднего экрана.
2) 2-й ход – из крайних точек верхнего коллектора двумя потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, распределяется по коллекторам до заглушек, откуда по ближней (относительно фронта котла) части экранных труб опускается в нижние коллекторы.
3) 3-й ход – из нижних коллекторов левого и правого боковых экранов, вода поднимается по дальней части труб в верхние коллекторы боковых экранов и распределяется по коллекторам после заглушек.
4) 4-й ход – из верхних коллекторов боковых экранов, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в верхние коллекторы заднего экрана, проходит промежуточный коллектор, и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, опускается в нижний коллектор заднего экрана, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.
Двухходовая схема движения воды (пиковый режим):
1) 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 105 °С сетевым насосом, двумя параллельными потоками подается в нижние коллекторы переднего и заднего экранов, откуда по трубам экранов поднимается в промежуточные коллекторы, а затем проходит по стоякам и конвективным U-образным пакетам секций, после чего попадает в верхние коллекторы переднего и заднего экранов.
2) 2-й ход – из двух верхних коллекторов переднего и заднего экранов параллельными потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, по экранным трубам опускается в нижние коллекторы левого и правого боковых экранов, откуда нагретая до 150°С вода идет в теплосеть.
Рис.2 Схема рециркуляции воды с индивидуальными рециркуляционными насосами и перемычками перепуска в ячейке каждого котла
СН – сетевой насос;
РН – рециркуляционный насос;
 - клапан.
Рис. 3. Гидравлическая схема котла ПТВМ-50. Стрелками показано движение воды: сплошными – при двухходовой; штриховыми – при четырехходовой схеме. 1, 2, 3, 4, -заглушки.
Описание САУ.
Изменение температуры воды на выходе из котла происходит вследствие изменения подачи топлива на горелки, поэтому регулирующей величиной является расход топлива.
Система постоянно сравнивает температуры воды на выходе, получаемую датчиком, с заданным значением температуры.
При разнице величин больше 1˚С производится вычисление регулятором новой позиции газовых заслонок и отработка этой позиции с помощью исполнительного механизма. Далее система ожидает время к моменту, когда результат измерения позиции газовых заслонок будет виден, как измерение температуры на воды на выходе. Далее вся операция повторяется. Если же разница между температурой воды на выходе и заданным значением температуры меньше 1˚С, то никаких манипуляций с заслонками не производится, и система просто наблюдает за температурой воды на выходе.
Описание принципа действия и технических характеристик ТСА.
Для технологического контроля температуры воды на выходе из котла, отображения результатов измерения и формирования сообщений об измерениях используется ряд датчиков.
Термопреобразователь ТСПУ-9304. Термопреобразователь предназначен для измерения и непрерывного преобразования температуры твердых, жидких, газообразных и сыпучих веществ в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4÷20 мА. Он обеспечивают измерение температуры как нейтральных, так и агрессивных сред.
Термопреобразователи применяются в различных технологических процессах в промышленности и энергетике.
Термопреобразователь состоит из первичного преобразователя (ПП) температуры и измерительного преобразователя (ИП). В качестве первичных преобразователей температуры используются термопреобразователи сопротивления (ТС) 50М, 100М и 50П, 100П, Pt100.
ТС преобразуют температуру в электрическое сопротивление. ИП преобразуют сигнал, поступающий от первичного преобразователя в унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА. Он выполнен в виде единого конструктивного узла, который устанавливается в головку первичного преобразователя.
В термопреобразователе предусмотрена возможность перенастройки верхних и нижних пределов измерений температуры с помощью соответствующих переключателей, расположенных на верхней (передней) панели ИП.
Полученные данные с термопреобразователя дают основания для изменения положения газовых заслонок. Управление газовыми заслонками происходит с помощью ПИМ.
Выбор ПЛК
По задании преподавателя был использован микроконтроллер “Ремиконт”- Р-130(Рис 5.2)
Назначение:
Рис. 5.2 Ремикон Р-130
Контроллер микропроцессорный Ремиконт Р-130 предназначен для построения современных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) и позволяет выполнять оперативное управление с использованием персональных ЭВМ, автоматическое регулирование, автоматическое логикопрограммное управление, автоматическое управление с переменной структурой, защиту и блокировку, сигнализацию, регистрацию событий.
Технологическое программирование контроллера микропроцессорного Ремиконт Р-130 выполняется без программистов специалистами, знакомыми с традиционными средствами контроля и управления в АСУ ТП. Запрограммированная информация сохраняется при отключении питания с помощью встроееной батареи.
Контроллер микропроцессорный Ремиконт Р-130 имеет проектную компоновку, которая позволяет пользователю выбрать нужный набор модулей и блоков, согласно числу и виду входных – выходных сигналов. В контроллер встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и индентификации неисправностей, в том числе при отказе комплектующих изделий, выходе сигналов за допустимые границы, сбое в ОЗУ, нарушении обмена по кольцевой сети и т.п. Для дистанционной сигнализации об отказе предусмотрены специальные дискретные выходы.
По интерфейсному входу-выходу контроллеры микропроцессорные Ремиконт Р-130 могут объединяться в локальную управляющую сеть «Транзит» кольцевой конфигурации, которая с помощью блока «Шлюз БШ-1» может взаимодействовать с любым внешним абонентом (например, ЭВМ).
Входные – выходные сигналы.
В процессе сбора и обработки информации от датчиков пользователь может выполнять необходимую коррекцию входных сигналов, их линеаризацию, фильтрацию, а также любую арифметическую операцию, в том числе извлечение квадратного корня. В контроллер устанавливаются 2 любых сменных модуля входа – выхода УСО (устройства связи с объектом).
Входные сигналы
- сигналы от термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП;
- сигналы от термометров сопротивлений ТСМ, ТСП;
- унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-10В;
дискретные сигналы:
-логическая «1» напряжением от 19 до 32В;
-логический «0» напряжением от 0 до 7В.
Выходные сигналы
- унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА
- дискретные сигналы:
- транзитного выхода – максимальное напряжение коммутации 40В, максимальный ток нагрузки 0,3А
- сильноточного релейного выхода – максимальное напряжение
Вывод
1) В ходе разработки курсового проекта было проведено ознакомление с системой управления тепературой воды на выходе котла ПТВМ-50.
2) Произведена организация безударного перехода, при отказе РУ, которым был выбран контроллер Ремиконт Р-130.
3) Так же была разработана техническая структура системы автоматизации.Была разработана спецификация средств автоматизации
Список литературы
1. Суриков В.Н., Яковлев В.Б. Проектирование систем автоматизации технологических процессов ЦБП (Курсовое проектирование): Учебное пособие - Л.:ЛТА, 1983-85с. (Подготовлено к публикации кафедрой автоматизации производственных процессов ЛТИ ЦБП)
2. Дятлова Е.П., Сафонова М.Р. Проектирование автоматизированных систем автоматического управления технологическими процессами ЦБП: Учебное пособие. СПбГТУ РП. СПб., 1999-51с.
3. Доронин В.А., Суриков В.Н, Яковлев В.Б. Технические средства автоматизации технологических процессов целлюлозно-бумажного производства: Учебное пособие/ЛТА. Л., 1988,83с.; ил.32.
4. Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник /Под редакцией В.В, Черенкова. Л.: Машиностроение, 1987
5. И.Я. Эйдлин. Бумаго-делательные и отделочные машины
6. Г.А. Кондрашкова, В.Н. Леонтьев, О.М. Шапоров. Автоматизация технологических процессов производства бумаги
7. http://www.aqad.ru/
8. http://www.peschgruppe.de
9) http://www.vemiru.ru/
10) http://www.devicesearch.ru
Растительных полимеров
Факультет автоматизированных систем управления технологическими процессами
Кафедра автоматизации технологического процессов и производств
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине:
Технические средства автоматизации
На тему:
«Техническая реализация системы автоматического управления температурой воды на выходе котла ПТВМ-50»
Выполнил:Проверил:
студент гр. 542
Тюков С.Р Смирнов В. Б.
Санкт-Петербург
Содержание.
Введение…………………………………………………………………………...2
Реферат…………………………………………………………………………….3
Ведомость проекта………………………………………………………………..4
1. Описание объекта управления…………………………………………….5
2. Описание и анализ существующей САУ……………………………….. 9
3. Разработка требований к САУ…………………………………………...11
4. Разработка структурной схемы САУ……………………………………12
5. Разработка технической структуры САУ……………………………….13
6. Выбор структуры регулятора…………………………………………….22
7. Разработка функциональной схемы регулятора………………………..25
8. Организация безударного перехода в САУ……………………………..27
9. Организация внешних соединений САУ………………………………..31
Вывод……………………………………………………………………………..33
Приложение………………………………………………………………………34
Введение.
Управление современными агрегатами тепло-энергетической промышленности требует непрерывного сопоставления текущего хода технологического процесса с заданным и уточнения управляющих воздействий (управлений), прикладываемых к агрегату, в соответствии с изменением условий его работы.
Последнее объясняется тем, что сложность технологических процессов, высокие и разнообразные требования, предъявляемые к управляемым технологическим параметрам, делают особенно актуальным использование микропроцессоров и микроЭВМ, которые благодаря малым размерам, высокой надёжности, развитым математическим возможностям позволяют создать высокоэффективные, функционально развитые АСУ ТП.
Основой автоматизации производства является создание автоматизированных и автоматических систем управления сложными технологическими процессами, агрегатами и производствами с применением электронных управляющих вычислительных машин и средств автоматизации. Применение АСУ ТП повышает уровень организации производства и оперативности взаимодействия персонала с техническим агрегатом. Это существенно сокращает цикл производства. Появляется возможность перехода к оптимизированным режимам технологических процессов, что увеличивает производительность агрегатов, повышает эффективность использования сырья и материалов, а также предотвращает аварийные ситуации. Качество готового продукта улучшается, а его характеристики стабилизируются.
В данной работе приведена техническая реализация системы автоматического управления температурой воды на выходе из котла ПТВМ-50.
Реферат.
Проект 37стр. 13рис.2 табл. 1приложение.
Проект автоматизации, техническая реализация САУ температуры на выходе
Котла ПТВМ-50.Обьектом автоматизации является отел ПТВМ-50.
Цель работы - изучить САУ температуры на выходе из котла ПТВМ-50.
Выполнены исследования системы регулирования температуры на выходе котла ПТВМ-50
Структура САУ-одноконтурная.
В ходе разработки САУ температуры на выходе котла ПТВМ-50 были использованы различные технические средства автоматизации.
| Котел ПТВМ-50
Ведомость проекта
|
| Котел ПТВМ-50
Ведомость проекта
| Ведомость проекта
| № документа
| Наименование
| Формат
| Колич.
листов
| Колич.
Экз.
| Примечание
| |
| Пояснительная записка
| А4
|
|
|
| |
| Спецификация
| А4
|
|
|
| |
| Техническая структура САУ
| А3
|
|
|
| |
| Функциональная схема регулятора
| А3
|
|
|
| |
| Организация внешних соединений
| А3
|
|
|
|
1.Описание объекта управления.
Объектом управления является водогрейный отопительный котел ПТВМ-50. Он имеет башенную компоновку и выполнен в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится полностью экранированная камерная топка 3.
Рис.1 Водогрейный отопительный котел ПТВМ-50
1-дымовая труба; 2-конвективные поверхности нагрева; 3-камерная топка; 4-газомазутная горелка; 5-вентилятор.
Топка отопительного котла ПТВМ-50 оборудована двенадцатью газомазутными горелками 4 с индивидуальными дутьевыми вентиляторами 5. Горелки расположены на боковых стенах (по шесть штук на каждой стороне) в два яруса по высоте. Газ в котельную подается, от распределительного пункта, находящегося в отдельном помещении.
Вода в отопительном котле циркулирует с помощью насосов. Расход воды зависит от режима работы отопительного котла: при работе в зимний период применяется четырехходовая схема циркуляции воды по основному режиму, а в летний — двухходовая по пиковому режиму.
Четырехходовая схема (теплофикационный режим):
1) 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в нижний коллектор переднего (фронтового) экрана, откуда поднимается по трубам до промежуточного коллектора, и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, поступает в верхний коллектор переднего экрана.
2) 2-й ход – из крайних точек верхнего коллектора двумя потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, распределяется по коллекторам до заглушек, откуда по ближней (относительно фронта котла) части экранных труб опускается в нижние коллекторы.
3) 3-й ход – из нижних коллекторов левого и правого боковых экранов, вода поднимается по дальней части труб в верхние коллекторы боковых экранов и распределяется по коллекторам после заглушек.
4) 4-й ход – из верхних коллекторов боковых экранов, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в верхние коллекторы заднего экрана, проходит промежуточный коллектор, и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, опускается в нижний коллектор заднего экрана, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.
Двухходовая схема движения воды (пиковый режим):
1) 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 105 °С сетевым насосом, двумя параллельными потоками подается в нижние коллекторы переднего и заднего экранов, откуда по трубам экранов поднимается в промежуточные коллекторы, а затем проходит по стоякам и конвективным U-образным пакетам секций, после чего попадает в верхние коллекторы переднего и заднего экранов.
2) 2-й ход – из двух верхних коллекторов переднего и заднего экранов параллельными потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, по экранным трубам опускается в нижние коллекторы левого и правого боковых экранов, откуда нагретая до 150°С вода идет в теплосеть.
Рис.2 Схема рециркуляции воды с индивидуальными рециркуляционными насосами и перемычками перепуска в ячейке каждого котла
СН – сетевой насос;
РН – рециркуляционный насос;
- клапан.
Рис. 3. Гидравлическая схема котла ПТВМ-50. Стрелками показано движение воды: сплошными – при двухходовой; штриховыми – при четырехходовой схеме. 1, 2, 3, 4, -заглушки.
Технические характеристики котла ПТВМ-50
Технические характеристики котла ПТВМ-50 приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование показателя
| КВ-ГМ-58,2-150 (ПТВМ-50)
| | Теплопроизводительность, МВт
| 58,2
| | Вид топлива
| газ/мазут
| | Расчетное (избыточное) давление воды на входе в котел,МПа
| 1,6
| | Температура воды на входе, С 0
|
| | Температура воды на выходе, °С
|
| | Гидравлическое сопротивление, МПа, не более
| 0,25
| | Диапазон регулирования теплопроизводи-тельности по отношению к номинальной, %
| 30-100
| | Расход воды, т/ч
|
| | Удельный расход условного топлива (расчетный), нм /МВтч /кг/МВтч, не более
| 154/132
| | КПД котла, брутто %, не менее, газ/мазут
| 92,8/91,1
| | Удельный выброс окислов азота (при a =1,4), газ/мазут, г/м, не более
| 0,23/0,34
| | Сейсмичность по СНиП II-7-81, балл, не более
|
| | Масса металла котла, кг, расчетная, (с трубой)
|
|
|
Археология
Биология
Генетика
География
Информатика
История
Логика
Маркетинг
Математика
Менеджмент
Механика
Педагогика
Религия
Социология
Технологии
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
