Назначение и общие принципы автоматизации

Автоматизация производства – призвана устранить физически тяжелый, монотонный труд, переложив его на плечи машин.

Автоматизированные информационные системы – человекомашинные системы для сбора, хранения, накопления, поиска, передачи, обработки информации с использованием вычислительной техники, компьютерных сетей, средств и каналов связи.

Автоматизация — применение машин, машинной техники и технологии с целью облегчения человеческого труда, вытеснения его ручных форм, повышения его производительности. Автоматизация производства призвана устранить физически тяжелый, монотонный труд, переложив его на плечи машин. Автоматизация управления направлена на использование компьютеров и других технических средств обработки и передачи информации в управлении производством, экономикой.

Задача – осуществление управления технологическим процессом, т.е. осуществлять определенные воздействия, соответствующие алгоритму управления системой.

Алгоритм управления – совокупность предписаний, определяющий характер воздействий из вне на управляемый объект с целью осуществления им заданного

Технологический объект управления – совокупность технологического оборудования и реализованного на нем в соответствии с инструкциями и регламентом технологического процесса производства.

Первый этап отражает внедрение систем автоматического регулирования (САР). Объектами управления на этом этапе являются отдельные параметры, установки, агрегаты; решение задач стабилизации, программного управления, слежения переходит от человека к САР.

У человека появляются функции расчета задания и параметры настройки регуляторов.

Второй этап – автоматизация технологических процессов. Объектом управления становится рассредоточенная в пространстве система; с помощью систем автоматического управления (САУ) реализуются все более сложные законы управления, решаются задачи оптимального и адаптивного управления, проводится идентификация объекта и состояний системы. Характерной особенностью этого этапа является внедрение систем телемеханики в управление технологическими процессами. Человек все больше отдаляется от объекта управления, между объектом и диспетчером выстраивается целый ряд измерительных систем, исполнительных механизмов, средств телемеханики, мнемосхем и других средств отображения информации (СОИ).

Третий этап – автоматизированные системы управления технологическими процессами — характеризуется внедрением в управление технологическими процессами вычислительной техники. Вначале — применение микропроцессоров, использование на отдельных фазах управления вычислительных систем; затем активное развитие человеко-машинных систем управления, инженерной психологии, методов и моделей исследования операций и, наконец, диспетчерское управление на основе использования автоматических информационных систем сбора данных и современных вычислительных комплексов.

Более высокий уровень автоматизации – централизованный контроль, при котором вся информация поступает на пульт оператора или диспетчера. В этом случае используется дистанционное управление, позволяющее посредством установленных в технологической цепи фабрики исполнительных механизмов управлять процессом с центрального пульта.

Следующая ступень автоматизации – автоматическое регулирование технологических параметров или работы машин с помощью локальных систем автоматики.

Для предупреждения аварийных ситуаций нарушения технологического режима применяют автоматическую защиту и блокировку.

Наиболее высокий уровень автоматизации технологии, производства использовании автоматизированных систем управления (АСУ), обеспечивающих оптимизацию качественно – количественных и экономических показателей производства. Применение АСУ на производстве предусматривает сочетание всех перечисленных выше видов автоматизации.

Технологический процесс, агрегат или машина, один или несколько параметров которого регулируются автоматически называется объектом регулирования, а эти параметры параметрами регулирования.

Технические средства автоматизации состоят из отдельных элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию: усиление, регистрацию и т. д. Сочетание элементов определяет структуру и функции средств автоматизации.

 

Центральное регулирование

В соответствии с, централизовано регулировать тепловую нагрузку абонентских систем возможно изменением расхода первичного теплоносителя или его температуры. Изменять коэффициент теплопередачи теплообменника или отопительного прибора и число часов их работы можно только непосредственно у потребителей или на тепловом вводе абонентской установки, осуществляя местное или индивидуального регулирование.

В связи с этим регулирование тепловой нагрузки бывает центральным, групповым, местным и индивидуальным. Различие между видами регулирования характеризуются пунктом осуществления регулирования. Так, центральное регулирование осуществляется непосредственно на теплоисточнике, групповое – центральных тепловых пунктах (ЦТП) или на групповых тепловых подстанциях (ГТП),

 местное – в местных тепловых пунктах (МТП) абонентских вводов, индивидуальное – непосредственно на отопительных приборах потребителей.

Для более эффективного теплоснабжения центральное регулирование должно дополняться групповыми, местным и индивидуальным регулированием. В настоящее время такое комбинированное регулирование, как правило, не применяется, что объясняется отсутствием автоматики регулирования на абонентских вводах и на местных отопительных приборах.

Существуют три способа центрального регулирования тепловой нагрузки систем теплоснабжения: количественный, качественно-количественный и качественный.

Особенностью количественного способа является регулирование тепловой нагрузки потребителей изменением расхода сетевой воды через местные абонентские установки в зависимости от температуры наружного воздуха при постоянной температуре сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети.

При качественно-количественном регулировании тепловая нагрузка системы теплоснабжения регулируется изменением расхода и температуры сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха.

Качественный способ, получивший наиболее широкое применение в отечественном теплоснабжении, заключается в регулировании тепловой нагрузки системы теплоснабжения путём изменения температуры сетевой воды при постоянном расходе сетевой воды в подающей магистрали.

Пофасадное регулирование

Пофасадное регулирование необходимо при значительном перепаде (градиенте) температур в помещениях, обращенных на северную и южную стороны, а также находящихся с наветренной и с заветренной стороны.

Общедомовое и пофасадное регулирование как самостоятельное только для зданий с индивидуальными тепловыми пунктами. При совместном регулировании – групповом с общедомовым и пофасадном достигается максимальная экономия тепловой энергии и обеспечиваются комфортные условия в помещениях за счет полного учета всех факторов, влияющих на тепловой режим в различных помещениях.

При пофасадном регулировании контроль работы частей системы отопления проводят по трем – четырем неблагоприятно расположенным     (обычно подогревающимся) помещениям. Это вызывает перегревание других помещений.

Этот прибор рекомендуется при пофасадном регулировании для вертикально-однотрубных систем отопления повышенной этажности. Прибор Т-48-4 предназначен для пропорциональной подачи теплоносителя в системах водяного отопления по отклонению от заданной температуры внутреннего воздуха. Прибор Т-48-5 выполняет те же функции, что и прибор Т-48-2, но только с линейной автокоррекцией.

Самостоятельные автоматические устройства домового регулирования и пофасадного регулированиянеобходимо применять только на зданиях, не присоединенных к групповым тепловым пунктам.

Как видно из сказанного, в жилых домах при наличии пофасадного регулирования системы отопленияпоявляется специальная измерительная сеть, которая должна выполняться медными проводами, что необходимо для обеспечения надежной работы измерительных цепей, по которым проходят ничтожно малые токи. Измерительные цепи прокладываются в металлических трубах для экранирования от наводок.

Однако при этом увеличиваются число тепловых пунктов и длина транзитных магистралей, затрудняется пофасадное регулирование.

 От слишком мелкого деления систем отказываются при автоматизации их работы.

При проектировании водяного отопления предпочтение отдается насосным однотрубным системам из унифицированных узлов и деталей с автоматическим пофасадным регулированием. Гравитационные системы применяют при отсутствии централизованного теплоснабжения, технико-экономическом обосновании их преимущества по сравнению с насосными или при технологической необходимости полного исключения шума и вибрации конструкций в здании.

Это особенно важно для весеннего периода в зданиях, расположенных в средних и южных районах страны, а также при режиме пофасадного регулирования систем отопления.

Какие факторы, влияющие на теплопотребность системы водяного отопления здлния, можно будет учесть при переходе от группового в ЦТП к пофасадному регулированию.

Регуляторы температуры РТК предназначены для автоматического поддержания температуры в отапливаемых помещениях и могут быть использованы на индивидуальных тепловых пунктах как для общего, так ипофасадного регулирования температуры зданий.