Автоматизация котельной

Контур 5-6 является контуром регулирования давления на линии сдува  головки  деаэратора. Для этой цели используется датчик давления разрежения КОРУНД-ДР-001. Значение в виде унифицированного выходного токового сигнала 4-20 мА с датчика поступает на аналоговые вводы микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных и выработка управляющего воздействия. Текущее значение давления разрежения отображается на видеотерминале оператора-технолога. Управляющее воздействие с модуля  дискретного вывода   МФК 1500 с целью поддержания  заданного  давления разрежения,  поступает на электропривод МЭПК 6300, который включается магнитным пускателем ПБР-2М.01, после чего управляющее воздействие подаётся на регулирующий клапан. Клапан установлен на линии сдува головки деаэратора.

Контуры 7, 25 являются контурами  контроля за температурой в баке деаэратора и на выходе дымовых газов соответственно. Для этого используются датчики ТСПУ Метран 276-01. Значения в виде унифицированных выходных токовых сигналов  4-20 мА с датчиков поступают на аналоговые вводы  микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных. Текущие значения температуры отображаются на видеотерминале оператора-технолога. При превышении регламентированных значений температуры срабатывает сигнализация.

Контуры 9,16,18,21 являются контурами контроля расходов подачи деаэрированной воды, воздуха, газа и получаемого пара соответственно. Для этого используются датчики Метран 360 F300S. Значения в виде унифицированных выходных токовых сигналов  4-20 мА с датчиков поступают на аналоговые вводы  микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных. Текущие значения расходов отображаются на видеотерминале оператора-технолога. При превышении или уменьшении регламентированных значений расходов срабатывает сигнализация.

Контуры 8,17,23 являются контурами  контроля давлений на линии подачи деаэрированной воды, в топке котла, и на выходе дымовых газов соответственно. Для этого используются датчики Метран 150 СGR. Значения в виде унифицированных выходных токовых сигналов  4-20 мА с датчиков поступают на аналоговые вводы  микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных. Текущие значения давлений отображаются на видеотерминале оператора-технолога. При превышении или уменьшении регламентированных значений давлений срабатывает сигнализация.

Контуры 12-13 и 14-15 являются контурами  регулирования давления на трубопроводах  газа и воздуха соответственно. Для  этого используются датчики давления Метран 150 СGR. Значения в виде унифицированных выходных токовых сигналов  4-20 мА с датчиков поступают на аналоговые вводы  микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных и выработка управляющих воздействий. Текущие значения давлений отображаются на видеотерминале оператора-технолога. Управляющие  воздействия  с модуля  дискретного вывода   МФК 1500 с целью поддержания  заданного  давления,  поступают на электроприводы МЭПК 6300, которые включаются магнитными пускателями ПБР-2М.01, после чего управляющие воздействия подаются на регулирующе-отсечные клапаны. Клапаны установлены на трубопроводах газа и воздуха соответственно.

Контур 24 представляет собой  контур контроля концентрации содержания О₂ в дымовых газах. Для этой цели используется стационарный многокомпонентный     газоанализатор  промышленных   выбросов  АНКАТ-410-2. Значение концентрации в виде унифицированного выходного токового сигнала  4-20 мА с датчика поступает на аналоговый ввод  микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных. Текущее значение концентрации отображаются на видеотерминале оператора-технолога. При превышении или уменьшении регламентированного  значения  концентрации  срабатывает сигнализация.

Контур 19-20 является контуром регулирования температуры получаемого  пара за счёт изменения расхода жидкости из пароохладителя. Для этого используется датчик температуры ТСПУ Метран 276-01. Значение в виде унифицированного выходного токового сигнала 4-20 мА с датчика поступает на аналоговые вводы микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных и выработка управляющего воздействия. Текущее значение температуры отображается на видеотерминале оператора-технолога. Управляющее воздействие с модуля  дискретного вывода   МФК 1500 с целью поддержания  заданной  температуры,  поступает на электропривод МЭПК 6300, который включается магнитным пускателем ПБР-2М.01, после чего управляющее воздействие подаётся на регулирующе-отсечной клапан. Клапан установлен на линии подачи жидкости из пароохладителя.

Контуры 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 являются контурами контроля наличия пламени основных и пилотных горелок. Для этого используются блоки контроля пламени БКП ФД. Значения в виде унифицированных выходных токовых сигналов  4-20 мА с блоков контроля пламени поступают на дискретные вводы  микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных. Текущие значения отображаются на видеотерминале оператора-технолога. При погасании пламени одной из горелок с  дискретных  выводов   МФК 1500 по контурам 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 подаются управляющие воздействия с целью блокировки подачи газа на всех трубопроводах и сброса газа в атмосферу.  Они поступают на электроприводы МЭПК 6300, которые включаются магнитными пускателями ПБР-2М.01, после чего управляющие воздействия подаются на отсечные клапаны. Клапаны установлены на трубопроводах газа.

Контуры 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 являются контурами контроля давления на трубопроводах  газа к основным и пилотным горелкам. Для этого используются датчики давления Метран 150 СGR. Значения в виде унифицированных выходных токовых сигналов  4-20 мА с датчиков давления поступают на аналоговые вводы  микропроцессорного контроллера МФК 1500, где происходит обработка данных. Текущие значения давлений отображаются на видеотерминале оператора-технолога. При превышении или уменьшении регламентированных  значений  давлений с  дискретных  выводов   МФК 1500 по контурам 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 подаются управляющие воздействия с целью блокировки подачи газа на всех трубопроводах и сброса газа в атмосферу.  Они поступают на электроприводы МЭПК 6300, которые включаются магнитными пускателями ПБР-2М.01, после чего управляющие воздействия подаются на отсечные клапаны. Клапаны установлены на трубопроводах газа.

Контур 52 является контуром управления насосом Н1. С модуля  дискретного  вывода   МФК 1500 управляющее воздействие подаётся на электромагнитный открытый реверсивный пускатель ПМЛ-2501, который отвечает за управление насосом Н1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Принципиальная схема электропитания

 

Принципиальная схема  электропитания представлена в виде чертежа в данном проекте. Исходными материалами для разработки принципиальной электрической схемы являются схема автоматизации, спецификация на приборы и средства автоматизации, и дополнительные требования, изложенные в задании на разработку принципиальных электрических схем. Основное электропитание шкафов автоматики и контроля АСУТП осуществляется от сети переменного тока 1 категории напряжением ~220В.

На схеме предусмотрено  питание всех электропотребителей системы автоматизации производства пара. Все цепи, приведенные на электрической схеме, имеют маркировку.

В качестве АВР выберем  АВР-19-220-16. Устройство предназначено для автоматического переключения на резервное питание (2 ввод) при исчезновении нормального питания цепей управления, силового оборудования и т.д. на 1 вводе - рабочем. Переключение потребителей на нормальное питание осуществляется автоматически при восстановлении напряжения питания на 1 вводе. Для питания датчиков с унифицированным токовым сигналом на выходе применим блоки питания Метран 602. Все электропотребители включены через автоматические выключатели типа АП50. Данные автоматические выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме, отключения тока при перегрузках и коротких замыканиях, а также для оперативных включений и отключений электрических цепей.

                                                                                                                   

 

 

 

Таблица 4

Перечень элементов принципиальной схемы электропитания

№ поз.	Наименование и краткая  характеристика	Тип	Кол.	Прим.
А1	Устройство автоматического ввода резерва, 220В, 16А	АВР-19-220-16	1
А2 – А22	Блок питания стабилизированным  напряжением 36В, двухканальный	Метран 602	21
QF1-QF53	Выключатель автоматический, соответствует требованиям ГОСТ 9098-78	АП 50-3МТ Н У32	53

 

 

3.3 Схема соединений внешних проводок

 

Схема соединений  внешних  проводок – это комбинированная  схема, на которой показаны электрические  связи между датчиками и контроллерной  техникой, а также  щитом питания  средств автоматизации; кроме того, показаны электрические и трубные  связи между контроллерной техникой и щитом питания с исполнительными  механизмами регулирующих органов.

Схема соединений  внешних  проводок выполнена на основании  следующих материалов: схемы автоматизации, принципиальной схемы электропитания, паспортов на приборы и средства автоматизации, оборудования, а также элементов АСУТП (контроллерной техники и ПЭВМ).

На схеме соединений внешних  проводок  указаны:

• Электрические провода и кабели (с указанием их номера, типа, длины и, при необходимости, мест подсоединения);
• Датчики, регулирующие органы и т.п., встраиваемые в технологическое оборудование  с указанием номеров их позиций по спецификации оборудования;
• Технические характеристики  соединительных и разветвительных коробок, труб, арматур и т.п., предусмотренных данной схемой и необходимое их количество.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Перечень элементов схемы соединения  внешних проводок

№	Наименование и краткая  характеристика	Тип	Кол-во	Примечания
1-47, 53-86	Кабель контрольный с медными токопроводящими жилами с ПВХ  изоляцией с защитным покровом, предназначенный для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств	КВВГ 4 × 1.0	2795 м
48-52	Кабель контрольный с  медными жилами с ПВХ изоляцией с защитным покровом, предназначенный для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств	КВВГ 10 × 1.0	150 м
КС №1, КС  №2, КС  №3, КС  №4, КС  №5	Коробка металлическая соединительная клеммная из нержавеющей стали	КСК-16	5
F	Автомат защиты	АП-503МТ	17

 

 

3.4 Схема подключения  модулей МФК 1500

 

На схеме изображены два модуля ввода аналоговых сигналов среднего уровня AIG16, модуль ввода дискретных сигналов DI16 и два модуля вывода дискретных сигналов DO32.

 Модуль AIG16 имеет 16 каналов ввода с индивидуальной гальванической развязкой. Подключение к входам осуществляется по принципу «плюс – минус». К двум модулям AIG16 подключены датчики с позициями 1а – 18а, 27а – 34а.

Модуль DI16 имеет 16 каналов ввода дискретных сигналов с групповой гальванической развязкой 2 группы по 8 каналов. К нему подключены 8 блоков контроля пламени с позициями 8б – 15б.

Модуль DO32 имеет 32 канала вывода дискретных сигналов  с групповой гальванической развязкой 4 группы по 8 каналов. К двум модулям DO32 подключены регулирующие, отсечные и регулирующе-отсечные клапаны фирмы «ЛГ Автоматика» с электроприводами МЭПК 6300 с    позициями 35а – 44а, 1б – 7б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Система контроля и управления процесса производства перегретого водяного пара на базе пакета MasterSCADA

 

В данном проекте была разработана  автоматизированная система диспетчерского контроля и управления участка процесса производства перегретого водяного пара с использование системы MasterSCADA.

MasterSCADA – программный пакет для проектирования систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA). Основными свойствами является модульность, масштабируемость и объектный подход к разработке. Система предназначена для сбора, архивирования, отображения данных, а также для управления различными технологическими процессами. Помимо создания верхнего уровня, система позволяет программировать контроллеры с открытой архитектурой. Таким образом MasterSCADA позволяет создавать единый комплексный проект автоматизации (SCADA система + ПЛК). Вся система, включая все компьютеры и все контроллеры, конфигурируется в едином проекте, за счет этого не требуется конфигурировать внутренние связи в системе.

Программный пакет MasterSCADA построен на клиент-серверной архитектуре с возможностью функционирования, как в локальных сетях, так и в Интернете. Прием и передача данных и сообщений на основе стандартов ОРС встроена в ядро пакета. Максимальная поддержка всех стандартов (XML, HTML, ODBC, OLE, COM/DCOM, ActiveX и др.) и открытые описания интерфейсов и форматов данных обеспечивают все необходимые возможности для стыковки с внешними программами и системами. Инструментальная среда MasterSCADA предлагает объектный подход к разработке проекта.

 

 

 

4.1 Описание технологической структуры дерева системы