Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления. Подбор приборов

Автоматизация – это внедрение в производство технических средств, которые управляют процессами без непосредственного участия человека. Автоматизация приводит к улучшению показателей эффективности производства, улучшению качества, увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Высокие темпы развития промышленности неразрывно связанно с проведением автоматизации. Задачи, которые решаются при автоматизации современных производств, весьма сложны и требуют от специалистов знания не только устройства различных приборов, но и общих принципов составления систем автоматического управления.

Внедрение АСУ в производство обеспечивает: сокращение потерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков работы оборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочих заменяется на более легкий, что значительно увеличивает производительность труда и уменьшает трудоемкость.

В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностью к нарушениям технических процессов, вредностью условий работ.

При автоматизации человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления производственным процессом передаются автоматическим устройствам.

Данная работа показывает один из возможных способов автоматизации парокотельной установки. Это позволяет производить контроль и регулирование из кабины оператора.

В итоге автоматизации

значительно облегчится труд персонала, обслуживающего парокотельную установку. Оператор после автоматизации может, находясь у щита следить за

всеми протекающими в печи процессами. А также может контролировать процессы регулирования и по мере необходимости вносить

ручные воздействия.

На многих химических предприятиях имеются свои парокотельные уста­новки, предназначенные для получения пара заданных парамет­ров.

Парокотельная установка состоит из двух основных частей: котла и топки. В котел непрерывно подаётся вода, компенсирующая потери при парообразовании, причём уровень питательной воды должен быть не менее чем на 100 выше, чем зона контакта котла с открытым пламенем. Процесс парообразование контролируется подводом тепла, образуемым при сжигании природного газа в топке. Для поддержания пламя в топку нагнетается воздух с коэффициентом избытка α=1,1. Пламя разжигается запальником. Продукты горения отводятся в дымовую трубу.

На объект управления будут действовать множество возмущающих воздействий. Представим их в виде неявной функции входных и режимных параметров.

Ку=Р=f(Fт; Fв; Тт; Тв; Тос; Тп; Тпв), где

Fт – расход топлива (природный газ);

Fв – расход воздуха;

Fпв – расход питательной воды;

Тт – температура топлива;

Тв – температура воздуха;

Тос – температура окружающей среды;

Тп – температура пара;

Тпв – температура питательной воды.

Чтобы при наличии возмущающих воздействий цель управления была достигнута и были стабилизированы параметры пара, следует в качестве главной регулируемой величины принять давление пара

(для на­сыщенного пара существует определенная зависимость между давлением и температурой, поэтому стабилизация давления обеспечит и постоянство температуры), а регулирующее воздействие вносить изменением расхода топлива

.

Одной из серьезных задач при регулировании процесса го­рения в топках парокотельных установок является экономичное сжигание топлива благодаря подаче определенного количества воздуха

. Показателем соответствия расходов воздуха и топли­ва может служить коэффициент избытка воздуха α=Gв.д/Gв.т »1 (где Gв.д — действительное значение расхода воздуха; Gв.т — теоретическое значение расхода воздуха, обеспечиваю­щего, полное сжигание топлива). При постоянной теплотворной способности топлива заданное значение коэффициента α (≈1,1) может обеспечить простой регулятор соотношения расходов топлива и воздуха.

Схема регулирования пост­роена таким образом, что из­менение давления пара вызы­вает одновременно изменение подачи топлива и воздуха.

Другие статьи по теме

Паровая турбина
« Паровая турбина — вид парового двигателя, в котором струя пара, действуя на лопатки ротора, вызывает его вращение. В настоящее время паровые турбины применяются вместе с котлами, работающими на органическом топливе или с яде ...

Промышленная робототехника
Промышленная робототехника является одним из новых направле­ний автоматизации производственных процессов, начало развития, которого в на­шей стране относится к последнему десятилетию. Комплексный подход к ре­шению технико-эк ...