Атоматтандырудың функционалды схемасы

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

1 Негізгі бөлім

Жылу жібергіштің қысымын жоғарылаудың технологиялық процессі
1.1Технологиялық процесстің суреттелінуі.
ЖЫЛУ ЭЛЕКТР ОРТАЛЫҒЫ (ЖЭО) – тұтынушыларға бір мезгілде электр
энергиясы мен жылуды бу және ыстық су түрінде бірге өндіріп беретін бу
(газ) турбиналы электр стансасы. ЖЭО беретін жылу қызған бу немесе ыстық су
түрінде таратылады. Энергетикалық бу қазандарында (жану камераларында)
өндірілген тиісті параметрлі бу (газ) турбинаны және онымен бір білікте
орнатылған электр генераторын айналдырады. Турбиналарда жұмыс істеп шыққан
будың қалдық қызуының едәуір бөлігі кәсіпорындардың технолологиялық
процестерін бумен жабдықтауға және ыстық сумен үйлерді жылыту жүйелеріне
жұмсалады (қ. Жылумен қамтамасыз ету). Қазандық және турбиналық жабдықтары
құрамына қарай ЖЭО-лар бу турбиналы (бу-күш қондырғылы) ЖЭО, газ турбиналы
(газ турбиналы қондырғылы) ЖЭО, бу-газ турбиналы (бу-газ турбиналы
қондырғылы) ЖЭО және атомдық ЖЭО болып ажыратылады. Соңғы уақытқа дейін
Қазақстанда бу-күш қондырғылары кең таралған[1]. Бу турбиналы ЖЭО-лар
агрегаттарының бірлік және жалпы қуаты бойынша төменгі қуатты (25 МВт-қа
дейін), орташа қуатты (50 – 100 МВт), жоғары қуатты (200 МВт-тан артық), ал
турбинаға келіп түсетін будың бастапқы параметрлеріне қарай төмен қысымды
(4 МПа-ға дейін), орташа қысымды (13 МПа-ға дейін) және аса жоғары қысымды
(25,5 МПа-ға дейін) болып бөлінеді. Қазіргі кезеңде бу-газ турбиналы
қондырғылар тиімді болып отыр. Бұларда газ турбинасында жұмыс істеп шыққан
ыстық газ қайта өңдеуші арнаулы қазанға беріледі де, ондағы су бу
турбинасын жұмыс істетуге жеткілікті параметрлі буға айналдырылады (қажет
болса, қазанда қосымша от жағылады), әрі қарай цикл бу-күш
қондырғыларындағыдай жүреді. ЖЭО-ларда электр және жылу энергиясын бірге
өндіру жағылатын отынды тиімді пайдалануға (отынды үнемдеу 30%-ке дейін
жетеді), электр станцияларының пайдалы әсер коэф-тін жоғарылатуға және
электр энергиясының өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді.
Қазақстанның ірі өндіріс орындары мен елді мекендерінің көпшілігі ЖЭО
жылуымен қамтамасыз етіледі. Олардың ішіндегі ірілері ғ2 Алматы ЖЭО (қуаты
510 МВт), Атырау ЖЭО (215 МВт), ғ2 Астана ЖЭО (240 МВт), ғ2 Қарағанды ЖЭО
(435 МВт), ғ3 Қарағанды ЖЭО (440 МВт), Маңғыстау энергокомбинатының ЖЭО (87
МВт), ғ1 Павлодар (350 МВт), ғ3 ЖЭО (440 МВт) ЖЭО, ғ2 Петропавл ЖЭО (380
МВт), Өскемен ЖЭО (241,5 МВт). Қазақстандағы ЖЭО-лар сағатына шамамен 45000
т-дан көп бу өндіре алады, олардың жалпы қуаты 5694 МВт-қа жетіп отыр[2].
Процессті басқарудың негізгі мақсаты бақылау және тұтынуға баратын
құбырдағы қажетті қысымды реттеу болып келеді[3].
ЖЭО (Жылу электр орталығынан)-дан ыстық су түседі және 4тен 4,8 барға
дейін шектерінде тұтынуға баратын қысымды реттеу керек. Егер 4 барға дейін
қысым түсетін болса, кірісте басқарудан №7 ашық атқару механизмдеріне және
№8ге шығыстан №1 насостан сигнал жіберіледі, насос содан соң №1 қосылады.
№1 насостың қозғалтқышының айналу жиілігі 45 гербцке жеткенде ПИ
реттегішінен №9,№10 ашық атқарушы механизмне сигнал жіберіледі, №2 насос
қосылады және берілген қысым орташа қысымға жеткенше дейін жұмыс істейді.
Ал егерде екі насос жақсы жұмыс істесе , онда №11 мен №12 атқарушы
механизмдері ашылады, содан кейін №13 қосылады.
Насостың жұмысы кезінде айналу жиілігінің төмендеуі 20 герцке дейін
болса насос тоқтайды, №3 насосы алдымен тоқтайжды, кейін №11 және №12
атқарушы механизмдері жабылады. Екінші насостың жұмысы кезінде айналу
жиілігінің төмендеуі 20 герц дейін болса, №2 насос өшіріледі.Содан кейін №9
мен №10 атқарушы механизмдері жабылады.Егер де тұтынушыға келтіретін қысым
4,8 бар құраса, барлық насос тоқтатылады. Жылу жүйесіндегі №1 кірістегі
атқарушы механизм және шығыстағы №3 мен №5 атқарушы механизмдер тұтынушыға
ашық түрінде қалады[4].
Контроллерді басқару қол режимімен өшіріледі де барлық атқарушы
механизмдер ашық түрге көшеді. РТ5 қысым датчигінен сигнал №1 жиілік
түрлендіргішінің аналогты кірісіне тура барады. Бірінші жиілікті
түрлендіргіштен екінші жиілікті түрлендіргішке сигнал беріледі,ал екіншіден
үшіншіге кезекті реттеуіштің көмегімен беріледі.
Насос аумағында қысым мен су басым болған жағдайда, приямой толтырылады
және деңгей сигнализаторы қосылады.Сигнал контраллерге түседі, кейін
№1,№3,№4,№5,№6 жабық атқарушы механизмдеріне сигнал барады.
Жобада керекті жылуды бақылау көлемі, сигнализация мен бірге
оператордың көмегімен насостың қызмет көрсету жағы қарастырылған.
Диспетчерлік пунктіге негізгі технологиялық параметрлердің сигнал беру
құрылғыларымен бірге автоматтандырылған жүйеде отырған жұмысшы орыннан
тұрақты және шапшаң түрде қызметшінің көмегімен насосты бақылау және
басқару жүзеге асады ( АРМ ). Қазіргі жобада сигналдар ШУ-1 шкафтарының
Сондай-ақ насос кеңістігінде дұрыс температураны қамтамасыз ету керек және
де құралдар дұрыс температурада жұмыс істеуі керек.
Жабдықтардың негізгі техникалық сипаттамалары 1.1-кестеде көрсетілген

1.1-кестеде Жабдықтардың негізгі техникалық сипаттамалары
№ Аты БірліктердЕң басты Агрегаттың Қуаттылығы
ің саны мөлшер, Dу айналу кВт
жылдамдығы,
об.мин.
Электронасос 3 D250 3000 15
VLT AQUA Drive 3 15
жиілік
түрлендіргіші
Шарлы кран 13 D250 -
BAIIOMAX
Электр 13 D250 - 1.5
жетігіAUMA
Калорифер ЭКОН-252 - - (3х7.5+1.1)

1.2 Бақылау нүктелерін және ретелетін параметрлерін таңдау
Қысымдардың қатар көлемдеріне тапсырмаға сәйкес шығарылады. Берілген
құрал параметрмен бірге АРМ басқару мониторымен НС-19 операторы бейне
камераның көмегімен схемамалар негізінде бақылау жұмыстары жүзеге асады.
Насосты қосқышындағы өлшеулердің көлемі :
- беруші құбырдағы температура ;
- кері құбырдағы температура ;
- насосты кеңістігіндегі ауа температурасы;
- қысым беруші құбырдағы насостарға дейін;
- қысым беруші құбырдағы насостардан кейін;
- кері құбырдағы қысым реттеуішке дейін;
- кері құбырдағы қысым реттеуіштен кейін;
- дренажды қабылдағыштағы деңгей .
Дистанционды сигнал беріліс датчигі ретінде қолданылады:
Өлшеуге арналған температуралар - Endress фирма термотүрлендіргішетері +
Hauser , Германия ;
Өлшеуге арналған температуралар - Endress фирма термотүрлендіргішетері +
Hauser , Германия ;
Өлшеуге арналған қысым+ Gerabar M фирма қысым түрлендіргіші+ Hauser ,
Германия ;
Liquiphat M фирма Endress прияниктегі деңгей сигнализаторынын өлшеуге
арналған+ Hauser , Германия;
Бақыланатын параметрлердің құрулары бағдарламалық - техникалық кешенде
бағдарламаланады (ПТК). Бақыланатын параметрлер ТКқа әртүрлі түрге АРМ
мониторларының экрандары ( кестелер , графиктар , парографтар ) шығады.
Параметрлердің мына мағыналары тап осы келесі өңдеуге арналған бақылаушылар
(контроллерлер) жадында және есептеу нәтижелерінің дайындаулары тіркеледі.
Анықталған шектермен параметрлердің шығуында сигнал берудің жарық және
дыбысты сигналдары мониторда шығады.
Қысым құралдары ретінде RSChG титі құрал“Manothem” өндірісті
қолданылған.
Жергілікті құралдар құбырларға қызмет жасауға ыңғайлы етіп
орналастырылады.
ПТК аппараттық бөлшегі Шу-1 шкафында орналасып отырады, ал ол НС
операторы орналастыруында орналастырылады .
Twido алысталған енгізу - шығару модульдері ШУ-1 шкафтарында
орналастырылады.
Насосты станцияның электро жетектері бар ысырмаларын басқару АРМ
мониторынан және кілттермен басқару шкафынан ( ШУ -1) жүзеге асады.
Басқару орнын таңдау ШУ-1 шкафында кілттермен жүзеге асады.
Көрсетілген шкафта сонымен қатар ілмектік арматура электр жетектерінің
қоректену аспабы тағы басқалар орналасып отырады .
Негізгі реттейтін параметрлер :
- жиілік түрлендіргіш көмегі арқылы жоғарылатушы насостармен басқару.

Бақылау жүйесі және реттеудің сапалы көрсеткіштерінің анықтамасына
тоқталсақ талап бойынша өлшеуге қойылатын дәлдік және реттеудің температура
анықтамасы
Өлшеу құралымен тап осыларды нүктелерде техникалық сипаттамаларымен
бірдей талаптар көрсетіледі, соның ішінде диапозонмен және өлшеу дәлдіктері
қарастырылады.
Нормативті құжаттарға сәйкес жұмысшы өлшеу құралдарының таңдауында және
пайыздарда технологиялық параметрлердің реттелуі келесі бейнемен
анықталады.
Технологиялық параметр екі жақтық шек қоюы кезінде (мысалы 150+15-100 )
пайыздарда жіберілетін қателік формуламен анықталады
(1.1)
- Хмакс және Хмин - сәйкесті барынша көп және ең аз технологиялық параметр
мүмкін мағыналары .
Хном - технологиялық параметрдің номинал мағынасы .
Технологиялық параметрдің бір өңді шек қоюы кезінде пайыздарда
жіберілетін қателік төмендегі формуламен анықталады.
(1.2)
Осы техникалық процессті енгізгенде жылу тасушының өлшеу қателік
температурасы температуралардың жоғарғы шегінен +50С аспауы қажет, яғни тап
осы технологиялық процесс басқаруы жанында температура өлшеу қателігі 900С
кезінде +10С температурада. Осында бір жақты технологиялық параметрге шек
қоюы бар.
беруші құбырда тасмалданатын жылудың температураларын реттеуде өлшеу
құралдарының барынша көп жіберілетін қателігі төмендегі формуладағыдай:
( 1.3)
Кері құбырдағы талап бойынша өлшеуге қойылатын дәлдік анықтамасына
келсек жылу тасушының барынша көп температура қателігі +-50С тиісті шамадан
аспауы керек. Өлшеу құралдарының қателігі және жылу тасушы температураларын
реттеу төмендегі формуламен анықталады
(1.4)
Беруші құбырдағы талап бойынша қысымды өлшеуге қойылатын дәлдік
анықтамасына тоқталсақ жылу тасушының барынша көп температура қателігі 0,2
бар тиісті шамадан аспауы керек. (1.2) формулаға қажетті мағыналарды
қойғанда, құбырдағы қысым өлшеулер құралдарының барынша көп жіберілетін
қателігі төмендегі формуламен анықталады:
(1.5)
ТҮ АБЖ архитектура ретінде қазіргі жерде орталықтандырылған ТҮ АБЖ ең
үйлесімді болады. Орталықтандырылған ТҮ АБЖ жергілікті технологиялық
процестердің автоматтандыруында, тұтас орналасқан жабдықтаумен және жұмыс
салыстырмалы күрделі емес алгоритмымен қолданылады. ТҮ АБЖ орталықтандыру
үшін бағдарламалық қамтамасыз ету керек, құрылғылардың хабарды енгізу
шығаруды жұмысын келістіру керек . Орталықтандырылған аппараттық
құралдардың құны басқару жүйелерінің аппараттық құралдардың құнынан төмен.

1.3 Атоматтандырудың функционалды схемасы
Өлшеу құралдарының таңдауы кезінде келесі жайларды басшылыққа алу
қажет:
- өлшеу құралдары берілген диапозонда технологиялық параметрлердің
талап етілген дәлдікті тиісті қамтамасыздандыруы керек;
- биік эксплуатациялық сенімділік және ұзақ уақытқа шыдамды болуы
қажет.
Көрсеткіштердің таңдауы кезінде, өзгерту дәлдіктерінің, эксплуатация
шарттарының белгілерінен басқа, құны кезінде шығатын сигналдың ақпараттық
сыйысушылығына көңіл аудару керек және қалған бірдей шарттар кезінде токпен
бірыңғайлы сигналмен шығатын датчиктерді таңдау қажет, ТҮ АБЖ(Технологиялық
үдерістерді автоматты бақылау жүйесі) орналастыру элементтерінің магниттік
полясы 40 Ам асуы мүмкін, ол ретінше өлшеу құралдарының бөгетке тұрақтылық
жоғарылауымен және байланыс каналдарына қосымша өлшемдердің қабыл алуын
талап етеді. Сонымен қатар бірыңғайлы токтың сигналы ЭВМда енгізуге
арналған бөгетке тұрақты және ыңғайлы болып келеді.
Автоматтандыру жүйелерімен ұсынылып отырған функционалдық схема 1302000
ДЖ 02.01 А1 бетінде бейнеленген және келесі элементтерден түзеледі :
технологиялық параметрлердің бақылау көрсеткіштерінен,сигналдарды
түрлендіргіштерінен, Premium өнеркәсіпті контроллерінен, қосқыш аспаптан,
атқарушы механизмдардан, жиілік түрлендіргіштерден құралады.
Температураны өлшеуге келсек беруші құбырдағы жылу тасушының
температурасын өлшеуде жұмыс температурасының диапозоны 80-1200С
құрастырады. Технология талаптарына сәйкес, жұмыс температурасының
диапозондары және қоршаған орта шарттары бірдей, температура өлшеулерінің
құралдарына барлық нүктелерде бірдей талаптар көрсетіледі. Стандарттау
мақсаттарында барлықтардың қызмет ету нүктелерінде барлық нүктелерде бір
түрлі көрсеткіштерді қолдану лайықты.
Қойылатын талап шарттарға термоэлектр түрлендіргіш TST40- CA3DP12HA42
L=42 mm Endress+ Hauser ( Германия ) өндірістік қажеттілік бойынша келесі
техникалық сипаттамаларды айтуға болады:
- өлшеу диапозоны 0 -ден +1800С дейін ;
- салыстырмалы қателік 0,5%;
- өндетілген шығыс сигналы 4..20мА;
- тұрақты токтың қоректену кернеуі 24В ;
- қолданылатын қуат 3,6Вт;
- қорғау тыстың материалы - молибден .
Түрлендіргіштің дәлдіктеріне сәйкестікке TST40- CA3DP12HA42 L=42 mm
көрсеткішін тексеруін қажетті жасау. Өлшеудің көрсеткішінің барынша көп
қателігі TST40- CA3DP12HA42 L=42 mm (1.1) формулаға сәйкес абсолюттік
бірліктерде құрастырылады

Мұнда δабс - абсолюттілерді бірліктердегі қателік.
Технологиялық уақыт тәртібіне сәйкес температураны өлшеудің барынша көп
жіберілетін қателігі осыларды нүктелерде, абсолюттік бірліктерде +50С
құрайды.
Қоршаған орта параметрлерінің жіберілетін мағыналары TST40- CA3DP12HA42
L=42 mm датчигімен қоса құрылуы төмендегідей келтірілген:
- жұмыс температура диапозоны -40 +850 С;
- салыстырмалы дымқылдық 95%;
- қорғаныш дәрежесі IP55.
Кері құбырдағы жылу тасушы температурасын өлшеуге тоқталсақ жұмыс
температурасының диапозоны 80-1200С құрайды. Технология талаптарына сәйкес
, жұмыс температурасының диапозондары және қоршаған орта шарттары бірдей ,
температура өлшеулерінің құралдарына барлық нүктелерде бірдей талаптар
көрсетіледі. Стандарттау мақсаттарында барлықтардың қызмет ету нүктелерінде
барлық нүктелерде бір түрлі көрсеткіштерді қолдану лайықты.
Қойылатын талап шарттарға термоэлектр түрлендіргіш TST40- CA3DP12HA42
L=42 mm Endress+ Hauser ( Германия ) өндіріс жауап береді, келесі
техникалық сипаттамаларды айтуға болады:
- өлшеу диапозоны 0 -ден +1800С дейін ;
- салыстырмалы қателік 0,5%;
- өндетілген шығыс сигналы 4..20мА;
- тұрақты токтың қоректену кернеуі 24В ;
- қолданылатын қуат 3,6Вт;
- қорғау құрылғының материалы - молибден .
Түрлендіргіштің дәлдіктеріне сәйкестікке TST40- CA3DP12HA42 L=42 mm
көрсеткішін тексеруін қажетті жасау. Өлшеудің көрсеткішінің барынша көп
қателігі TST40- CA3DP12HA42 L=42 mm (1.1) формулаға сәйкес абсолюттік
бірліктерде құрастырылады:

Мұнда δабс - абсолюттілерді бірліктердегі қателік.
Технологиялық уақыт тәртібіне сәйкес температураны өлшеудің барынша көп
жіберілетін қателігі осыларды нүктелерде, абсолюттік бірліктерде +50С
құрастырады .
Қоршаған орта параметрлерінің жіберілетін мағыналары TST40- CA3DP12HA42
L=42 mm датчигімен қоса құрылуы төменде келтірілген:
- жұмыс температура диапозоны -40 +850 С;
- салыстырмалы дымқылдық 95%;
- қорғаныш дәрежесі IP55.
Қондырғыда деңгейді өлшеу 1 метр деп қарасытырсақ қойылатын талап
шарттарға деңгей сигнализаторы FTW31-A1A2AA4A Endress+ Hauser ( Германия )
өндірісі жауап береді, келесі техникалық сипаттамалары бар:
- диапозондағы қателік 0 -ден 1м-ге дейін ±15мм құрады;
- температураның әсерінен қосымша қателік ±0,07%;
- өндетілген шығыс сигналы 4..20мА;
- тұрақты токтың қоректену кернеуі 24В ;
- қолданылатын қуат 0,8 Вт.
Түрлендіргіштің дәлдіктеріне сәйкестікке FTW31-A1A2AA4A көрсеткішін
тексеруін қажетті жасау . Осы деңгейдегі жоғарғы өлшеу диапазонан қосымша
қателік 0,07% тең (1.1) формулаға сәйкес шығарылады.

Технологиялық уақыт тәртібіне сәйкес температураны өлшеудің барынша көп
жіберілетін қателігі осыларды нүктелерде, абсолюттік бірліктерде ±0,01м
құрастырады.
Қоршаған орта параметрлерінің жіберілетін мағыналары FTW31-A1A2AA4A
сигнализаторымен қоса құрылуы төмен келтірілген:
- жұмыс температура диапозоны -40 +800 С;
- салыстырмалы дымқылдық 95%;
- қорғаныш дәрежесі IP65.
Беруші құбырдағы қысымды өлшесек онда құбырдағы қысым мағыналарының
диапозоны 0 бар –дан 5 бар-ға дейін болады.
Қойылатын талап шарттарға термоэлектр түрлендіргіш Cerabar M PMC41-
RE11P2H11T1 4...20mm Endress+ Hauser ( Германия ) өндіріс орнынан
тапсырыспен алынған құрылғылардың келесі техникалық сипаттамалары бар:
- қателік ±0,2%;
- өндетілген шығыс сигналы 4..20мА;
- тұрақты токтың қоректену кернеуі 45 В ;
- қолданылатын қуат 8,1 Вт;
Технологиялық уақыт тәртібіне сәйкес температураны өлшеудің барынша көп
жіберілетін қателігі осыларды нүктелерде, абсолюттік бірліктерде 0,2%
құрастырады .
0,2% 1,69% және 1,35% айрықша аз болғандықтан, демек, Cerabar M PMC41-
RE11P2H11T1 4...20mm қысым датчигі өлшеулердің қойылған талапты дәлдігін
қамтамасыздандырады.
Қоршаған орта параметрлерінің жіберілетін мағыналары датчигімен қоса
құрылуы төменде келтірілген :
- жұмыс температура диапозоны 0-ден +1800 С дейін;
-жұмыс қысымы 6 бар дейін;
- салыстырмалы дымқылдық 95%
- қорғаныш дәрежесі IP68.
Есептеуіш құрылғысын таңдауда осы дипломдық жобада ТҮ АБЖ ұсынылып
отырған құрылымы орталықтандырылған деп айқындалды. Сигналдардың кіру
шығу функцияларын, өңдеулер және басқарушы сигналдардың құрулары орындайтын
Premium фирмасы Schneider Electric өнеркәсіпті контроллер ядро система
ретінде таңдалған.
Контроллер Premium - табиғи салқындаумен жұмыс істейтін модульдік
бағдарламаланушы контроллерлер. Модульдік контрукция, таратылған басқару
құрылымдарының құру мүмкіншілігі, пайдаланушыға интерфейс модулі
контроллерді әртүрлі өнеркәсіпті өндіріс облыстарында автоматты басқару
есептерін кең шеңберде үнемді қолдануға рұқсат етеді.
Контраллердің нәтижелі қолдануына әртүрлі өнімділік орталық
процессорларының бірнеше үлгісін, дискреттік және аналогтық сигналдарын
енгізу модульдердің кең гамма бары, функционалды модульдердің және
коммуникациялы процессорлардың қолдану мүмкіншілігі жағдай жасайды.
Premium контроллері өз құрамына қоса алады:
- орталық процессорлардың модульдері (СР). мақсат қиындықтар дәрежесінің
тәуелділігінде контроллерлерде әртүрлі орталық процессорлардың үлгілері
қолданылуы мүмкін, яғни өнімділікпен айырмашылығы бар, олар : жады
көлемімен, барымен немесе қоса салынған кірулердің - шығулардың жоқ
болуымен және арнайы функциялардың, барымен немесе коммуникациялы
интерфейстердің жоқ болуымен сипатталады:
- сигналдық модульдер (SM), ол әртүрлі электрлік пен уақытша параметрлермен
дискреттік және аналогтық сигналдардың енгізуді - шығаруына арналған ;
- коммуникациялы процессорлар ( СР ) PROFIBUS, Industrial Ethernet, AS
сеті интерфейске немесе байланыс организациясына PPI арқылы ( point to
point ) интерфейске қосу үшін ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.