АСУ электрокотельной

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1 Автоматизированные системы управления технологическими процессами 6
1.2 Особенности проектирования АСУТП 16
1.3 Обзор электрокотельных 26
1.4 Виды электрокотельных 33
2. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ И ВЫБРАННЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОКОТЕЛЬНОЙ 38
2.1 Сведения об объекте автоматизации 38
2.2 Обоснование выбора средств автоматизации 40
2.3 Регулирование электрокотлов, работающих по закрытой схеме 47
2.4 Параметры контроля и регулирования 51
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА 52
3.1 Теплогидравлический расчет 52
3.2 Компьютерная модель с применением программы SimInTech 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
ПРИЛОЖЕНИЕ А 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 69
ПРИЛОЖЕНИЕ В 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 71

Весь текст будет доступен после покупки

Энергоэффективность и снижение экологической нагрузки являются одними из ключевых вызовов современной энергетики. В этом контексте электрокотельные установки приобретают все большую популярность как локальные источники теплоснабжения, особенно в районах с доступной электрической энергией и строгими экологическими требованиями. Они характеризуются высоким КПД, минимальными выбросами и простотой эксплуатации по сравнению с традиционными котельными на органическом топливе.
Однако для реализации своих преимуществ электрокотельная требует высокоэффективной и надежной системы управления. Современные Автоматизированные Системы Управления Технологическими Процессами (АСУТП) позволяют не только поддерживать стабильный тепловой режим, но и оптимизировать энергопотребление, обеспечивать безопасность работы оборудования и минимизировать влияние человеческого фактора.
Проектирование таких систем сопряжено с рядом особенностей, включая выбор оптимальных средств автоматизации, разработку алгоритмов регулирования и необходимость тщательного моделирования процессов перед внедрением. Использование современных программных комплексов, таких как SimInTech, для создания компьютерных моделей является важным этапом, позволяющим отработать решения, снизить риски и затраты на реальную реализацию проекта.
Таким образом, разработка и совершенствование АСУТП для электрокотельных, отвечающих современным требованиям по энергосбережению, надежности и автоматизации, является высокоактуальной задачей, имеющей важное народнохозяйственное значение.
Цель работы: Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом электрокотельной на основе анализа современных средств автоматизации и компьютерного моделирования.
Задачи исследования:
1. Изучить теоретические основы, структуру и особенности проектирования АСУТП.
2. Проанализировать виды и особенности электрокотельных установок как объектов автоматизации.
3. Обосновать выбор конкретных технических средств автоматизации (контроллеров, датчиков, исполнительных механизмов) для проекта электрокотельной.
4. Разработать алгоритмы регулирования основных параметров работы электрокотлов в закрытой схеме теплоснабжения.
5. Создать и исследовать компьютерную модель системы регулирования электрокотельной в программной среде SimInTech для верификации предложенных решений.
Объект исследования: Технологический процесс работы электрокотельной установки.

Весь текст будет доступен после покупки

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Автоматизированные системы управления технологическими процессами
Общие вопросы автоматизации организации и управления производством решаются на уровне автоматизированных систем управления производством по отраслям. Технологическая подготовка производства осуществляется в рамках систем автоматизированного проектирования и автоматизированных систем технологической подготовки производства, которые функционируют в соответствии с проектной документацией, разработанной с помощью систем автоматизированного проектирования. Непосредственное управление технологическими процессами изготовления запланированной продукции возлагается на автоматизированные системы управления технологическими процессами.
Принято разделять проблемы автоматизации организации и управления производством, которые решаются на уровне автоматизированных систем управления производством, и технико–технологические вопросы автоматизации, решаемые на уровне систем автоматизированного проектирования и автоматизированных систем управления технологическими процессами. Последние образуют единый комплекс автоматизированных производственных систем, обычно называемых гибкими производственными системами. На международном уровне такие системы принято именовать системами CAD–CAM, при этом системы CAD объединяют в себе функции автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства. В настоящее время создание гибких производственных систем является основной задачей автоматизации для различных отраслей народного хозяйства.
Системы автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства являются специфическими для каждой отдельной отрасли, в то время как в структуре автоматизированных систем управления технологическими процессами наблюдается значительная общность. Эта общность обусловлена тем, что в системах управления технологическими процессами преимущественно применяются электромеханические исполнительные устройства. Прежде всего, это относится к технологическим процессам, связанным с изменением формы исходного материала, таким как обработка резанием, прокатка, бумажное или текстильное производство. В них основными рабочими движениями являются перемещения рабочих органов, осуществляемые с помощью электроприводов. Автоматизированные электромеханические комплексы также широко применяются при добыче сырья в горной, нефтяной и газовой отраслях, а также при первичной обработке, хранении и транспортировке зерна и другой сельскохозяйственной продукции.
Разнообразные автоматизированные транспортные системы, используемые для перемещения твердых, жидких и газообразных продуктов, такие как электропогрузчики, грузовые подъемники, насосные станции и трубопроводные системы, в качестве исполнительных устройств используют силовые электроприводы. Кроме того, сервоприводы находят широкое применение в системах управления. Даже в технологических процессах, связанных с изменением агрегатного или физико–химического состояния исходных материалов, подача сырья на обработку и транспортировка готовой продукции, как правило, осуществляется с помощью электромеханических устройств или транспортных систем, управляемых такими агрегатами. По перечисленным причинам основное внимание уделяется изучению автоматизированных систем управления технологическими процессами, использующих электромеханические исполнительные устройства.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Мирошник, И.В. Теория автоматического управления: учебник и практикум для вузов / И.В. Мирошник. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва: Юрайт, 2022. – 407 с. – (Высшее образование).
2. Справочная система ГазСинтез [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://sargs.ru/
3. Современные средства и системы управления, технического регулирования и контроля: учебное пособие / В.В. Шишмарев [и др.]. – Москва: ИНФРА-М, 2022. – 302 с.
4. СП 124.13330.2020 «Тепловые сети». Актуализированная редакция СНиП II-35-76* [Электронный ресурс]. – М., 2020. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/573275667
5. Тарасенко, А.П. Теплоснабжение: учебное пособие для вузов / А.П. Тарасенко. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Юрайт, 2021. – 289 с.
6. Автоматизация технологических процессов и производств: учебник для вузов / В.П. Фёдоров [и др.]; под ред. В.П. Фёдорова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Юрайт, 2023. – 411 с.
7. Автоматизированный электропривод: учебник и практикум для вузов / М.Г. Грибков; под общ. ред. М.Г. Грибкова. – Москва: Юрайт, 2022. – 406 с.
8. СТО 4.2–07–2014. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. – Взамен СТО 4.2–07–2012; Дата введения 9.01.2014. – Красноярск: ИПК СФУ, 2014. – 60 с.
9. ГОСТ 2.701-2008 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению». – Взамен ГОСТ 2.701-84; Введ. 2009-06-01. – М.: Стандартинформ, 2008. – 39 с.
10. Карташов, Б.А. Среда динамического моделирования технических систем SimInTech / Б.А. Карташов, О.С. Козлов, Е.А. Шабаев, А.Д. Щекатуров, Д.А. Мовчан. – Москва: ДМК–Пресс, 2017. – 424 с.

Весь текст будет доступен после покупки