Автоматизация процессов инженерных систем теплоснабжения и кондиционирования промышленных предприятий

ВВЕДЕНИЕ 6
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 8
1.1 Анализ объекта проектирования 8
1.2 Типовые схемы вентиляции 9
1.3 Описание объекта управления 12
1.4 Автоматизация системы вентиляции 16
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОНСТРУИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ 21
2.1. Системный анализ проектируемой системы на основе методов декомпозиции и разработка структуры системы управления 21
2.2 Обзор средств и оборудования сбора данных 24
3. ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ 30
3.1. Архитектура системы на базе ПЛК S7-300 30
3.2.1 Выбор датчика температуры 36
3.2.2 Выбор датчика давления 37
3.2.3 Выбор датчика расхода 38
3.2.4 Выбор исполнительных элементов 38
3.3 Описание алгоритмов циклического опроса датчиков и первичной обработки информации 40
4. НАСТРОЙКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ТОПОЛОГИИ 45
4.1. Расчет контура регулирования системы 46
4.2 Архитектура системы управления 53
4.3. Выбор среды программирования 55
5. РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА МОДЕРНИЗАЦИЮ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 68

Весь текст будет доступен после покупки

В последнее время активно развивается ниша автоматизированных компьютерных систем для контроля различных параметров здания, таких как температура, влажность, освещенность и др. Автоматизация – это набор инструментов, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека. но под его контролем. Автоматизация производственных процессов повышает производительность, снижает затраты и повышает качество продукции, сокращает количество обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, экономит материалы, улучшает условия труда и безопасность.
Проблемы экономичного использования электроэнергии сегодня актуальны как никогда. С экономическим ростом в крупных городах нехватка энергии увеличивается во время пикового потребления. Этот вопрос в настоящее время очень актуален, так как цена на нефть быстро растет. В этих ситуациях при явном дефиците энергетических ресурсов системам автоматического управления отводится одна из главных ролей.
Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации. Создание эффективной автоматизированной системы технологического процесса является очень сложной задачей.
На современном этапе развития технических систем активно модернизируются морально и технически устаревшие системы управления, заменяются современными автоматизированными системами управления (АСУ ТП). Это следствие постоянного развития и совершенствования систем управления, их элементной базы и используемых технических средств. Этот тип систем предназначен для повышения надежности и качества технологического производства при одновременном уменьшении количества работников по техническому обслуживанию. Кроме того, системы автоматизации позволяют внедрять системы мониторинга прогресса ТП на разных фазах.
САУ внедряется на производстве с целью увеличения эффективности управления, достижения максимального КПД и оптимального протекания ТП. Современные системы автоматизации - это сложные многоуровневые системы с иерархической структурой, а также усовершенствованными системами самодиагностики и контроля. Это означает, что даже выход из строя одной или нескольких подсистем не вызывает чрезвычайных ситуаций во всем производстве, а лишь снижает эффективность оборудования.
Вентиляционные системы, а также системы теплоснабжения являются крупнейшим потребителем топливно-энергетических ресурсов в стране. От нормального функционирования этих систем зависят условия теплового комфорта в отапливаемых помещениях, самочувствие людей, производительность труда и т.д. Производство качественной продукции на многих промышленных предприятиях требует строгого соблюдения общих параметров микроклимата. Поэтому проблема повышения качества, надежности и эффективности кондиционирования воздуха имеет общегосударственное значение [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Анализ объекта проектирования

Киембаевский ГОК (АО «Оренбургские минералы») — комбинат по добыче и переработке хризотилсодержащей руды. Потребителями продукции являются предприятия химической, строительной и электротехнической отраслей промышленности. Основную деятельность осуществляет в сфере - Добыча асбеста хризотилового, также указаны 56 доп. видов деятельности.
Киембаевское месторождение хризотилового волокна, на базе которого работает комбинат "Оренбургские минералы", расположено на восточном склоне Южного Урала, на территории Оренбургской области в 450 км от г. Оренбурга.
Киембаевское месторождение состоит из пяти залежей общей площадью по поверхности 2,5 млн.кв.м. Расположение рудных залежей весьма благоприятное для успешной эксплуатации, что позволяет вести их разработку открытым способом в карьере. Глубина карьера составляет около 270 м, ширина - более 1400 м, длина - более 2600 м.
Обогатительная фабрика, в составе комбината, является высокоавтоматизированным предприятием, способным перерабатывать до 10 млн.т руды в год. Фабрика состоит из дробильно-сортировочного комплекса и цеха обогащения.
Технологическая схема дробильно-сортировочного комплекса предусматривает три стадии дробления, четыре стадии классификации, сушку руды и функционирует по условиям максимально возможного сохранения природной текстуры, длины и физико-механических свойств волокна. Прогрессивная каскадная компоновка оборудования в корпусе обогащения с самотечной транспортировкой продуктов обогащения из аппарата в аппарат сводит до минимума межаппаратный конвейерный и элеваторный транспорт.
Особенностями цеха обогащения являются:
? -каскадное расположение оборудования, позволяющее сократить применение конвейерного транспорта;
? -применение для систем технологического пневмотранспорта и аспирации централизованных высокоэкономичных вентиляторных установок,
? -применение для очистки воздуха от пыли рукавных фильтров, позволяющих достичь высокой степени очистки воздуха с его возвратом в корпус;

Рисунок 1.1 – Местоположение объекта исследования

1.2 Типовые схемы вентиляции

Тепловые сети подают теплоту различным потребителям. По характеру протекания во времени различают две нагрузки: сезонную и круглогодичную. К сезонной нагрузке относится отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Отопление и вентиляция — зимние нагрузки; кондиционирование воздуха — летняя.
Величина и характер изменения сезонной нагрузки зависят главным образом от климатических условий: температуры наружного воздуха, солнечного излучения и влажности воздуха. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой график нагрузки. К круглогодовой нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водоснабжение.
График технологической нагрузки зависит от профиля производственных предприятий и режима их работы, а график нагрузки горячего водоснабжения — от благоустройства жилых и общественных зданий, состава населения и распорядка его рабочего дня, а также от режима работы коммунальных предприятий — бань, прачечных. Эти нагрузки имеют переменный суточный график.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим про-цессом, экспериментом, оборудованием. — М. : Горячая линия — Телеком, 2008. - 608 с.
2. Промышленные контроллеры. Оборудование для АСУ ТП – Каталог №6/2006. Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов АПК и ЖКХ: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2001. – 423 с.: ил.
3. Производственный менеджмент: Учебник для вузов / Ред. С.Д. Ильенкова. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 583 с.
4. Микропроцессорное устройство управления ИТП ОВЕН ТРМ232 Техническое описание АГСФ.421455.001ТО /Редакция 7.18/ 2011
5. Промышленные контроллеры. Оборудование для АСУ ТП – Каталог №6/2006. Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов АПК и ЖКХ: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2001. – 423 с.: ил.
6. Паровые и водогрейные котлы: учебное пособие/ В.Д. Галдин. - Омск: СибАДИ, 2011. - 47 с.
7. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим про-цессом, экспериментом, оборудованием. — М. : Горячая линия — Телеком, 2008. - 608 с.
8. СП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение: Строительные нормы и правила. М., 2011.
9. СанПиН 2.2.2.542-96. Нормы для операторов ЭВМ. Санитарные правила. М.: Информ.-изд. центр Минздрава России, 1997.
10. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности: Нормы пожарной безопасности. М., 2004.
11. Гайфулин Т.А., Костомаров Д.С. Анализ современных систем мониторинга. Известия ТулГУ. Технические науки. - 2013. - №9. Ч.2. - С. 51-55.
12. Инструкция по устройству и эксплуатации котлоагрегатов БКЗ 160-100 2008.
13. Медведев, А. Е. Автоматизация производственных процессов: учеб. пособие [для студентов специальности 140604 "Электропривод и ав-томатика пром. установок и технолог. комплексов"] / Медведев А. Е., Чу- пин А. В.; ГОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т». - Кемерово: КузГТУ, 2009. 325 с.
14. Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации. Введен в действие 27.11.2009 // Росийская газета № 5050 27 ноября 2009г. - 2009.

Весь текст будет доступен после покупки