Разработка проектной документации системы управления ЦТП

Введение 6
1 Описание объекта управления и определение параметров САУ 1.1 Характеристика объекта управления 8
1.2 Определение параметров контроля и управления, сигнализации, защиты и блокировки 11
2 Разработка проектной документации системы управления ЦТП
2.1 Описание структурной схемы АСУТП 12
2.2 Описание функциональной схемы 13
2.3 Описание принципиальной электрической схемы 22
2.4 Описание щитов и пультов 22
2.5 Описание пункта управления 24
2.6 Расчет регулирующего клапана 26
2.7 Построение «Человеко-Машинного» интерфейса ЦТП 31
3 Безопасность жизнедеятельности и охрана труда 39
4 Расчет капитальных затрат на создание и внедрение АСУ 56
5 Расчет оптимальной АСР температуры теплоносителя в трубопроводе отопления 65
Заключение 103
Список использованной литературы 104
Приложение А

Весь текст будет доступен после покупки

Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Эти параметры весьма своеобразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и другие), механические (сила, момент силы, скорость) и технологические (температура, давление, расход, уровень и другие) параметры, а также параметры характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и т.д.). Измерения параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами. Технологические измерения и измерительные приборы используются при управлении (ручном или автоматическом) многими технологическими процессами в различных отраслях народного хозяйства [1].
Средства измерений играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических параметров и процессов (АСР) и особо автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной для сбора, дальнейшего преобразования, обработки и представления ее, а в ряде случаев для дистанционной передачи в выше ниже стоящие уровни иерархической структуры управления различными производствами.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Характеристика объекта управления
Центральные тепловые пункты (ЦТП) являются важной составной частью любой системы теплоснабжения. Фактически они связывают воедино квартальные магистральные теплосети. От точного и правильного функционирования тепловых пунктов зависит теплообеспечение многоквартирных домов и целых микрорайонов. Вопрос слаженной работы и автоматического контроля работы в случае с тепловыми пунктами стоит крайне остро. Именно поэтому представить работу ЦТП отдельно от системы автоматизации невозможно.
Так автоматизация ЦТП позволяет отрегулировать отпуск тепловой энергии, создавая надлежащую циркуляцию теплоносителя в системах потребления квартала. Помимо всего прочего системы автоматизации ЦТП призваны поддерживать установленные величины температуры и давления в прямом трубопроводе и только давления в обратном трубопроводе. Плюс ко всему, такие системы контролируют температуру воды в трубопроводах горячей воды, как в штатном режиме, так и во время локализации аварийных ситуаций.
Весь процесс автоматизации ЦТП подразумевает применение так называемой двухуровневой системы управления. Нижний уровень - это система частного регулирования, а также системы регулирования работой приборов учета. Верхний уровень отвечает за сбор и хранение информации по объекту. Также верхняя система выводит показатели на пульт управления диспетчера[2].
За счет применения автоматических систем достигается экономия на уровне 30-40%. При этом снижаются расходы на эксплуатацию ЦТП в среднем на 5-10%. Такая система позволяет вовремя реагировать на аварийные ситуации и локализировать их для снижения урона и быстрого устранения.
Автоматические системы управления (АСУ) довольно часто применяются на объектах ЖКХ, в частности на тепловых пунктах. Данные
системы успешно справляются со своей задачей в крупных российских мегаполисах, при том, что их актуальность с каждым днем только растет. Управление всей системой осуществляется специальными
микропроцессорными приборами и системами диспетчеризации. Стоит отметить, что данные системы внедряются в России уже на протяжении 15 лет. За это время АСУ показала себя как мощная надежная система для оптимизации процессов теплообеспечения.
В целом микропроцессорные приборы обеспечивают:
- регулирование подачи тепла в общей системе отопления по установленному температурному графику. То есть уровень нагрева воды в системе регулируется автоматически в зависимости от температуры воздуха. Автоматические системы позволяют корректировать график в течение суток с учетом праздничных и выходных дней;
- ограничение максимального расхода теплоносителей по показаниям (или сигналу) прибора учета;
- поддержание заданной температуры в системе горячего водоснабжения. При этом возможно применение суточной корректировки с установкой параметров для праздничных и выходных дней;
- поддержание установленного давления в трубопроводе. Быстрое и гибкое изменение давления в зависимости от необходимости;
- поддержание установленного перепада давления между обратным и подающим трубопроводом сети;
- управление насосной группой ЦНО, ГВС, ХВС. В целом можно подключать до 4 насосов в каждую группу;
- защиту гидравлического оборудования от негативного воздействия повышенного давления (отсечной клапан);
- защиту наноса от сухого хода. Работа без воды может привести к быстрой поломке насоса, а его замена обойдется в довольно крупную сумму, поэтому не стоит экономить на автоматизации ЦТП;
- передачу всех технических параметров в диспетчерскую систему с помощью любых доступных видов связи: GSM/GPRS, Ethernet, RS485.
Все приборы, которые устанавливаются в рамках автоматизации, имеют свое программное обеспечение, поэтому управление такой системой не требует какой-либо доработки. На сегодняшний момент существует несколько схем автоматизации тепловых пунктов (ЦТП). Как правило, выбор конкретной схемы сопряжен с наименованием, маркой микропроцессорного оборудования, которое и контролирует весь механизм взаимодействия систем [2].
Предметом разработки технического проекта является Система Автоматизации Центрального Теплового Пункта (СА ЦТП) ОАО «Казанская теплосетевая компания» г. Казань. Объектом для проектирования является Центральный тепловой пункт №38-2 по адресу ул. Ямашева, 78 (ЦТП). Рассматриваемая СА ЦТП предназначена для решения задач повышения эффективности и качества работы ЦТП, а также для повышения оперативности управления ЦТП.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Фролов С.И. Автоматизация энергетических объектов легкой промышленности. Москва.: Легпромбытиздат, 1986.-144 с.
2. СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети (изд. 1994 с изменением 1 БСТ 3-94, изменением 2, принятым постановлением Госстроя России от 12.10.2001 N116 и исключением раздела 8 и приложений 12-19). Тепловые пункты
3. Гильфанов К.Х., Арапов В.А. Проектирование автоматизированных систем: Учебное пособие. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т. 2006 г.-290 с.
4. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х., Клюев А.А. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие/Подредакция А.С.Клюева. Москва.: Энергоатомиздат, 1990. 464 с.
5. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок. Утверждены приказом Министерства энергетики РФ от 24.03.2003 № 115

Весь текст будет доступен после покупки