Kazan tesislerinin otomasyonu: açıklama, cihaz ve diyagram

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Kazan ünitelerinin işleyişini düzenlemek ve optimize etmek için, sanayi ve üretim otomasyonunun ilk aşamalarında bile teknik araçlar kullanılmaya başlandı. Bu alandaki mevcut gelişme düzeyi, kazan ekipmanının karlılığını ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırabilir, bakım personelinin çalışmalarının güvenliğini ve entelektüelleştirilmesini sağlayabilir.

Hedefler ve hedefler

Modern kazan dairesi otomasyon sistemleri, doğrudan operatör müdahalesi olmadan ekipmanın sorunsuz ve verimli çalışmasını garanti edebilmektedir. İnsan işlevleri, tüm cihaz kompleksinin performansının ve parametrelerinin çevrimiçi izlenmesine indirgenmiştir. Kazan dairelerinin otomasyonu aşağıdaki görevleri çözer:

• Kazanların otomatik çalıştırılması ve durdurulması.
• Verilen birincil ayarlara göre kazan gücünün regülasyonu (kaskad kontrolü).
• Besleme pompalarının kontrolü, seviyelerin kontrolüçalışma ve tüketici devrelerinde soğutma sıvısı.
• Sistemin çalışma değerlerinin belirlenen limitlerin dışına çıkması durumunda sinyalizasyon cihazlarının acil stop ve aktivasyonu.

Otomasyon Nesnesi

Bir düzenleme nesnesi olarak kazan ekipmanı, birbiriyle ilişkili birçok giriş ve çıkış parametresine sahip karmaşık bir dinamik sistemdir. Kazan dairelerinin otomasyonu, buhar ünitelerinde teknolojik işlemlerin hızının çok yüksek olması nedeniyle karmaşıktır. Ana ayarlanabilir değerler şunları içerir:

• Soğutucunun akış hızı ve basıncı (su veya buhar);
• fırında boş altma;
• besleme tankı seviyesi;
• Son yıllarda, hazırlanan yakıt karışımının kalitesine ve bunun sonucunda duman egzoz ürünlerinin sıcaklığına ve bileşimine artan çevresel gereksinimler getirildi.

Otomasyon seviyeleri

Bir kazan dairesi tasarlarken veya ekipmanı elden geçirirken/değiştirirken otomasyon derecesi ayarlanır. Enstrümantasyon göstergelerine göre manuel kontrolden hava durumuna bağlı algoritmalara göre tam otomatik kontrole kadar değişebilir. Otomasyon seviyesi öncelikle ekipmanın çalışmasının amacı, kapasitesi ve işlevsel özellikleri ile belirlenir.

Kazan dairesinin modern otomasyonu, entegre bir yaklaşım anlamına gelir - bireysel teknolojik süreçleri izlemek ve düzenlemek için alt sistemler, işlevsel olan tek bir ağda birleştirilir.grup kontrolü.

Genel yapı

Kazan dairelerinin otomasyonu iki seviyeli bir kontrol şeması üzerine kuruludur. Alt (alan) seviye, teknik koruma ve engelleme, parametrelerin ayarlanması ve değiştirilmesi, fiziksel büyüklüklerin birincil dönüştürücülerini uygulayan programlanabilir mikro denetleyicilere dayanan yerel otomasyon cihazlarını içerir. Bu aynı zamanda bilgi verilerini dönüştürmek, kodlamak ve iletmek için tasarlanmış ekipmanı da içerir.

Üst seviye, kontrol panosuna yerleşik bir grafik terminali veya bir kişisel bilgisayara dayalı bir operatörün iş istasyonu olarak temsil edilebilir. Sistemin alt seviye mikrodenetleyicilerinden ve sensörlerinden gelen tüm bilgileri görüntüler ve operasyonel komutları, ayarlamaları ve ayarları girer. Proses sevkine ek olarak, modları optimize etme, teknik durumu teşhis etme, ekonomik göstergeleri analiz etme, verileri arşivleme ve saklama görevleri çözülmüştür. Gerektiğinde işletmenin genel yönetim sistemine (MRP/ERP) veya lokaliteye bilgiler aktarılır.

Kazan ekipmanının otomasyonu

Modern pazar, hem bireysel enstrümanlar hem de cihazlar ile buhar ve sıcak su kazanları için yerli ve yabancı yapım otomasyon kitleri tarafından geniş ölçüde temsil edilmektedir. Otomasyon araçları şunları içerir:

• ateşleme ve alev kontrol ekipmanı, çalıştırma vekazan ünitesinin yanma odasında yakıt yanma sürecini kontrol etmek;
• özel sensörler (taslak ve basınç göstergeleri, sıcaklık ve basınç sensörleri, gaz analizörleri vb.);
• aktüatörler (solenoid valfler, röleler, servo sürücüler, frekans dönüştürücüler);
• Kazanlar ve genel kazan ekipmanları için kontrol panelleri (paneller, dokunmatik ekranlar);
• anahtarlama kabinleri, iletişim hatları ve güç kaynağı.

Teknik kontrol ve izleme araçlarını seçerken, acil ve acil durumların oluşmasını hariç tutan güvenlik otomatiklerine en yakın dikkat gösterilmelidir.

Alt sistemler ve işlevler

Herhangi bir kazan dairesi otomasyon şeması, kontrol, düzenleme ve koruma alt sistemlerini içerir. Fırında vakum, birincil hava akış hızı ve soğutucu parametreleri (sıcaklık, basınç, akış hızı) ayarlanarak optimum yanma modu korunarak regülasyon gerçekleştirilir. Kontrol alt sistemi, ekipmanın çalışmasına ilişkin gerçek verileri insan-makine arayüzüne verir. Koruma cihazları, normal çalışma koşullarının ihlali, bir ışık, ses sinyali verilmesi veya kazan ünitelerinin nedeninin tespit edilmesiyle (grafik ekranda, anımsatıcı diyagramda, kalkanda) kapatılması durumunda acil durumların önlenmesini garanti eder.

İletişim protokolleri

Mikrodenetleyicilere dayalı kazan tesislerinin otomasyonu, fonksiyonel olarak kullanımı en aza indirirröle anahtarlama ve kontrol güç hatlarının şeması. Otomatik kontrol sisteminin üst ve alt seviyelerini bağlamak, sensörler ve kontrolörler arasında bilgi aktarımı yapmak, komutları aktüatörlere çevirmek için belirli bir arayüze ve veri aktarım protokolüne sahip bir endüstriyel ağ kullanılır. En yaygın kullanılan standartlar Modbus ve Profibus'tur. Isıtma tesislerini otomatikleştirmek için kullanılan ekipmanın büyük kısmı ile uyumludurlar. Bilgi aktarımının yüksek güvenilirlik oranları, basit ve anlaşılır çalışma ilkeleri ile ayırt edilirler.

Enerji tasarrufu ve otomasyonun sosyal etkileri

Kazan dairelerinin otomasyonu, sermaye binalarının yıkılması, servis personelinin ölümü ile kaza olasılığını tamamen ortadan kaldırır. ACS, insan faktörünün etkisini en aza indirerek, ekipmanın günün her saatinde normal çalışmasını sağlama yeteneğine sahiptir.

Yakıt kaynakları fiyatlarındaki sürekli artışın ışığında, otomasyonun enerji tasarrufu etkisi en az önemli değildir. Isıtma mevsimi başına %25'e varan doğal gaz tasarrufu şu şekilde sağlanır:

• Kazan dairesinin tüm çalışma modlarında yakıt karışımındaki optimum "gaz/hava" oranı, yanma ürünlerindeki oksijen içeriği seviyesi ile düzeltme;
• Yalnızca kazanları değil, aynı zamanda gaz brülörlerini de özelleştirme yeteneği;
• sadece kazanların giriş ve çıkışındaki soğutucu akışkanın sıcaklığını ve basıncını düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda çevresel parametreleri de dikkate alır(hava durumuna göre dengelenen teknoloji).

Ayrıca otomasyon, konut dışı binaları veya hafta sonları ve tatil günlerinde kullanılmayan binaları ısıtmak için enerji açısından verimli bir algoritma uygulamanıza olanak tanır.