אוטומציה של מפעלי דוודים: תיאור, מכשיר ותרשים

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

כדי לווסת ולייעל את תפקודן של יחידות הדוד, החלו להשתמש באמצעים טכניים אפילו בשלבים הראשונים של אוטומציה של התעשייה והייצור. רמת הפיתוח הנוכחית בתחום זה יכולה להגדיל משמעותית את הרווחיות והאמינות של ציוד הדוד, להבטיח את הבטיחות והאינטלקטואליזציה של עבודתם של אנשי התחזוקה.

מטרות ויעדים

מערכות אוטומציה מודרניות לחדרי דוודים מסוגלות להבטיח תפעול נקי ויעיל של הציוד ללא התערבות ישירה של המפעיל. פונקציות אנושיות מצטמצמות לניטור מקוון של ביצועים ופרמטרים של כל מכלול המכשירים. אוטומציה של בתי דוודים פותרת את המשימות הבאות:

• התנעה ועצירה אוטומטית של דוודים.
• וויסות כוח הדוד (בקרת מפל) בהתאם להגדרות הראשוניות הנתונות.
• בקרת משאבות הזנה, בקרת רמותנוזל קירור במעגלי העבודה והצרכן.
• עצירת חירום והפעלת מכשירי איתות, למקרה שערכי הפעולה של המערכת חורגים מהמגבלות שנקבעו.

אובייקט אוטומציה

ציוד הדוד כאובייקט של ויסות הוא מערכת דינמית מורכבת עם פרמטרי קלט ופלט רבים הקשורים זה בזה. האוטומציה של בתי דוודים מסובכת על ידי העובדה שמהירות התהליכים הטכנולוגיים ביחידות קיטור גבוהה מאוד. הערכים העיקריים המתכווננים כוללים:

• קצב זרימה ולחץ של נוזל הקירור (מים או קיטור);
• פריקה בתנור;
• מפלס מיכל הזנה;
• בשנים האחרונות הוטלו דרישות סביבתיות מוגברות על איכות תערובת הדלק המוכנה וכתוצאה מכך על הטמפרטורה וההרכב של מוצרי פליטת העשן.

רמות אוטומציה

דרגת האוטומציה נקבעת בעת תכנון בית דוודים או בעת שיפוץ/החלפת ציוד. זה יכול לנוע בין שליטה ידנית לפי אינדיקציות של מכשור ועד שליטה אוטומטית לחלוטין לפי אלגוריתמים תלויי מזג אוויר. רמת האוטומציה נקבעת בעיקר על ידי המטרה, הקיבולת והתכונות הפונקציונליות של פעולת הציוד.

אוטומציה מודרנית של חדר הדוודים מרמזת על גישה משולבת - מערכות המשנה לניטור וויסות תהליכים טכנולוגיים בודדים משולבות לרשת אחת עם פונקציונליותשליטה בקבוצה.

מבנה כולל

אוטומציה של בתי דוודים בנויה על תוכנית בקרה דו-מפלסית. הרמה התחתונה (שדה) כוללת התקני אוטומציה מקומיים המבוססים על מיקרו-בקרים ניתנים לתכנות המיישמים הגנה טכנית וחסימה, התאמה ושינוי של פרמטרים, ממירים ראשוניים של כמויות פיזיות. זה כולל גם ציוד שנועד להמיר, לקודד ולשדר נתוני מידע.

המפלס העליון יכול להיות מיוצג כמסוף גרפי המובנה בארון הבקרה או כתחנת עבודה של מפעיל המבוססת על מחשב אישי. הוא מציג את כל המידע המגיע מהמיקרו-בקרים והחיישנים ברמה נמוכה יותר של המערכת, ומזין פקודות תפעוליות, התאמות והגדרות. בנוסף לשיגור תהליכים, נפתרות המשימות של אופטימיזציה של מצבים, אבחון המצב הטכני, ניתוח אינדיקטורים כלכליים, ארכיון ואחסון נתונים. במידת הצורך, המידע מועבר למערכת הניהול הכללית של הארגון (MRP / ERP) או ליישוב.

אוטומציה של ציוד דוודים

השוק המודרני מיוצג באופן נרחב הן על ידי מכשירים והתקנים בודדים, כמו גם ערכות אוטומציה מתוצרת מקומית וזר עבור דוודי קיטור ומים חמים. כלי אוטומציה כוללים:

• ציוד הצתה ובקרה להבה, התנעה ושליטה על תהליך שריפת הדלק בתא הבעירה של יחידת הדוד;
• חיישנים מיוחדים (מדדי טיוטה ולחץ, חיישני טמפרטורה ולחץ, מנתחי גז וכו');
• מפעילים (שסתומי סולנואיד, ממסרים, כונני סרוו, ממירי תדר);
• לוחות בקרה לדוודים ולציוד כללי לדודים (פנלים, מסכי מגע);
• ארונות מיתוג, קווי תקשורת ואספקת חשמל.

בבחירת אמצעי בקרה וניטור טכניים, יש להקדיש תשומת לב רבה לאוטומטיקה בטיחותית, אשר אינה כוללת התרחשות של מצבי חירום ומצבי חירום.

תת-מערכות ופונקציות

כל ערכת אוטומציה של חדר דוודים כוללת תתי-מערכות בקרה, ויסות והגנה. הוויסות מתבצע על ידי שמירה על מצב הבעירה האופטימלי על ידי הגדרת הוואקום בכבשן, קצב זרימת האוויר הראשוני ופרמטרי נוזל הקירור (טמפרטורה, לחץ, קצב זרימה). תת-מערכת הבקרה מוציאה את הנתונים בפועל על פעולת הציוד לממשק אדם-מכונה. התקני הגנה מבטיחים מניעת מצבי חירום במקרה של הפרה של תנאי הפעלה רגילים, אספקת אות אור, אות קול או כיבוי של יחידות דוודים עם קיבוע הסיבה (בתצוגה גרפית, דיאגרמת מנמוניקה, מגן).

פרוטוקולי תקשורת

אוטומציה של מפעלי דוודים המבוססים על מיקרו-בקרים ממזערת את השימוש בפונקציונליותתרשים של מיתוג ממסר ובקרה קווי מתח. כדי לחבר את הרמה העליונה והתחתון של מערכת הבקרה האוטומטית, העברת מידע בין חיישנים ובקרים, כדי לתרגם פקודות למפעילים, נעשה שימוש ברשת תעשייתית עם ממשק ספציפי ופרוטוקול העברת נתונים. התקנים הנפוצים ביותר הם Modbus ו-Profibus. הם תואמים לחלק הארי של הציוד המשמש לאוטומציה של מתקני חימום. הם נבדלים בשיעורים גבוהים של מהימנות של העברת מידע, עקרונות פעולה פשוטים ומובנים.

חיסכון באנרגיה והשפעות חברתיות של אוטומציה

אוטומציה של בתי דוודים מבטלת לחלוטין את האפשרות של תאונות עם הרס מבני הון, מוות של אנשי שירות. ACS מסוגלת להבטיח תפקוד תקין של ציוד מסביב לשעון, תוך מזעור השפעת הגורם האנושי.

לאור העלייה המתמשכת במחירי משאבי הדלק, השפעת החיסכון באנרגיה של אוטומציה היא לא הכי חשובה. חיסכון בגז טבעי, שמגיע עד 25% לכל עונת חימום, מסופק על ידי:

• יחס "גז/אוויר" אופטימלי בתערובת הדלק בכל מצבי ההפעלה של בית הדוד, תיקון לפי רמת תכולת החמצן במוצרי הבעירה;
• היכולת להתאים אישית לא רק דוודים, אלא גם מבערי גז;
• וויסות לא רק את הטמפרטורה והלחץ של נוזל הקירור בכניסה וביציאה של הדוודים, אלא גם תוך התחשבות בפרמטרים סביבתיים(טכנולוגיה עם פיצוי על מזג אוויר).

בנוסף, אוטומציה מאפשרת לך ליישם אלגוריתם חסכוני באנרגיה לחימום מבנים שאינם למגורים או בניינים שאינם בשימוש בסופי שבוע ובחגים.