Автоматизация процессов в котельной установке

        1)  Интегральная  квадратичная ошибка - I² = 508,3;      

        2)  Динамическая погрешность -  Y_мах = 21,08;

        3)  Время  регулирования – t_рег. = 11,6.

 

       Аналогичным  образом  подставляем значения  параметров настройки для ПИД  – регулятор с параметрами   П1 , П2 , и П3 подставим эти  значения  в программу расчета переходного процесса одноконтурной САР и в результате получаем показатели качества процесса:

Рис 11. - Переходный процесс при использовании ПИД-регулятора

 

        1)  Интегральная квадратичная  ошибка - I² = 197,54;      

        2)  Динамическая погрешность -  Y_мах = 16,61;

        3)  Время регулирования – t_рег. = 5,35.

 

       По  результатам вычислений, выбираем  наилучшие показатели качества  переходного процесса, т.е. ПИД  – регулятор. У него наименьшие  интегральная квадратичная ошибка и время регулирования. Наиболее оптимальным по цене является ПИД-регулятор МИК-12.

 

 

 

 

 

 

 

Универсальный одноканальный аналоговый или импульсный ПИД-регулятор МИК-12

- Предназначены для  автономного и комплексного использования  в АСУТП в энергетике, металлургии, химической, пищевой и других отраслях промышленности и

Рис 12. - ПИД-регулятор МИК-12

 

народном хозяйстве 

- Регуляторы позволяют  обеспечить высокую точность  поддержания значения измеряемого  параметра 

- Измерение, контроль и автоматическое регулирование одного технологического параметра (температура, давление, расход, уровень и т.п.)

- Контуры автоматического  регулирования с управлением  от ЭВМ 

Область применения

 

- Системы автоматического  регулирования различных технологических параметров

- Удаленные устройства  связи с обьектом с индикацией 

- Территориально распределенные  и локальные системы управления 

- Удаленный сбор данных, диспетчерский контроль, управление  производством 

Функциональные возможности 

 

- Работа с унифицированными сигналами, термопреобразователями сопротивления, термопарами

- Каждый аналоговый  вход может быть сконфигурирован  на подключение любого типа  датчика 

 

Выбор и конфигурирование структуры регулятора: 2-х позиционный, 3-х позиционный или П, ПИ, ПД, ПИД регулирование с импульсным или аналоговым выходом

- Выбор структуры ПИД  регулятора: параллельная, смешанная 

- Стабилизирующее и  следящее регулирование 

- Прибор ручного управления  аналоговым, импульсным, дискретным  исполнительным механизмом, с индикацией задающего воздействия и индикацией реального значения положения исполнительного механизма

- Индикатор двух физических  величин, задатчик функций 

- Цифровая индикация  значений параметра, заданной  точки, выходного сигнала, дискретных  выходов 

- Прямое, обратное регулирование

- Статическая и динамическая  балансировка узла задатчика  (4 режима балансировки)

- Функция линейного  изменения заданной точки 

- Цифровая калибровка (автоматическая и ручная) начала  шкалы и диапазона измерения 

- Масштабирование шкал измеряемых параметров в технологических единицах

- Линеаризация входных  сигналов (по 20 точкам)

- Задание и технологическая  сигнализация отклонения от уставок  минимум и максимум по каждому  каналу 

- Входной цифровой  фильтр аналоговых входов от воздействия шумов. Постоянная времени цифрового фильтра является программируемым параметром

- Технология оптической  изоляции обеспечивает трехуровневую  (по входу, выходу и питанию)  гальваническую развязку с напряжением  изоляции до 1000В. Гальваническая  изоляция обеспечивает высокую точность и стабильность операций ввода-вывода, обеспечивает высокое соотношение сигнал/шум и защиту от помех в промышленных условиях

- Извлечение квадратного  корня (измерение и регулирование  расхода по перепаду давления)

- Четыре свободно-программируемых дискретных выхода

- Программируемая логика  работы выходных устройств: больше MAX, меньше MIN, в зоне MIN-MAX, вне зоны MIN-MAX

- Мониторинг исправности  датчиков (их линий связи или  измерительного канала) с программируемой  системой безопасного управления исполнительными механизмами

- Функция ограничения  аналогового выхода 

- Ретрансмиссия аналоговых  входов и аналоговых параметров  на аналоговый выход устройства 

- Сохранение параметров  при отключении питания 

- Защита от несанкционированного изменения параметров

- Гальванически разделенный  интерфейс RS-485, протокол ModBus RTU (сбор  информации, конфигурация)

Конфигурирование прибора, коммуникационные функции и возможности 

 

- Конфигурирование прибора,  изменение его настроек и параметров, осуществляется с помощью клавиш передней панели или по интерфейсу RS-485 с помощью программного пакета-конфигуратора "МИК-Интеллект"

- Использование программного  пакета "МИК-Регистратор" предоставляет  возможность построения системы  сбора и архивирования информации на ПЭВМ

- Использование программного  пакета ModBus OPC Server обеспечивает возможность  автоматизации обмена информацией  между приборами и приложениями-клиентами  на ПЭВМ.

В качестве приложения-клиента, например, может использоваться SCADA-система, поддерживающая стандартный интерфейс доступа к данным ОРС Data Access 2.0

Технические характеристики

 

- Количество каналов  измерения: 1

- Гальваническая изоляция: трехуровневая (по входу, выходу, питанию) 

- Период измерения:  не более 0,1 сек

- Период обновления  информации на дисплее: не более  0,5 сек 

- Входные аналоговые  сигналы: 0-5мА (Rвх=400 Ом), 0(4)-20 мА (Rвх=100 Ом), 0-10В (Rвх=25кОм) 

- Входные сигналы от  термопреобразователей сопротивления:  ТСП 50П, 100П, гр.21, ТСМ 50М, 100М, гр.23

- Входные сигналы от  термопар: ТХК(L), ТХА(K), ТПП(S), ТПР(B), ТВР  (A), ТЖК(J), ТХКн(E)

- Основная приведенная  погрешность измерения: ± 0,2%

- Разрешающая способность  цифровой индикации: ±0,01%

- Количество разрядов  цифрового индикатора: 4

- Высота цифр светодиодных индикаторов: 8 мм

- Выходной аналоговый  сигнал: 0-5 мА (Rн<=2кОм), 0-20 мА, 4-20 мА (Rн<=500 Ом)

- Основная приведенная  погрешность формирования выходного  сигнала, не более 0,2%

- 2 дискретных выхода (в зависимости от заказа клеммно-блочного соединителя):

транзистор ОК, до 40В  до 100мА,

реле, до 220В 8А,

оптосимистор с внутренней схемой перехода через ноль, до 600В-50мА,

твердотельное реле, до 60В-1АAC/1АDC.

- Температура окружающей  среды: от -40°С до +70°С 

- Напряжение питания: ~220(+22,-33)В, (50±1)Гц переменного тока или 24(±4)В постоянного тока

- Потребляемая мощность: не более 8,5 Вт (~220В) 

- Корпус (ВхШхГ): щитовой  96х96х189 мм DIN43700, IP30. Монтажная глубина: 190 мм 

- Масса блока: не  более 1,0 кг 

Обозначение при заказе:

 

МИК-12-АА-C-DD-U

 

Где: АА — код входа:

01 — унифицированный  0-5 мА 

02 — унифицированный  0-20 мА 

03 — унифицированный  4-20 мА 

04 — унифицированный  0-10 В 

05 — Напряжение 0 …  75 мВ 

06 — Напряжение 0 …  200 мВ 

07 — Напряжение 0 …  2В 

08 — ТСМ 50М, W100=1,426, -50 … +200°С

09 — ТСМ 100М, W100=1,426, -50 … +200°С 

10 — ТСМ гр.23, -50 …  +180°С 

11 — ТСМ ТСП-1293, W100=1,391, -50 … +650°С

12 — ТСП 100П, W100=1,391, -50 … +650°С 

13 — ТСП гр.21, -50 …  +650°С 

14 — ТХА (K), 0 ...+1300°С 

15 — ТХК (L), 0...+800°C

16 — ТЖК (J), 0 ...+1100°С 

17 — ТХКн (E), 0 ...+850°С 

18 — ТПП10 (S), 0 ...+1600°С 

19 — ТПР (B), 0 ...+1800°С 

20 — ТВР-1 (А-1), 0 ... +2500°С 

 

C — код выходного  аналогового сигнала (опция):

0 — модуль аналогового  выхода отсутствует 

1 — 0-5 мА, 2 — 0-20 мА, 3 — 4-20 мА — модуль аналогового  выхода установлен 

 

DD — наличие, тип  и длина клеммно-блочного соединителя  входных и выходных сигналов:

0 —- КБЗ отсутствует, 

Т 0,75 — с транзисторным  выходом КБЗ-16-13-0,75

Р 0,75 — с релейными выходами КБЗ-17Р-01-0,75

С 0,75 — с симисторными выходами КБЗ-17С-01-0,75

К 0,75 — с твердотельными реле КБЗ-17К-01-0,75

Буква соответствует  типу выходного сигнала и типу соединителя:

Цифра 0,75 соответствует  стандартной длине соединителя  в метрах

U — напряжение питания:

24 — 24В постоянного  тока

 

В качестве датчика температуры  на выходе из котла используется

термопреобразователь  ТСМ ТСП-1293.

Рис 13. - Термопреобразователь ТСМ ТСП-1293

Измеряемые среды

Газообразные и жидкие неагрессивные и агрессивные среды, не-разрушающие материал защитной арматуры.

 

Конструктивные особенности

Конструкция разборная  со сменной термометрической вставкой. Защитная арматура Ø 10 мм - без штуцера, материал головки -алюминиевый сплав

 

Устойчивость к внешним  воздействиям

 

По устойчивости к  механическим воздействиям:

вибропрочное группа N3 по ГОСТ 12997.

Степень защиты от воздействия  пыли и воды:

IP55 по ГОСТ 14254.

 

По устойчивости к  температуре и относительной  влажности окружающего воздуха:

С4 по ГОСТ 12997 (для обыкновенного и экспортного исполнения), ТЗ по ГОСТ 15150 (для тропического исполнения).

 

Предел допускаемых  отклонений от НСХ (ТСП, ТСМ)

 

 

 

*Могут изготавливаться  с применением медных выводов  взамен серебряных для диапазона  измеряемых температур от минус  50 до +200°С по спецзаказу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В  данном  проекте  предусматривается регулировка  подачи газа в котел +25% и –80% от установленного значения, что характеризуется двумя режимами работы котла «малого» и «большого» горения. Установка ПИ или ПИД регулятора позволит плавно регулировать переходы из одного состояния в другое и избежать дополнительных нагрузок на котловую автоматику и ГРП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1.  И.А. Шур «Газорегуляторные пункты и установки» Недра 1985г.

2. Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчук «Справочник по газоснабжению и использованию газа» Л. Недра 1990г.

3. А.А. Иокин «Газоснабжение» М. Стройиздат 1981г.
4. http://www.tdizel.ru/product/kotel/ksv/ksv15
5. http://borisoglebskij-kotel.ruprom.net/p17552-kotel-ksv-063.html
6. http://www.tpchel.ru/rus/production/?action=add&item=89&itemid=89&cid=0&citem=0&num=1
7. http://www.ukr-prom.com/cart/id537/razd0/