საქვაბე დანადგარების ავტომატიზაცია: აღწერა, მოწყობილობა და დიაგრამა

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

საქვაბე დანადგარების ფუნქციონირების რეგულირებისა და ოპტიმიზაციის მიზნით, ტექნიკური საშუალებების გამოყენება დაიწყო მრეწველობისა და წარმოების ავტომატიზაციის საწყის ეტაპზეც კი. ამ სფეროში განვითარების ამჟამინდელ დონეს შეუძლია მნიშვნელოვნად გაზარდოს ქვაბის აღჭურვილობის მომგებიანობა და საიმედოობა, უზრუნველყოს ტექნიკური პერსონალის მუშაობის უსაფრთხოება და ინტელექტუალიზაცია.

მიზნები და მიზნები

თანამედროვე ქვაბის ოთახის ავტომატიზაციის სისტემებს შეუძლიათ უზრუნველყონ აღჭურვილობის უპრობლემო და ეფექტური მუშაობა ოპერატორის უშუალო ჩარევის გარეშე. ადამიანის ფუნქციები მცირდება მოწყობილობების მთელი კომპლექსის შესრულებისა და პარამეტრების ონლაინ მონიტორინგზე. ქვაბის სახლების ავტომატიზაცია წყვეტს შემდეგ ამოცანებს:

• ბოილერების ავტომატური გაშვება და გაჩერება.
• ქვაბის სიმძლავრის რეგულირება (კასკადური კონტროლი) მოცემული პირველადი პარამეტრების მიხედვით.
• კვების ტუმბოების კონტროლი, დონის კონტროლიგამაგრილებელი სითხე სამუშაო და სამომხმარებლო წრეებში.
• გადაუდებელი გაჩერება და სასიგნალო მოწყობილობების ჩართვა, იმ შემთხვევაში, თუ სისტემის მუშაობის მნიშვნელობები სცილდება დადგენილ ზღვრებს.

ავტომატიზაციის ობიექტი

საქვაბის მოწყობილობა, როგორც რეგულირების ობიექტი, არის რთული დინამიური სისტემა მრავალი ურთიერთდაკავშირებული შეყვანისა და გამომავალი პარამეტრით. ქვაბის სახლების ავტომატიზაცია გართულებულია იმით, რომ ორთქლის ბლოკებში ტექნოლოგიური პროცესების სიჩქარე ძალიან მაღალია. ძირითადი რეგულირებადი მნიშვნელობები მოიცავს:

• გამაგრილებლის დინების სიჩქარე და წნევა (წყალი ან ორთქლი);
• გამონადენი ღუმელში;
• კვების ავზის დონე;
• ბოლო წლებში გაზრდილი გარემოსდაცვითი მოთხოვნები დაწესდა მომზადებული საწვავის ნარევის ხარისხზე და, შედეგად, კვამლის გამონაბოლქვი პროდუქტების ტემპერატურასა და შემადგენლობაზე.

ავტომატიზაციის დონეები

ავტომატიზაციის ხარისხი დგინდება ქვაბის სახლის დიზაინის ან აღჭურვილობის კაპიტალური რემონტის/გამოცვლისას. ის შეიძლება მერყეობდეს ხელით კონტროლიდან ინსტრუმენტების მითითებების მიხედვით სრულად ავტომატურ კონტროლამდე ამინდის დამოკიდებული ალგორითმების მიხედვით. ავტომატიზაციის დონე პირველ რიგში განისაზღვრება აღჭურვილობის მუშაობის დანიშნულებით, სიმძლავრით და ფუნქციური მახასიათებლებით.

ქვაბის ოთახის თანამედროვე ავტომატიზაცია გულისხმობს ინტეგრირებულ მიდგომას - ინდივიდუალური ტექნოლოგიური პროცესების მონიტორინგისა და რეგულირების ქვესისტემები გაერთიანებულია ერთ ქსელში ფუნქციონალურიჯგუფის კონტროლი.

საერთო სტრუქტურა

საქვაბის სახლების ავტომატიზაცია აგებულია ორდონიანი კონტროლის სქემით. ქვედა (ველის) დონე მოიცავს ადგილობრივ ავტომატიზაციის მოწყობილობებს, რომლებიც დაფუძნებულია პროგრამირებად მიკროკონტროლერებზე, რომლებიც ახორციელებენ ტექნიკურ დაცვას და ბლოკირებას, პარამეტრების რეგულირებას და შეცვლას, ფიზიკური რაოდენობების პირველადი გადამყვანებს. ეს ასევე მოიცავს აღჭურვილობას, რომელიც შექმნილია ინფორმაციის კონვერტაციისთვის, კოდირებისთვის და გადასაცემად.

ზედა დონე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც გრაფიკული ტერმინალი, რომელიც ჩაშენებულია საკონტროლო კაბინეტში ან როგორც ოპერატორის სამუშაო სადგური, რომელიც დაფუძნებულია პერსონალურ კომპიუტერზე. ის აჩვენებს ყველა ინფორმაციას, რომელიც მოდის სისტემის ქვედა დონის მიკროკონტროლერებიდან და სენსორებიდან და შედის ოპერატიული ბრძანებები, კორექტირება და პარამეტრები. პროცესის დისპეტჩერიზაციის გარდა, მოგვარებულია რეჟიმების ოპტიმიზაციის, ტექნიკური მდგომარეობის დიაგნოსტიკის, ეკონომიკური ინდიკატორების ანალიზის, არქივისა და მონაცემთა შენახვის ამოცანები. საჭიროების შემთხვევაში, ინფორმაცია გადაეცემა საწარმოს (MRP/ERP) ან ლოკაციას ზოგადი მართვის სისტემაში.

ქვაბის აღჭურვილობის ავტომატიზაცია

თანამედროვე ბაზარი ფართოდ არის წარმოდგენილი როგორც ინდივიდუალური ინსტრუმენტებითა და მოწყობილობებით, ასევე შიდა და უცხოური წარმოების ავტომატიზაციის კომპლექტებით ორთქლისა და ცხელი წყლის ქვაბებისთვის. ავტომატიზაციის ხელსაწყოები მოიცავს:

• აალების და ალი კონტროლის მოწყობილობა, გაშვება დასაწვავის წვის პროცესის კონტროლი ქვაბის აგრეგატის წვის პალატაში;
• სპეციალიზებული სენსორები (დრაფტი და წნევის ლიანდაგები, ტემპერატურისა და წნევის სენსორები, გაზის ანალიზატორები და ა.შ.);
• აქტუატორები (მაგნიტური სარქველები, რელეები, სერვო დისკები, სიხშირის გადამყვანები);
• საკონტროლო პანელები ქვაბებისა და ზოგადი საქვაბე აღჭურვილობისთვის (პანელები, სენსორული ეკრანები);
• გამრთველი კარადები, საკომუნიკაციო ხაზები და ელექტრომომარაგება.

კონტროლისა და მონიტორინგის ტექნიკური საშუალებების არჩევისას ყველაზე დიდი ყურადღება უნდა მიექცეს უსაფრთხოების ავტომატიკას, რომელიც გამორიცხავს საგანგებო და საგანგებო სიტუაციების წარმოქმნას.

ქვესისტემები და ფუნქციები

ქვაბის ოთახის ავტომატიზაციის ნებისმიერი სქემა მოიცავს კონტროლის, რეგულირების და დაცვის ქვესისტემებს. რეგულირება ხორციელდება წვის ოპტიმალური რეჟიმის შენარჩუნებით ღუმელში ვაკუუმის დაყენებით, ჰაერის პირველადი ნაკადის სიჩქარისა და გამაგრილებლის პარამეტრების (ტემპერატურა, წნევა, ნაკადის სიჩქარე) დაყენებით. საკონტროლო ქვესისტემა აწვდის ფაქტობრივ მონაცემებს აღჭურვილობის მუშაობის შესახებ ადამიანისა და მანქანის ინტერფეისში. დამცავი მოწყობილობები გარანტირებულია საგანგებო სიტუაციების თავიდან აცილების შემთხვევაში ნორმალური სამუშაო პირობების დარღვევის, სინათლის, ხმოვანი სიგნალის მიწოდების ან ქვაბის დანადგარების გამორთვის მიზეზის დაფიქსირებით (გრაფიკულ ეკრანზე, მნემონიურ დიაგრამაზე, ფარზე).

საკომუნიკაციო პროტოკოლები

საქვაბე დანადგარების ავტომატიზაცია მიკროკონტროლერებზე დაფუძნებული ამცირებს ფუნქციონალურ გამოყენებასსარელეო გადართვის და კონტროლის ელექტროგადამცემი ხაზების დიაგრამა. ავტომატური კონტროლის სისტემის ზედა და ქვედა დონეების დასაკავშირებლად, სენსორებსა და კონტროლერებს შორის ინფორმაციის გადასაცემად, ბრძანებების გადასატანად, გამოიყენება ინდუსტრიული ქსელი სპეციფიკური ინტერფეისით და მონაცემთა გადაცემის პროტოკოლით. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სტანდარტებია Modbus და Profibus. ისინი თავსებადია გათბობის ობიექტების ავტომატიზაციისთვის გამოყენებული აღჭურვილობის დიდ ნაწილთან. ისინი გამოირჩევიან ინფორმაციის გადაცემის საიმედოობის მაღალი მაჩვენებლებით, მუშაობის მარტივი და გასაგები პრინციპებით.

ენერგოდაზოგვა და ავტომატიზაციის სოციალური ეფექტები

ქვაბის სახლების ავტომატიზაცია მთლიანად გამორიცხავს უბედური შემთხვევების შესაძლებლობას კაპიტალური შენობების განადგურებით, მომსახურე პერსონალის გარდაცვალების გამო. ACS-ს შეუძლია უზრუნველყოს აღჭურვილობის ნორმალური ფუნქციონირება მთელი საათის განმავლობაში, მინიმუმამდე დაიყვანოს ადამიანის ფაქტორის გავლენა.

საწვავის რესურსებზე ფასების უწყვეტი ზრდის ფონზე, ავტომატიზაციის ენერგიის დაზოგვის ეფექტი არანაკლებ მნიშვნელოვანია. ბუნებრივი აირის დაზოგვა, რომელიც აღწევს 25%-მდე გათბობის სეზონზე, უზრუნველყოფს:

• ოპტიმალური "გაზი/ჰაერი" თანაფარდობა საწვავის ნარევში ქვაბის სახლის ყველა სამუშაო რეჟიმში, კორექტირება წვის პროდუქტებში ჟანგბადის შემცველობის დონის მიხედვით;
• არა მხოლოდ ქვაბების, არამედ გაზის სანთურების მორგების შესაძლებლობა;
• არეგულირებს არა მხოლოდ გამაგრილებლის ტემპერატურასა და წნევას ქვაბების შესასვლელსა და გამოსასვლელში, არამედ გარემოსდაცვითი პარამეტრების გათვალისწინებით(ამინდის კომპენსირებული ტექნოლოგია).

გარდა ამისა, ავტომატიზაცია საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ ენერგოეფექტური ალგორითმი არასაცხოვრებელი შენობების ან შენობების გათბობისთვის, რომლებიც არ გამოიყენება შაბათ-კვირას და არდადეგებზე.