Otomasi pabrik boiler: deskripsi, perangkat, dan diagram

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Untuk mengatur dan mengoptimalkan fungsi unit boiler, sarana teknis mulai digunakan bahkan pada tahap awal otomatisasi industri dan produksi. Tingkat perkembangan saat ini di bidang ini dapat secara signifikan meningkatkan profitabilitas dan keandalan peralatan boiler, memastikan keselamatan dan intelektualisasi pekerjaan personel pemeliharaan.

Tujuan dan sasaran

Sistem otomatisasi ruang boiler modern dapat menjamin pengoperasian peralatan yang bebas masalah dan efisien tanpa campur tangan operator langsung. Fungsi manusia direduksi menjadi pemantauan kinerja dan parameter online dari seluruh kompleks perangkat. Otomatisasi rumah boiler menyelesaikan tugas-tugas berikut:

• Start dan stop boiler otomatis.
• Pengaturan daya boiler (kontrol kaskade) sesuai dengan pengaturan utama yang diberikan.
• Kontrol pompa umpan, kontrol levelpendingin di sirkuit kerja dan konsumen.
• Penghentian darurat dan aktivasi perangkat sinyal, jika nilai operasi sistem melampaui batas yang ditetapkan.

Objek Otomatisasi

Peralatan boiler sebagai objek regulasi adalah sistem dinamis yang kompleks dengan banyak parameter input dan output yang saling terkait. Otomatisasi rumah boiler diperumit oleh fakta bahwa kecepatan proses teknologi dalam unit uap sangat tinggi. Nilai utama yang dapat disesuaikan meliputi:

• laju aliran dan tekanan pendingin (air atau uap);
• debit di tungku;
• tingkat tangki umpan;
• Dalam beberapa tahun terakhir, persyaratan lingkungan yang meningkat telah dikenakan pada kualitas campuran bahan bakar yang disiapkan dan, sebagai akibatnya, pada suhu dan komposisi produk asap knalpot.

Tingkat otomatisasi

Tingkat otomatisasi diatur saat mendesain rumah boiler atau saat merombak/mengganti peralatan. Ini dapat berkisar dari kontrol manual sesuai dengan indikasi instrumentasi hingga kontrol otomatis penuh sesuai dengan algoritme yang bergantung pada cuaca. Tingkat otomatisasi terutama ditentukan oleh tujuan, kapasitas, dan fitur fungsional pengoperasian peralatan.

Otomasi modern ruang ketel menyiratkan pendekatan terpadu - subsistem untuk memantau dan mengatur proses teknologi individu digabungkan menjadi satu jaringan dengan fungsikontrol grup.

Struktur keseluruhan

Otomasi rumah boiler dibangun dengan skema kontrol dua tingkat. Tingkat (bidang) yang lebih rendah mencakup perangkat otomasi lokal berdasarkan mikrokontroler yang dapat diprogram yang menerapkan perlindungan dan pemblokiran teknis, penyesuaian dan perubahan parameter, konverter utama kuantitas fisik. Ini juga mencakup peralatan yang dirancang untuk mengubah, mengkodekan, dan mengirimkan data informasi.

Tingkat atas dapat direpresentasikan sebagai terminal grafis yang dibangun ke dalam kabinet kontrol atau sebagai tempat kerja operator berdasarkan komputer pribadi. Ini menampilkan semua informasi yang berasal dari mikrokontroler tingkat bawah dan sensor sistem, dan memasukkan perintah operasional, penyesuaian, dan pengaturan. Selain proses pengiriman, tugas mengoptimalkan mode, mendiagnosis kondisi teknis, menganalisis indikator ekonomi, pengarsipan dan penyimpanan data diselesaikan. Jika perlu, informasi ditransfer ke sistem manajemen umum perusahaan (MRP / ERP) atau lokalitas.

Otomasi peralatan boiler

Pasar modern diwakili secara luas oleh instrumen dan perangkat individual, serta kit otomatisasi buatan dalam dan luar negeri untuk boiler uap dan air panas. Alat otomatisasi meliputi:

• peralatan pengapian dan kontrol api, mulai danmengontrol proses pembakaran bahan bakar di ruang bakar unit boiler;
• sensor khusus (draft dan pengukur tekanan, sensor suhu dan tekanan, penganalisis gas, dll.);
• aktuator (katup solenoid, relai, penggerak servo, konverter frekuensi);
• panel kontrol untuk boiler dan peralatan boiler umum (panel, layar sentuh);
• beralih lemari, jalur komunikasi dan catu daya.

Saat memilih cara teknis untuk kontrol dan pemantauan, perhatian paling dekat harus diberikan pada otomatisasi keselamatan, yang tidak termasuk terjadinya situasi darurat dan darurat.

Subsistem dan fungsi

Skema otomatisasi ruang boiler mana pun mencakup subsistem kontrol, regulasi, dan perlindungan. Pengaturan dilakukan dengan mempertahankan mode pembakaran yang optimal dengan mengatur vakum di tungku, laju aliran udara primer dan parameter pendingin (suhu, tekanan, laju aliran). Subsistem kontrol mengeluarkan data aktual tentang pengoperasian peralatan ke antarmuka manusia-mesin. Perangkat perlindungan menjamin pencegahan situasi darurat jika terjadi pelanggaran kondisi operasi normal, pasokan cahaya, sinyal suara, atau penghentian unit boiler dengan fiksasi penyebabnya (pada tampilan grafik, diagram mnemonic, pelindung).

Protokol komunikasi

Otomasi pembangkit boiler berdasarkan mikrokontroler meminimalkan penggunaan secara fungsionaldiagram sakelar relai dan saluran listrik kontrol. Untuk menghubungkan tingkat atas dan bawah dari sistem kontrol otomatis, mentransfer informasi antara sensor dan pengontrol, untuk menerjemahkan perintah ke aktuator, jaringan industri dengan antarmuka khusus dan protokol transfer data digunakan. Standar yang paling banyak digunakan adalah Modbus dan Profibus. Mereka kompatibel dengan sebagian besar peralatan yang digunakan untuk mengotomatisasi fasilitas pemanas. Mereka dibedakan oleh tingkat keandalan transfer informasi yang tinggi, prinsip operasi yang sederhana dan dapat dimengerti.

Penghematan energi dan efek sosial dari otomatisasi

Otomasi rumah boiler sepenuhnya menghilangkan kemungkinan kecelakaan dengan penghancuran gedung-gedung modal, kematian personel layanan. ACS mampu memastikan peralatan berfungsi normal sepanjang waktu, meminimalkan pengaruh faktor manusia.

Mengingat kenaikan harga bahan bakar yang terus menerus, efek penghematan energi dari otomatisasi tidak kalah pentingnya. Penghematan gas alam hingga 25% per musim pemanasan disediakan oleh:

• rasio "gas/udara" optimal dalam campuran bahan bakar di semua mode operasi rumah boiler, koreksi berdasarkan tingkat kandungan oksigen dalam produk pembakaran;
• kemampuan untuk menyesuaikan tidak hanya boiler, tetapi juga kompor gas;
• mengatur tidak hanya suhu dan tekanan cairan pendingin di saluran masuk dan keluar boiler, tetapi juga dengan mempertimbangkan parameter lingkungan(teknologi kompensasi cuaca).

Selain itu, otomatisasi memungkinkan Anda menerapkan algoritme hemat energi untuk memanaskan tempat atau bangunan non-perumahan yang tidak digunakan pada akhir pekan dan hari libur.