Автоматизация котла

1.

Автоматизация котельной
установки на газовом
топливе
Студент группы 223-Э14у (ЗАМу-22)
Нестеров Артем Дмитриевич
Руководитель работы
Штанский Сергей Владимирович

2.

Актуальность темы исследования
Переход на ПЛК обусловлен необходимостью замены локальных средств управления
(типа ИРТ, ТРМ) на более современные решения. До модернизации использовалась
устаревшая система управления на приборах «Диск», «КС».
В рамках дипломного проекта выбор пал на
оборудование фирмы Siemens.

3.

Цель
исследования
-
повысить
эффективность
регулирования
и
стабилизация
технологических параметров (температуры, давления воды, разрежения в топке котла и др.)
за минимальный промежуток времени. Устаревшая система управления не отвечала
требованиям качества, что приводило к перерасходу ресурсов, в частности годового расхода
топлива.
Для достижения цели выпускной работы были поставлены следующие задачи исследования:
- Провести анализ текущего состояния системы управления водогрейным котлом на
предприятии: выявить слабые места,узкие места и потенциальные риски.
- Проанализировать существующие решение по автоматизации водогрейных котлов на базе
контроллеров Simatic Logo.
- Разработать функциональную схему, описывающую логику работы системы: алгоритмы
регулирования температуры воды,давления, подачи топлива, контроля безопасности.
- Произвести расчет интенсивности отказов оборудования и наработку на отказ.

4.

Объектом исследования является ’’Турботерм 1600’’
(котел)
Это стальной водогрейный жаротрубный котел с реверсивной топкой,
входящий
в
серию
промышленного
ТУРБОТЕРМ
использования
и
(ТТ).
Он
отличается
предназначен
для
универсальностью
применения, надежностью и возможностью работы на различных
видах топлива.
Предметом исследования является система управления на базе Siemens
Logo
Это серия компактных логических модулей, предназначенных для
построения
простых
систем
автоматического
управления.
Они
сочетают в себе функциональность, простоту настройки и гибкость,
что делает их подходящими для широкого спектра задач — от
промышленной автоматизации до управления зданиями.

5.

Схема функциональная

6.

Расчет показателей надежности
При разработке проектируемого устройства одними из самых важных показателей являются показатели
надежности. К показателям надежности относятся: коэффициент надежности, коэффициент долговечности,
наработка на отказ, интенсивность отказов.
Расчет интенсивности отказов
Интенсивность отказов проектируемого устройства складывается из интенсивности отказов элементов
одного типа, входящих в его конструкцию. Интенсивность отказов каждого элемента проектируемого
устройства определяется по справочнику.
Средняя суммарная интенсивность отказов проектируемого устройства приближенно равна
18,9*10-6 1/ч.
Расчет наработки на отказ
Наработка на отказ является величиной обратной средней суммарной интенсивности отказов.
Наработка на отказ равна 52910 ч безотказной работы проектируемого устройства.

7.

Экономическая эффективность
№
Статьи затрат
1
Прямые затраты, в т. ч.:
- стоимость материалов покупных изделий и полуфабрикатов;
- затраты на электроэнергию;
- основная заработная плата;
- дополнительная заработная плата;
- отчисления на соц. страхование.
1026077
24,5
32928
6914,88
11958,86
2
Прочие затраты
106594,44
Всего: себестоимость изготовления опытного образца
Суммы затрат, руб
1184497,68
Автоматизация технологических процессов – комплексная проблема, требующая значительных
затрат, как финансовых, так и временных, но при решении дающая немедленные конкретные
результаты.

8.

Теоретическая значимость заключается в:
- Сбор статистических данных — формирование обширной базы количественных и качественных показателей, отражающих
эффективность работы существующих систем ПЛК на различных производствах.
- Получение обратной связи от предприятий, где уже внедрены и доработаны подобные системы — сбор экспертных оценок и
практических наблюдений от инженеров, операторов и управленческого персонала.
- Учет пожеланий и ошибок других организаций при модернизации — системный анализ накопленного опыта для предотвращения
повторения типовых ошибок.
Практическая значимость заключается
в:
- Повышение точности регулирования (что ведёт к экономии ресурсов) — обеспечение более точного контроля параметров
технологических процессов (температуры, давления, скорости подачи материалов и т. д.).
- Снижение себестоимости продукции и издержек — автоматизация рутинных операций и оптимизация использования ресурсов
(энергии, сырья, рабочего времени) позволяют существенно сократить производственные затраты.
- Повышение производительности — ускорение технологических процессов за счёт быстрого реагирования системы на изменения
параметров. ПЛК обеспечивают непрерывный мониторинг и мгновенную корректировку работы оборудования, что увеличивает объёмы
выпуска продукции без потери качества.