Исследование автоматизированной системы управления бойлера

1.

Выпускная квалификационная работа
на тему:
«Исследование автоматизированной
системы управления бойлера»
Разработал: Белослудцев В.Е
Руководитель: Ковалев П.И

2. Цели и задачи

Целью данной выпускной работы является исследование
системы автоматизированного управления технологическим
процессом работы блочно-модульной бойлерной (котельной).
Для достижения поставленной цели необходимо решить
следующие задачи:
a. Провести анализ объекта автоматизации;
b. Рассмотреть структурную схему системы, исследовать
структуру отдельных блоков системы;
c. Провести системный анализ технических средств
использованных для автоматизации котельной;
d. Провести
системный
анализ
алгоритма
функционирования и рассмотреть программу управления
системой;

3.

Блочные котельные установки (БКУ)
Блочные котельные установки (БКУ) — представляют собой
котельные
установки
полной
заводской
готовности,
предназначенные для отопления, вентиляции и горячего
водоснабжения объектов производственного, жилищного и
социального назначения.

4. Схема автоматизации

5. Схема внешних электрических соединений системы

6. Выбор датчиков давления

Наименование
датчика
Рабочая среда
Метран 150
ДИ
АДН-10.3
DMK331
Yokogawa
EJA-3517
Неагрессивные к нержавеющей стали жидкости, газы и
пар
Минимальный
диапазон
измеряемого
давления
0 –0,04 кПа
0 – 0,05 кПа
0 – 0,6 кПа
0-0,3 кПа
Основная
погрешность
±0,1%;
±0,15%;
± 0,25;± 0,5;
±0,25;±0,5;
± 0,5;
± 1;
Максимальный
диапазон
измеряемого
давления
80 МПа
90 МПа
25 МПа
100МПа
Диапазон рабочих
температур
-40 до +250°С
-40 до +200°С
-32 до +180°С
-20 до +160°С

7. Выбор датчиков температуры

Наименование
датчика
Рабочая среда
Метран 276
ДТС125Л.И
PTM-1245
Rosemount
3144Р
Неагрессивные к нержавеющей стали жидкости, газы и
пар
Минимальный
диапазон
Измеряемой
температуры
-40 до +250°С
-50...+125
-40 до +200°С
-30 до +180°С
Основная
погрешность
±0,25;± 0,5;
%;
0,5 % 1,0 %
±0,25;±0,5%
± 0,02%
Выходной сигнал,
4-20 мА
HART
ток 4...20 мА
Сопротивление 4-20 мA,
HART или
FOUNDATI
ON fieldbus
Тип
термопреобразова
теля
Рt500, Рt1000
ТСМ 50М
50М, 100М
50М, Рt100,

8. Выбор программируемых логических контроллеров

Параметр
ОВЕН ПЛК 100
АГАВА 6432.10
Simatic S7-400
Центральный процессор
200 МГц
250 МГц
280 МГц
Объем
оперативной
памяти, слов
Объем
энергонезависимой
памяти, слов
Количество дискретных
входов
Количество дискретных
выходов:
2К
20 К
2К
1К
2К
1К
8
20
18
16 транзисторных
ключей
12 транзисторных
ключей
18,5 мкс
16,3 мкс
1 порт (USB, Ethernet
или RS232) расш. до
4 портов
RS 232/422,
USB
от 187В до 244В
100-220
24
20
6 реле
6 транзисторных
ключей
Время выполнения цикла 250 мкс
ПЛК
Интерфейсы
Ethernet
RS-232 - 2 канала
RS-485
USB 2.0 - Device
Напряжение питания, В: 18... 29
90... 264
Потребляемая мощность, 15
Вт
20

9. Блок-схема функционирования АСУ

Старт
Настройка и запуск
таймера
Настройка и инициализация
подключенных модулей
Измерение температуры, давления,
параметров газовой среды
Вычисление мгновенных значений
полученных данных
Формирование
управляющего воздействия
Запись усредненных значений
в EEPROM
Подпрограмма
работы с сетью

10. Оценка качества регулирования - График переходного процесса исследуемой САР

Оценка качества регулирования График переходного процесса исследуемой САР

11. Оценка качества регулирования - ЛАЧХ и ЛФЧХ исследуемой модели

Оценка качества регулирования ЛАЧХ и ЛФЧХ исследуемой модели

12. Оценка надежности

13. Интерфейс HIM оператора

14. Заключение

В процессе выполнения работы были решены
следующие задачи:
a.
Проведен
анализ
объекта
автоматизации,
выделены возможные пути автоматизации и
составлено техническое задание на ВКР.
b.
Исследованы структурная схема системы, а
также структура отдельных блоков системы.
c.
Составлен
алгоритм
функционирования
программы управления системой.

15.

Спасибо за внимание.