Russian Federation
Russian Federation
UDK 004 Информационные технологии. Компьютерные технологии. Теория вычислительных машин и систем
This article describes the research and development of a comprehensive automation system for the boiler plant of an industrial enterprise with the aim of increasing its efficiency and reliability.
automation, boiler plant, industrial enterprise, control system, efficiency, reliability
Промышленные предприятия играют ключевую роль в снабжении общества энергией, а котельные установки являются важным элементом их инфраструктуры. Однако, эффективное управление и обслуживание котельных установок требует значительных ресурсов и человеческого вмешательства. В связи с этим возникает необходимость в разработке комплексной системы автоматизации для повышения эффективности и надежности работы котельной.
Для достижения целей исследования был проведен анализ существующих систем управления котельными установками промышленных предприятий.
Существующие системы управления котельными установками на промышленных предприятиях включают в себя ряд компонентов и функций, предназначенных для обеспечения надежной и эффективной работы котлов (рис 1).
Рисунок 1 – Схема автоматизации котельной установки
Анализ таких систем показал:
- Современные котельные системы управления оснащены различными датчиками, контроллерами, исполнительными устройствами и системами коммуникации. Датчики измеряют параметры, такие как температура, давление, уровень жидкости и т.д., контроллеры обрабатывают полученные данные, а исполнительные устройства регулируют работу котла в соответствии с установленными параметрами.
- Системы управления котельными установками включают в себя специализированное программное обеспечение для мониторинга и управления. Это ПО может предоставлять различные функции, такие как визуализация данных, анализ производственных процессов, оптимизация работы котла, планирование технического обслуживания и т.д.
- Современные системы управления стремятся к автоматизации максимального числа процессов, связанных с работой котельной установки, что позволяет снизить ручное вмешательство операторов, сократить время реакции на изменения условий и повысить эффективность работы котла.
- Системы управления котельными установками могут интегрироваться с другими системами предприятия, такими как системы учета энергоресурсов, системы управления производственными процессами и т.д. Это позволяет реализовать более глобальный подход к управлению и оптимизации энергетических процессов на предприятии.
- Системы управления обычно предоставляют возможности мониторинга и диагностики состояния котельной установки, что дает возможность операторам отслеживать работу оборудования, выявлять возможные проблемы или неисправности и принимать меры по их устранению.
- Системы управления должны обеспечивать высокий уровень безопасности и надежности работы котельной установки. Они включают в себя защиту от аварийных ситуаций, обеспечение соблюдения нормативных требований безопасности, резервирование и резервные системы управления.
Алгоритм управления котельной установкой представляет собой следующее.
При запуске котельной системы алгоритм проводит самодиагностику оборудования для определения его состояния и готовности к работе. Этот этап также включает инициализацию всех систем управления и подготовку котлов к началу процесса.
Алгоритм непрерывно контролирует параметры работы котельной, такие как температура воды, давление, расход топлива, уровень эмиссий и другие. Эти параметры могут быть установлены в соответствии с требованиями безопасности и экономии энергии.
На основе контроля параметров алгоритм принимает решения о регулировании работы котлов, котрое может включать в себя изменение мощности котлов, регулирование расхода топлива, регулирование температуры теплоносителя и другие меры для поддержания оптимальных условий работы.
В зависимости от текущего спроса на тепло и горячую воду, алгоритм управления может регулировать нагрузку на котельную установку, что позволяет оптимизировать расход топлива и энергии в соответствии с потребностями потребителей.
Алгоритм также предусматривает автоматическую защиту от возможных аварийных ситуаций, таких как перегрев котлов, скачки давления, утечки газов и другие. В случае обнаружения аварийной ситуации алгоритм принимает меры по аварийному отключению оборудования и оповещению операторов. Алгоритм также может предусматривать систему визуализации и мониторинга работы котельной установки, что позволяет операторам наблюдать за процессом работы, отслеживать параметры и принимать оперативные решения при необходимости.
Исследование и разработка системы комплексной автоматизации котельной установки промышленного предприятия представляет собой актуальную задачу, направленную на повышение эффективности и надежности производственных процессов. Полученные результаты могут быть использованы в практической деятельности предприятий различных отраслей промышленности для оптимизации работы котельных установок и снижения затрат на их обслуживание.
1. Antonov, O. V. Optimal'noe upravlenie vodogreynoy kotel'noy v puskovom rezhime raboty / O. V. Antonov, E. F. Raykova, S. V. Kuz'min // AKTUAL'NYE VOPROSY SOVREMENNOY NAUKI I OBRAZOVANIYa : sbornik statey XXVI Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii : v 2 ch., Penza, 25 yanvarya 2023 goda. Ch. 1. – Penza: Nauka i Prosveschenie (IP Gulyaev G.Yu.), 2023. – S. 57-61.
2. Avtomaticheskoe upravlenie parametrov raboty kotel'noy / R. A. Annenkov, A. S. Malyukov, A. M. Podkolzin, Yu. N. Nekrasov // WORLD SCIENCE: PROBLEMS AND INNOVATIONS : sbornik statey LXI Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii, Penza, 30 yanvarya 2022 goda. – Penza: Nauka i Prosveschenie (IP Gulyaev G.Yu.), 2022. – S. 54-55.
