Модернизация системы управления котельной ООО

Данная система управления является децентрализованной. Такие системы более гибкие, у них выше производительность из-за разделения функций между управляющими устройствами и выше возможность наращивания ресурсов по сравнению с централизованными системами управления. Обозначение контактов приведенов таблице 5.4Таблица 5.4 – Параметры выводов контроллераНомерклеммыУсловноеобозначениеНазначение контакта клемм1U +«+» источника питания контроллера2U -«-» источника питания контроллера («земля» питания)3Data +Линия «Data+» (А) интерфейса RS-4854Data -Линия «Data-» (B) интерфейса RS-4855RxЛиния «Rx» (приём) интерфейса RS-2326TxЛиния «Tx» (передача) интерфейса RS-2327GNDОбщий провод для интерфейса RS-232 и всех Din8Do0Dout 0. Транзистор. Открытый коллектор9Do1Dout 1. Транзистор. Открытый коллектор10DI0/DO2Программно назначаемый вход/выход:Dout 2. Оптореле. Первый контактDin 011DI1/DO2Программно назначаемый вход/выход:Dout 2. Оптореле. Второй контактDin 112DI2Din 2 (счетный, до 10Кгц)13DI3Din 3 (счетный, до 10Кгц)14DI4Din 4 (счетный, до 10Кгц)Децентрализованный принцип управления обеспечивает возможность реализации на нижнем уровне задач сбора и первичной обработки информации, регулирования технологических параметров, логического управления технологическими операциями, а на верхнем уровне – задач оптимизации, расчет технико-экономических показателей управляемых процессов, накопления и документирования информации.В зависимости от конфигурации объекта, могут быть использованы модули различных модификаций. Количество применяемых модулей определяется характеристиками данного объекта.Конструктивно модули выполнены на базе стандартных корпусов, предназначенных для монтажа на DEN-рейку. Подключение внешних цепей осуществляется с помощью разъемов с соединением «под винт», вынесенных через отверстия корпуса на верхнюю и нижнюю часть модуля. Маркировка разъемов нанесена на корпус модуля.Модуль процессора (головной модуль) состоит из двух печатных плат, расположенных друг над другом. На верхней плате установлен процессор, графический индикатор, разъем для пленочной клавиатуры, которая вынесена на верхнюю часть корпуса модуля.Нижняя плата содержит элементы дискретных входов и выходов, перемычки для их конфигурирования, элементы интерфейсов RS-485, аналоговые входы и перемычки для их конфигурирования.Для расширения функционала контроллера SMH 2G к нему может быть подключен дополнительный модуль расширения, позволяющий подключить дополнительное оборудование. Модуль MC работает в паре с контроллером SMH 2G или SMH 2Gi и служит для расширения входов и выходов контроллера. Модуль имеет на борту аналоговые и дискретные входы и выходы. К контроллеру может быть подключен только один модуль MC.Особенности модуля расширения MC17 входов: 9 дискретных, 8 аналоговых.До 14 выходов: 10 дискретных, 2 или 4 аналоговых (в зависимости от модификации).Универсальные аналоговые входы, поддерживающие различные типы датчиков.Высокая точность измерения аналоговых сигналов благодаря использованию 24 битного АЦП.Наличие высокоскоростных входов (до 20 кГц).Различные способы монтажа: отдельно от контроллера на DIN-рейку, вместе с контроллером на дверцу шкафа, вместе с контроллером на DIN-рейку.Модули расширения MRМодули расширения работают с контроллерами Pixel, SMH2G, SMH2G(i). Сегодня Segnetics выпускает 6 видов модулей расширения, каждый из которых имеет свой особенный состав I/O. Это позволяет подобрать конфигурацию целевой системы добиваясь идеального баланса себестоимости и функциональности. К одному контроллеру можно подключить до 8 модуля MR, при этом общее количество каналов может равняться 112!ОсобенностиИспользование модулей расширения MR позволяет подбирать требуемый состав каналов под свою конкретную задачу. При этом можно гибко оперировать затратами и размерами. Основные преимущества модуля MR:Очень серьезное преимущество перед другими производителями состоит в том, что шина расширения гальванически развязана от каналов модуля MR, в свою очередь большинство каналов в модулях MR имеют поканальную гальваническую развязку. Это позволяет организовывать надежные и помехозащищенные системы управления, защищать ваше оборудование от последствий перенапряжений, коротких замыканий и прочих нештатных ситуаций.Шина расширения последовательная с достаточно высоким уровнем сигнала, а значит помехоустойчива. Расширенные системные и сервисные функции позволяют производительно диагностировать сбойные ситуации и справляться с ними. Благодаря безопасным состояниям можно исключать возникновение аварийных ситуаций на объекте.Светодиоды на передних панелях MR информируют пользователя о состоянии модуля и его каналахПоследовательная шина дает возможность размещать модули расширения на удалении до 2 м от базового блокаСостоянием каналов модуля MR можно управлять вручную, например, во время отладкиОпрос модулей расширения осуществляется синхронно с циклом FBD проекта в базовом контроллереРазработка структурной схемы управленияРешаемые цели и задачи скомпоновали облик современных систем управления в виде иерархической структуры, которую упрощенно можно описать следующим образом.Нижний уровень (уровень регулирования) представляет собой сочетание датчиков и исполнительных механизмов, необходимых для выполнения задач регулирования. Эти элементы объединяются информационными потоками с центральным звеном – контроллером, принимающим сигналы от датчиков и выдающим управляющие сигналы соответствующим исполнительным механизмам.Логика работы контроллера закладывается либо на этапе производства (жестко прошитые контроллеры), либо на этапе проектирования и наладки системы управления (свободно программируемые контроллеры). Последний вариант более универсален и предпочтителен в силу своей гибкости.Примененный комплект автоматики (Рис. 5.7) реализует цели и задачи регулирования в полной мере, соответствуя строгим требованиям, предъявляемым к современным системам управления. Несмотря на это, не стоит забывать о том, что максимальная отдача от введения автоматики возможна лишь при объединении всех инженерных систем здания в единое информационное пространство. Рис. 5.7 – Блок- схема связи контроллера с узлом подготовки теплофикационной водыВсе распределенные промышленные системы имеют иерархическую структуру, для разных уровней которой предъявляются различные требования по производительности, предсказуемости времени доставки информации, помехоустойчивости и др. На нижних уровнях иерархии (сбор данных с датчиков и управление исполнительными устройствами) используются так называемые полевые шины. На верхнем иерархическом уровне автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) доминирующим типом сети в настоящее время является Ethernet. При скорости передачи 100 Мбит/с, она позволяет использовать различные физические среды передачи данных (экранированная витая пара, коаксиальный кабель, волоконно-оптическая линия), обеспечивая (в зависимости от среды передачи данных) длину шины от десятков метров до десятков километров[19].Стремительный рост вычислительной мощности персональных компьютеров (ПК), сопровождающийся почти столь же быстрым снижением их стоимости, привел к полному вытеснению мини-ЭВМ с верхнего и среднего уровней АСУ ТП, что сопровождалось радикальным изменением идеологии организации операторских пультов, центральных пультов технологов и диспетчеров. Вместо громоздких пультов контроля и управления с многочисленными встроенными измерительными приборами, электрифицированными мнемосхемами, сигнальными лампочками и органами управления стали использоваться компьютерные дисплеи со стандартной или специализированной функциональной клавиатурой. Таким образом, ПК со стандартными периферийными устройствами полностью обеспечивал построение операторских и диспетчерских пультов контроля и управления, включая и необходимые вычислительные ресурсы. При этом центральные пульты, располагающиеся, как правило, в специально оборудованном помещении, не требовали специального исполнения ПК, что позволяло использовать дешевые ПК офисного исполнения[4]. Проникновение ПК на верхний и средний уровни АСУ ТП стимулировало и разработку совместимых с ПК промышленных контроллеров. Большое разнообразие и доступность элементной базы, легкость конфигурирования таких контроллеров под те или иные задачи на различных иерархических уровнях АСУ ТП, удобство и привычность их программирования в операционной среде Windows с помощью специально созданных для этих целей SCADA-систем обеспечили их высокую привлекательность для фирм – системных интеграторов, занимающихся разработкой и внедрением АСУ ТП. 6. Безопасность объекта.В данном разделе рассматривается безопасность работы персонала в помещении блок- модульной котельной с двумя водогрейными котлами ТЕРМАКС фирмы COCHRAN Великобритания. В данном дипломном проекте рассматривается котельная, которая служит для покрытия нагрузок в отоплении и горячем водоснабжении жилых зданий Петродворцового района Санкт-Петербурга. Котельная работает по независимой схеме для системы отопления и закрытой, циркуляционной схеме для системы ГВС потребителя.6.1. Производственная безопасность.Объектом автоматизации, как уже говорилось ранее, является блочная контейнерная котельная с двумя водогрейными котлами. В данной дипломной работе рассматривается котельнаякоторая предназначена для централизованного теплоснабжения систем отопления и вентиляции промышленных, жилых и культурно-бытовых объектов. Котельная работает по закрытой схеме теплоснабжения. На котлах установлены газовые горелки G 9/1-Dфирмы «Weishaupt» (Германия). Система управления выполняет функцию управления котельной установкой. По условиям предупреждения коррозии металла температура воды на входе в котел при работе на газовом топливе должна быть не ниже 60 °С во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах. Так как температура обратной воды почти всегда ниже этого значения то в котельных со стальными котлами часть горячей воды подается в обратную линию рециркуляционным насосом.В коллектор подпиточного насоса поступает подпиточная вода, компенсирующая расход воды котлового контура и у потребителей.При монтаже и эксплуатации средств автоматизации в котельной возникает ряд опасностей и вредностей:в качестве основного топлива применяют природный газ. В случае неисправностей газоходов возможно отравление газом;при утечке газа или неправильном ведении технологического процесса существует опасность возникновения пожаров и взрывов;средства автоматизации расположены непосредственно на трубопроводах, давление в которых достигает 0,6 МПа. Следовательно, есть опасность получения травм врезультате прорыва трубопроводов;возможность отравления дымовыми газами;опасность поражения электрическим током. В процессе монтажа и эксплуатации электроприводов котельного агрегата для обслуживающего персонала существует опасность попадания под напряжение 380 и 220 В;воздействие атмосферного электричества на дымовую трубу;на основании санитарно-гигиенических и метеорологических условий обслуживающий персонал подвержен воздействию низких температур в зимнее время года, при проведении работ на открытом воздухе. В летнее время температура в котельной может быть значительно повышенной, что также отрицательно влияет на организм человека;возможны травмы персонала при плохой освещенности объектов при работе в вечернее и ночное время;При монтаже и эксплуатации средств автоматизации в котельной возможно возникновение ряда потенциально опасных ситуаций:В качестве основного топлива применяют природный газ. В случае неисправностей газоходов возможно отравление газом;При утечке газа или неправильном ведении технологического процесса существует опасность возникновения пожаров и взрывов;Средства автоматизации расположены непосредственно на трубопроводах, давление в которых достигает 0,6 МПа. Следовательно, есть опасность получения травм в результате прорыва трубопроводов;Возможность отравления дымовыми газами;Опасность поражения электрическим током. В процессе монтажа и эксплуатации электроприводов котельного агрегата для обслуживающего персонала существует опасность попадания под напряжение 380В и 220В;Воздействие атмосферного электричества на дымовую трубу;На основании санитарно-гигиенических и метеорологических условий обслуживающий персонал подвержен воздействию низких температур в зимнее время года, при проведении работ на открытом воздухе. В летнее время температура в котельной может быть значительно повышенной, что также отрицательно влияет на организм человека;Возможны травмы персонала при плохой освещенности объектов при работе в вечернее и ночное время;При плохой центровке агрегатов возможны вибрация и шум.Технологические защиты, установленные на котельной, имеют назначение предупредить разрушение или повреждение котельной, при нарушении его технологического процесса, например, вследствие значительного отклонения параметров работы котла от нормальных и вследствие повреждения отдельных его элементов.Технологическая сигнализация, установленная в котельной, имеет назначение известить персонал, обслуживающий котельную, об отклонениях параметров от допустимых, которые могут привести к повреждению оборудования или аварии.Блокировки запрещают неправильную последовательность в операциях дежурного персонала при пуске, остановки или ведению режима работы котла, которые могут привести к повреждению или аварии.Автоматические защиты включают в себя:- систему защит;- систему сигнализаций;Котельная оборудована средствами защиты, срабатывающими в следующих аварийных ситуациях:Понижение давления газа ниже заданных параметров; Повышение давления газа выше заданных параметров; Понижение давления воздуха перед горелкой; Погасание пламени горелки; Разгерметизации газовых клапанов горелки;Нехватки воды в котле;Понижение давления воды в котловом контуре (2 бара);Повышение давления воды в котловом контуре (5,5 бар);Повышение температуры воды после котла выше допустимого;При исчезновении напряжения питания автоматики;Срабатывание пожарной сигнализации в котельной;Загазованности помещения котельной по СН4 (1,0% от объема воздуха) Превышение предельно-допустимого содержания СО (5 ПДК).При вышеперечисленных аварийных ситуациях защита обеспечивается следующими средствами:п.1, 2, 3, 4, 5 – автоматикой, комплектно поставляемой с горелкой;п.6, 7- отключением горелок котла, насосов котлового контура и отсечного топливного клапана на вводе газа в котельную;п.8,10,13 – отключением горелок котла и отсечного топливного клапана на вводе газа в котельную;п.9 – устройствами управления котлов;п.11,12 – отключение питания котельной, кроме не отключаемого, путем подачи питания на независимыйрасцепитель.Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током все металлические нетоковедущие части и установки контроля и автоматики заземлены в соответствии с ПУЭ издание 7.Система защит и сигнализаций предусматривает отключение технологического оборудования, срабатывание механических защит, закрытие отсечного газового клапана, а также подачу сигнала в систему диспетчеризации и на щит управления в котельной (в виде световой индикации). Технологические защиты приведены в таблице 6.1.Таблица 6.1Перечень технологических защит№Название аварии1Минимальный уровень воды в котлах2Минимальное давление в котлах3Максимальное давление в котлах4Перегрев котла 15Перегрев котла 26Минимального давления контура отопления 7Минимального давления ХВС8Авария автоматики9Минимальное давление газа на горелке 1,210Максимальное давление газа на горелке 1,211Авария горелки 1,212Загазованность котельной 0,5% СН413Загазованность котельной 1,0% СН414Содержание СО больше 1 ПДК15Содержание СО больше 5 ПДК16Газовый клапан закрыт17Отсутствие электропитания в котельной18Пожар в котельной19Охрана6.2. Пероприятия по обеспечению условий труда6.2.1. Пероприятия по технике безопасностиК работе с приборами и средствами автоматизации котельной допускаются лица, не моложе 18 лет, прошедшие специальный инструктаж по технике безопасности и сдавшие экзамены (первичный, периодический, внеплановый).Категории производства по взрывопожароопасности (НПБ 105-95), классы помещений и наружных установок (по ПУЭ) и категории молниезащитыдля рассматриваемого в дипломном проекте объекте по РД 34,21,122-87 приведены в таблице 6.2.Таблица 6.2Категории производств, классы, зданий (помещений) и сооружений котельныхПомещение котельнойКатегориипроизводства(НПБ -105-95)Категории молниезащитыКлассы помещений по взрывопожароопасности (по ПУЭ)1. Котельный зал.ГIIВ-Iа2. Место щитов управления.ДIIнормальная3. Место газораспредели- тельных пунктов.АIВ-Iа4. ГазоходыГIIпыльнаяПредельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе (по ГОСТ 12.1.005-88), характеристика веществ, встречающихся в технологических процессах, с точки зрения взрывопожароопасности приведены в таблице 6.3.Таблица 6.3Вредные и взрывопожароопасные свойства сырья и получаемых продуктовНаименование веществПДК,мг/мЗКласс опасностиПределывзрываемости,% объем.Температура,°СНПВВПВВспыш.Воспл.Самов.Окись углерода20412,575--610Окись азота52Природный газ50,044,513,5--405...80Для обеспечения надежной и эффективной работы котельной организовано периодическое обслуживание и ремонт всех ее узлов согласно инструкциям по эксплуатации, графиков планово предупредительных ремонтов, разработанных в соответствии с "Правилами технической эксплуатации коммунальных отопительных котельных", "Положением о системе ППР основного оборудования коммунальных теплоэнергетических предприятий".В соответствии с ГОСТ 12.3.002-75, безопасность производственного процесса обеспечивается за счет:Герметизации оборудования;Постоянной и бесперебойной работы вентиляции;Применения систем сигнализации и блокировки, обеспечивающих защиту и аварийное отключение оборудования.Основными мероприятиями, обеспечивающими безопасность ведения процесса, являются:Существование телефонной связи и кнопочной пожарной сигнализации;Систематический контроль над работой по контрольно-измерительным приборам;Наличие систем сигнализации и блокировки;Заземление технологического оборудования;Молниезащита и защита от статического электричества.В качестве средств защиты от статического электричества на котельной установке применяются:Металлические и вентиляционные короба и кожухи, термоизоляция трубопроводов заземлена;Заземление трубопроводов и коммуникаций Rз < 4 Ом.Установленные электрические приборы и средства автоматизации удовлетворяют требованиям "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ издание 7).Система автоматизации останавливает работу котла в следующих случаях:При погасании факела горелки;Понижении или повышении давления газа перед горелкой за пределы установленных значений;Превышение или понижение давления воды за котлом;Превышение температуры воды за котлом;Аварийный ручной останов котла осуществляется персоналом котельной в следующих предаварийных ситуациях при работе котельной:при возникновении пожара в котельной или рядом со зданием котельной;при загазованности в котельной.6.2.2.Мероприятия по электробезопасности.Электрический ток, проходя через тело человека, может поразить отдельные участки тела в виде ожогов и металлизации кожи или воздействовать на нервную систему и мышцы, в результате чего могут произойти судороги мышц, остановка дыхания, фибрилляция (беспорядочное подёргивание сердечной мышцы) и остановка сердца, что в свою очередь, может привести к смертельному исходу.Сопротивление сухой неповреждённой кожи человека может быть до 80 000 Ом, сопротивление внутренних органов составляет 800 - 1000 Ом, поэтому расчетное сопротивление человека электрическому току принимается равным 1000 Ом. (1 кОм). Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше 0,05А ток силой более 0,05 - 0,1А опасен и может вызвать смертельный исход. Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше 0,05А ток силой более 0,05 - 0,1А опасен и может вызвать смертельный исход. Безопасным напряжением для человека считается напряжение 42В в нормальных условиях и 12В в условиях повышенной опасностью (сырость, высокая температура, металлические полы и др.).Производственные помещения по наличию в них условий для поражения людей электротоком подразделяются на три категории: особо опасные, с повышенной опасностью и без повышенной опасности. Помещения особо опасные характеризуются наличием одновременно двух или более признаков: высокой влажностью, высокой температурой (более 30ºС), токопроводящей пыли, токопроводящих полов, стен и др. Помещения с повышенной опасностью характеризуются одним из вышеперечисленных признаков. В помещениях без повышенной опасности указанные признаки отсутствуют.На предприятии выполняются следующие требования:Всё электрическое оборудование и электрические приёмники, металлические корпуса рубильников и распределительных пунктов, ящиков имеют надёжное защитное заземление.Токоведущие части электрического оборудования, рубильников, распределительных щитов имеют надёжные кожуха, двери, не имеющие открытых отверстий, щелей и закрывающиеся на запорное устройство.Электропроводка выполнена изолированными проводами и подвешиваться на высоте не менее 2,5 метров, если рабочее напряжение в проводе более 42 В.Всем работникам категорически запрещается заменять перегоревшие электролампы, плавкие вставки и другие элементы электропроводки и электрооборудования, а так же самостоятельно пытаться устранить неисправность электроприёмников. Данные виды работ производит только электромонтёр.Все работники автохозяйства, работающие с электроинструментом или электрооборудованием, обязаны пройти обучение и сдать экзамены на соответствующую группу допуска по электробезопасности, соответствующей их специальности.Для предотвращения случаев попадания работников под напряжение и поражения их электрическим током разработаны следующие мероприятия:Обращать внимание на предупредительные знаки и надписи по электробезопасности.Самовольное снятие предупредительных знаков, плакатов, а также включение электроустановок при их наличии - запрещено!Если перед выполнением работ необходимо включать рубильники или другие включающие пункты (в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных, а также в помещениях с влажной средой), то работающие снабжаются средствами индивидуальной защиты:а) диэлектрические перчаткиб) диэлектрические коврикив) диэлектрические калоши (боты).Эти средства проверены и имеют клеймо, в котором указана дата, до какого срока разрешено их использование и на какое напряжение.4.Перед началом работы ручным электроинструментом, необходимо проверить его на наличие трещин в корпусе. Кабель для подключения ручного электроинструмента в сеть, не должен иметь заломов и задиров изоляции, вилка не должна иметь сколов. Разрешается работать только при соблюдении этих требований.5.Если корпус электроинструмента металлический, работник должен быть снабжён диэлектрическими перчатками. При работе с электроинструментом с двойной изоляцией (пластмассовый корпус) диэлектрические перчатки не требуются.6.Для переносных светильников в условиях ремонтных работ допускается применять напряжение только 12В или 36В. Лампы переносных светильников должны быть снабжены защитной сеткой. Использовать для местного освещения при ремонтных работах напряжение 110В или 220В - запрещается!7.Выдача электроинструмента и переносных светильников производится мастером или в инструментальной, с обязательным фиксированием в специальном журнале. После работы инструмент возвращается с указанием возможной неисправности, если таковая имеется.8.При малейших ощущениях электрического тока на корпусе электрооборудования и электроинструмента необходимо сразу же отключить его и поставить в известность мастера (начальника подразделения), вызвать электромонтёра. Приступать к работе на данном электрооборудовании не удостоверившись у мастера в том, что неисправность устранена – запрещается!9.Во время работы не рекомендуется без необходимости прикасаться к понижающим трансформаторам, распределительным щитам, корпусам рубильников. К оголённым проводам, не имеющим изоляции прикасаться запрещено!10.О всех замеченных неполадках в электропроводке или электрооборудовании (обрывы, оголённые провода, искрящие контакты, возгорания, запах горения электропроводки и т.д.) каждый работник должен немедленно доложить своему непосредственному руководителю.11. При использовании нагревательного прибора с открытыми спиралями (элементами ) в производственных помещениях, необходимо удостоверится в его работоспособности и безопасной эксплуатации. Нагревательный прибор должен находиться не менее чем в 2 метрах от сгораемых предметов и установлен на огнестойкой подставке. Корпус нагревательного прибора должен быть надёжно заземлён. Использование нагревательных приборов с открытыми элементами в пожароопасных и взрывоопасных помещениях - запрещено!Требования безопасности по окончании работы:Отключить все электроаппаратуры, электрооборудование, электроинструмент и другие переносные электроприёмники .Сдать электроинструмент на склад или в инструментальную.Доложить об окончании работ мастеру или бригадиру.Убрать рабочее место.После уборки вымыть лицо и руки с мылом.6.2.3. Мероприятия по промышленной санитарии.В связи с тем, что существует опасность поражения электрическим током и отравления природным газом при утечке из трубопровода, необходимо уделять особое внимание мероприятиям по промышленной санитарии.Для предупреждения от загрязнения кожи и органов дыхания природным газом эксплуатационный персонал обеспечен соответствующей спецодеждой: рукавицами, обувью, шланговыми и изолирующими противогазами.На каждом рабочем месте находятся в необходимом количестве дежурные противогазы, диэлектрические перчатки, резиновые коврики и медицинская аптечка.Для безопасной работы обслуживающего персонала производятся следующие мероприятия по промышленной санитарии:Работа по эксплуатации средств автоматизации производится в помещении котельной, где расположена аппаратура контроля и управления. Для нормальной работы в помещениях котельной поддерживается определенная температура (20.. .25 °С);При проектировании вентиляции котельных соблюдались строительные нормы и правила по проектированию вентиляции СНиП II-36-76.Вентиляция котельного зала - приточно-вытяжная с механическим и естественным побуждением, рассчитанная на разбавление теплоизбытков. Вытяжка - естественная из верхней зоны через шахты с дефлектором и механическая из нижней зоны на горение в топки котлов. Приток на возмещение вытяжки - механический, в зимний период с подогревом приточного воздуха, и естественный в переходный период года;Освещение котельной соответствует СНиП 23-05-95. Освещение помещений котельной искусственное.Электроосвещение включает в себя следующие функциональные группы:Рабочее и аварийное освещение котельного зала взрывозащищенными светильниками;Ремонтное освещение от ящика с понизительным трансформатором 220/12 В при помощи переносного светильника;Местное освещение настенными светильниками с лампами накаливания с наружной и внутренней стороны здания над входными дверями; Сети освещения в котельной выполняются в стальных коробах. Кабеля рабочего и аварийного освещения прокладываются в разных секциях коробов. От коробов до светильников кабеля прокладываются по потолку в жесткой трубке.Нормы освещенности, ограничения слепящего действия светильников, пульсаций освещенности и другие качественные показатели светильников, вид и система освещения приняты согласно требованиям СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение". Для расчета освещенности помещения котельной методом удельных мощностей была использована усредненная удельная мощность для промышленных светильников с люминесцентными лампами. В котельном зале для аварийного освещения установлен светильник типа ВЗГ со взрывонепроницаемой оболочкой. Выключатель аварийного освещения устанавливается вне помещения котельной. Питание светильника аварийного освещения осуществляется от щита АВР.6.3. Экологическая безопасность.В продуктах горения органического топлива в котельных установках содержатся твердые частицы золы и несгоревшего топлива, оксиды азота (NOx) и ванадия (V205). При неполном сгорании топлива в дымовых газах содержатся монооксид углерода (СО) и углеводороды типа СН4, С2Н4 и бензапиренC20H12.Загрязнения вредными примесями атмосферы, почвы и воды ухудшают санитарно-гигиеническое состояние городов, поселков, полей, лесов, водоемов, оказывая вредное действие на организм человека и растительность, качество продукции предприятий, увеличивает износ механизмов и разрушает строительные конструкции зданий и сооружений.При неполном сгорании образуется монооксид углерода СО - чрезвычайно сильный отравляющий газ. При содержании в воздухе от 0,4 до 0,5% СО вдыхание воздуха в течение нескольких минут уже опасно для жизни.Образующийся при сжигании топлива диоксид углерода С02 (углекислый газ) пропускает коротковолновое излучение Солнца, но эффективно поглощает длинноволновое излучение, отраженное от поверхности Земли. Поэтому СO2, присутствующий в атмосфере, действует на ее защитные экранирующие свойства, уменьшая тепловые потери планеты. «Парниковый» эффект, связанный с накоплением СO2 в атмосфере, - важнейший фактор, регулирующий околоземную температуру.Азотосодержащие соединения, входящие в состав жидких и твердых топлив, являются источником образования топливных оксидов азота. Превращение азота топлива в оксиды азота происходит при наличии в зоне реакции достаточного количества кислорода уже при температуре 700 - 1000°С. Наиболее токсичным веществом в продуктах горения является бензапирен, который образуется в результате неполного сгорания топлива из-за неудовлетворительного смешения топлива и окислителя, а также из-за торможения реакций окисления углеводородов у холодных стенок топочных устройств. Степень опасности воздействия вредного вещества на живой организм определяется отношением концентрации вещества Ci к предельно допустимой его концентрации (ПДКi), мг/м3, в зоне нахождения человека: Ki= Ci/ ПДЮ. Значение Ki должно быть меньше единицы. При одновременном содержании в воздухе нескольких вредных веществ, степень опасности оценивается как суммарное воздействие каждого из вредных компонентов.В нашей стране приняты два вида норм выбросов вредных веществ в атмосферу: предельно допустимые концентрации ПДКм.р - максимальные разовые; ПДКсс - среднесуточные. При этом ПДКм.р - показатель возможного повышенного кратковременного (в течении 20...30 мин) выброса вредных веществ (в котельной установке это обычно период пуска или резкого изменения нагрузки), а ПДКсс является основным контролируемым показателем, цель которого не допустить неблагоприятного влияния вредного выброса на здоровье людей в результате длительного воздействия.В таблице 6.4 приведены предельно допустимые концентрации вредных выбросов котельных.Таблица 6.4Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных выбросов котельных, мг/м3ВеществоПДКм.рПДКссДиоксид азота NO20,0850,085Монооксид азота NO0,250,25Монооксид углерода СО3,01,0Сажа0,150,05Пыль (золовые частицы)0,50,156.4. Безопасность в случае чрезвычайной ситуации.6.4.1. Мероприятия по пожарной безопасности.Мероприятия по противопожарной безопасности на предприятии разрабатывается на основании ГОСТ 12.1.004-91, 12.4.009-83; Правил: «Пожарная безопасность в РФ» СПб, 1994г. и СНиП.На предприятии утверждается инструкция по пожарной безопасности. В инструкции подробно разъясняются действия работников при возникновении пожара и правила пользования первичными средствами пожаротушения. Ответственными в помещении за противопожарную безопасность являются лица, указанные в соответствующем приказе по предприятию.Во время ведения технологического процесса в котельной могут произойти утечки газа из трубопровода, а также взрыв в топке котла, что может привести к пожару в котельной, травмам и отравление угарным газом обслуживающего персонала.Для предупреждения пожарной опасности проводят ряд мероприятий в соответствии с ППБ-01-93:Все кабели и провода, подходящие к щитам управления, проложены в металлических защищенных кожухах и трубах;Внедрение систем контроля, защит и регулирования пожароопасных параметров температуры, давления, утечки газа;Аппаратура размещается в отдельных шкафах;Использование молниеотводов;Помещение котельной оборудовано автоматической пожарной сигнализацией на основе тепловых пожарных извещателей и пожароизвещательной станции. Сигнализация используется как приемно-пусковая аппаратура для установки пожаротушения.В качестве источника огнетушащего вещества принят порошковый огнетушитель ОПАН-100.6.4.2. План оповещения.Сигнал с котельной об аварии поступает на пункт аварийно-диспетчерской службы (АДС).При получении сигнала дежурный диспетчер АДС обязан:Немедленно доложить о полученном сигнале начальнику смены службы по техническому обслуживанию блок модульных котельных (СТО БМК);Записать полученный сигнал в рабочую тетрадь, время получения, откуда поступил сигнал.Начальник смены СТО БМК после полученного сигнала с бригадой выезжает на котельную для устранения аварии.При возникновении угрозы для жизни людей, проживающих в домах рядом с котельной, необходимо воспользоваться инструкцией схемы оповещения Комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций ООО «Петербургтеплоэнерго».6.4.3. Планэвакуации.План эвакуации (Рис 6.1.) служит для кратчайшего выхода персонала из котельной, в случае возникновения на ней нештатной аварийной ситуации. На блок-модульныхкотельных нет постоянно присутствующего обслуживающего персонала, поэтому каждый работник при входе на котельную обязан ознакомиться с ним.План эвакуации - это чертеж, на котором изображена котельная и свободные проходы в ней. Стрелками обозначено направление движения людей к выходу.Рис.6.1. План эвакуации. 7. ЭКОНОМИКАМодернизация системы автоматизации управления температурой теплофикационной воды на выходе котельной предусматривает мероприятия по перепрограммированию существующих параметров эксплуатации котельной, которое проводится в рамках технического обслуживания автоматики котельной без дополнительных капитальных затрат, с заменой трех датчиков температуры При этом согласно нормативно-технической документации предполагается установление температуры регулируемого параметра в исследуемый момент времени в пределах 62 - 68°С.На действующей котельной измерительные приборы регистрировали в исследуемый момент времени температуру на уровне 60,74 - 69,23°С.Посредством внедрения проекта модернизации, температура воды на выходе котельной будет соответствовать нормативным параметрам, а именно снизится с 69,23°С до 68°С (на 1,8 процента), что приведет к снижению необходимого количества тепла для подогрева воды, а следовательно к экономии топлива (природного газа) для производства тепла.Рассчитаем экономию текущих затрат проекта модернизации (ΔЗ), учитывая следующие значения показателей:1. Годовой расход топлива (Зт) – 3 055 тыс. м3/год2. Стоимость природного газа (Цт) – 5 031,78 руб./1000м33. Стоимость датчиков (Кз) – 4 467 руб. (3 датчика по цене 1489 руб./шт.).ΔЗ = 1,8 / 100 × Зт × Цт (7.1)Подставив значения в формулу 7.1 получим экономию текущих затрат проекта модернизации:ΔЗ = 1,8 / 100 × 3055 × 5031,78 = 276 698 руб./годРассчитаем экономический эффект от модернизацииЭ = ΔЗ - Кз (7.2)Э = 276 698 – 4 467 = 272 231 руб./годТаким образом, экономия текущих затрат составит 276 698 рублей в год, а экономический эффект от модернизации системы автоматизации управления температурой теплофикационной воды на выходе котельной - 272 231 рублей в год.Таблица 7.1Технико-экономические показатели модернизации системы автоматизации управления температурой теплофикационной воды на выходе котельной№Наименование показателейОбозначениеЕд. измеренияЗначение123451.Стоимость датчиковКзруб.4 4672.Экономия текущих затратΔЗруб. / год276 698ЗаключениеВ результате выполнения данного курсового проекта была разработана система автоматического управленияузла подготовки теплофикационной воды в котельной ООО «Петербургтеплоэнерго»В процессе реализации проекта было выполнено:Проведен анализ объекта автоматизации, выделены возможные пути автоматизации и составлено техническое задание на проект.На основе проведённого анализа и составленного ТЗ, разработана структурная схема системы, а также структура отдельных блоков системы.Составлен алгоритм функционирования программы управления системой. Для решения поставленной задачи были использованы современные программируемые логические контроллеры. В работе проведен анализ наиболее популярных ПЛК различных производителей, проанализированы их достоинства и недостатки, разработаны принципиальные схемы, конструкция. При проектировании использовалась современная элементная база производства компании Siemens, а также применялись последние достижения проектирования САУ.Экономическая эффективность спроектированной системы автоматического управления заключается в снижении энергопотребления ресурсов при работе теплового пункта, а также оптимизации его работы, что повышает эксплуатационный период работы оборудования.В плане социальной эффективности использование данной АСР ведет к улучшению условий труда обслуживающего персонала. Также модернизация АСР освобождает рабочих от непосредственного участия в производстве и постоянного контроля параметров работы системы управления.Обеспечение возможности удаленного управления ведет к повышению безопасности труда, т.к. позволяет оператору технологического оборудования располагаться на заведомо безопасном расстоянии от котла в случае возникновения каких-либо аварийных ситуаций.Разработанная архитектура системы полностью удовлетворяет всем требованиям технического задания.Список использованных источниковДенисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М. : Горячая линия — Телеком, 2008. - 608 с.Промышленные контроллеры. Оборудование для АСУ ТП – Каталог №6/2006. Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов АПК и ЖКХ: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2001. – 423 с.: ил. Производственный менеджмент: Учебник для вузов / Ред. С.Д. Ильенкова.   - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.  - 583 с.Федотов А. В. Составление технического задания: Метод. указания. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. - 24 с.Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие/А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; Под ред. А.С. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1999.–464с.:ил.Микропроцессорное устройство управления ИТП ОВЕН ТРМ136 Техническое описание АГСФ.421455.001ТО /Редакция 7.18/ 2011Водогрейный котел КВГ-2,5-95 –Техническое описание. Режим доступа : http://nobeli.ru/katalog/item/95-odnohodovie-gazo-diselnie/kv-gm-2-5-95.htmlПромышленные контроллеры. Оборудование для АСУ ТП – Каталог №6/2006. Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов АПК и ЖКХ: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2001. – 423 с.: ил. СНиП II-35-76 Котельные установкиПроектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие/А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; Под ред. А.С. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1999.–464с.:ил.Мухин О.А. Автоматизация систем ТГВ. - М.: Стройиздат, 1988г.Паровые и водогрейные котлы: учебное пособие/ В.Д. Галдин. - Омск: СибАДИ, 2011. - 47 с.Микропроцессорное устройство управления котлами, печами, сушилками АГАВА 6432.10. Инструкция по монтажу и пусконаладке дополнение №1 АГСФ.421455.001Д1 /Редакция 4.12/ Екатеринбург 2012Микропроцессорное устройство управления котлами, печами, сушилками АГАВА 6432.10 Техническое описание АГСФ.421455.001ТО /Редакция 7.18/ Екатеринбург 2011Автоматизация объектов энергетики. КБ АГАВА. Режим доступа: http://www.kb-agava.ru/СП «ТЕРМОБРЕСТ». Режим доступа: http://www.termobrest.ru