Исследование и разработка системы управления водогрейным котлом тепловой станции с использованием частотно-регулируемого привода

• Автор: Белов, Михаил Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Оглавление

Условные обозначения и сокращения.

Введение

Глава 1. Элементы и устройства системы управления водогрейным котлом

1.1 Промышленные объекты управления

1.2 Общие сведения о промышленных системах регулирования.

1.2.1 Котел как объект регулирования.

1.3 Автоматические системы регулирования

1.3.1 АСР расхода общего воздуха.

1.3.2 АСР разрежения в топке котла.

1.4 Программнотехнический комплекс.

1.4.1 Выбор средств управления
1.4.2 Требования к промышленным системам регулирования.
1.4.3 Технический уровень ПТК
1.5 Концепция ПТК .
1.5.1 Функциональные возможности.
1.6 Состав Программнотехнического комплекса.
1.7 Архитек гура ПТК .
1.7.1 Логическая структура
1.7.2 Физическая с груктура .
1.7.3 Информационная структура.
Выводы по главе 1
Глава 2. Математическое описание системы управления
2.1 Типовые динамические звенья систем управления
2.2 Математическое представление объекта регулирования
2.3 Определение динамических характериеппс объекта.
2.4 Понятие о качестве АСУ
2.5 Автоматические регуляторы
2.6 Определение настроек регулятора.
Выводы по главе
Глава 3. Система управления параметром разрежения водогрейного котла
с использованием направляющих аппаратов тягодутьевых механизмов.
3.1 Разработка системы управления газовоздуитным трактом водогрейного котла с воздействием на направляющие аппараты системы регулирования параметра разрежения в топке котла
3.2 Исследование объекта с воздействием на направляющие аппараты системы управления
3.3 Моделирование системы управления с направляющими аппаратами 4 Выводы но главе 3
Глава 4. Применение Частотнорегулируемого привода в системе управления водогрейного котла ..
4.1 Состав ЧРП
4.2 Методы управления ЧРП .
4.3 Преобразователи частоты .
4.4. Применение ЧРП в системах управления
4 .5 Исследование и разработка системы управления газовоздушным
трактом водогрейного котла с применением ЧРП
4.6 Моделирование системы управления с частотным регулированием .
Выводы по главе 4
Глава 5. Сравнение систем регулирования параметра разрежения
водогрейного котла с воздействием на направляющие аппараты и частотнорегулируемый привод тягодутьевых механизмов
5.1 Система регулирования водогрейного котла с воздействием на направляющие аппараты
5.2 Система регулирования водогрейного котла с воздействием
на ЧРП
5.3 Сравнительная оценка точности элементов системы управления с воздействием на направляющие аппараты системы ре1улирования
и ЧРП тягодутьевых механизмов .
Выводы по главе 5
Основные выводы
Список литературы


В нестационарных объектах параметры изменяются с течением времени (дрейфуют). Примерами таких объектов могут быть химический реактор с катализатором, активность которого падает с течением времени, или аэрокосмический аппарат, масса которого по мере выгорания топлива уменьшается. Такие явления должны учитываться при проектирование соответствующих систем управления. В зависимости от интенсивности случайных возмущений действующих на объект, они делятся на стохастические и детерминированные [3,5]. При наличии достаточно точной математической модели объекта можно спроектировать высококачественную систему управления этим объектом. Поэтому основной целью построения математической модели объекта управления является определение структуры объекта, его статических и динамических характеристик. Особенно важно определение структуры для многомерных и многосвязных объектов управления. В тоже время для локальных объектов управления определение структу ры может быть сведено к определению порядка дифференциального уравнения описывающего объект. Кроме того, оцениваются входные сигналы и возмущения, действующие на объект (их статистические характеристики, точки приложения, максимальные амплитуды). Значение этих характеристик позволяет выбрать структуру регулятора и рассчитать параметры его настройки, ориентируясь также на критерий качества работы этой системы [4,7,,]. Общие сведения о промышленных системах регулирования. Производственные процессы характеризуются множеством регулируемых величин: температурой, давлением, расходом, концентрацией и т. Чтобы технологическое оборудование работало в требуемом режиме, то есть с высоким КПД, с заданной производительностью, давало продукцию необходимого качества и работало надежно, необходимо поддерживать величины характеризующие процесс в большинстве случаев постоянными [1]. Эта важнейшая задача возложена на промышленные системы автоматического регулирования и стабилизации технологических процессов. Промышленные системы регулирования занимают второй уровень современных иерархических систем управления технологическими процессами. Их главная задача состоит в том, чтобы стабилизировать технологические параметры на заданном уровне. Этим занимаются системы автоматической стабилизации. В этих системах сигнал задания остается постоянным в течении длительного времени работы. Решение этой проблемы осуществляется с помощью той же системы автоматической стабилизации, задание которой изменяется от программного задатчика. В современных технологических комплексах имеются сотни и тысячи контуров регулирования от качества работы которых, во многом зависит качество выдаваемой продукции. Поэтому для большинства промышленных систем автоматического регулирования (САР) необходима достаточно высокая точность их работы (+1-1,5%) [1,2,8]. При этом главное назначение системы стабилизации - это компенсация внешних возмущающих воздействий, действующих на объект управления. Котел как объект регулирования. Тип, мощность и количество котельного оборудования зависит от мощности теплоетанций. На рассматриваемой РТС установлены котлы типов КВГМ 0 и 0 Гкал/час. Состав насосного и вентиляторного оборудования зависит от типа котлов. Котлы КВГМ снабжены общим дутьевым вентилятором и дымососом. Структурно общими и необходимыми для любой станций являются сетевые насосы, насосы рециркуляции, подпитки обратной сетевой магистрали и исходной воды. Мощность единичных электроприводов насосов определяется установленной тепловой мощностью теплостанций, а количество одинаковых по назначению еще и задачами резервирования. На рисунке 1, схематично показана технологическая линия крупной районной тепловой станции, состоящей из двух очередей, каждая из которых включает два котла типа КВГМ. Сетевые насосы СН-1 - СН-7 являются общими для всех очередей и включаются в работу в зависимости от режима теплосети. Насосы рециркуляции PHI - РН2, РНЗ-РН4 (основной и резервный) являются общими для всей теплосети. О! І Т (гамі мсм 2» 1» ІШ 1-4 • »«ц*|*%-аимжы« пск СЭЯМ-’*-! ОН • мкоми! ЩИТ ? У 2М П». КМ » 2СЮ К - жжжере^ вцс? V гт». Рис.