Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт
ВВЕДЕНИЕ
Большим шагом к снижению энергопотребления в системах теплоснабжения стало использование индивидуальных тепловых пунктов вместо центральных тепловых сетей, обширно распространенных в советском и постсоветском про- странстве.
Индивидуальный тепловой пункт (далее ИТП) – комплекс устройств, с помо- щью которых осуществляется распределение теплоносителя и тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения конкретного потребителя (зда- ния).
Использование ИТП позволяет использовать двухтрубную схему подключе- ния, вместо четырехтрубной, а также отказаться от сетей горячего водоснабже- ния.
В данной выпускной квалификационной работе была спроектирована автома- тизированная система управления индивидуальным тепловым пунктом. Проана- лизирован объект автоматизации – индивидуальный тепловой пункт.
При составлении данной пояснительной записки были использованы литера- турные источники, представленные в библиографическом списке.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ……………...……………. 7
1.1 Описание индивидуального теплового пункта...……………………....... 7
1.2 Описание элементов ИТП ………………………………………………... 8
1.3 Принцип работы ИТП …………………………………………………….. 14
1.4 Цели и задачи автоматизации ИТП………………………………………. 15
2 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИТП…………………………………………………….. 17
2.1 Разработка схемы электрической функциональной…………………….. 17
2.2 Разработка схемы электрической принципиальной ……………………. 19
2.2.1 Выбор датчиков……………………………………………………………. 19
2.2.2 Выбор исполнительных элементов………………………………………. 23
2.2.3 Выбор управляющего контроллера………………………………………. 34
2.3 Разработка схемы соединений……………………………………………. 41
2.4 Расчет габаритов шкафа управления……………………………………... 44
2.4.1 Расчет ширины и высоты шкафа управления…………………………… 47
2.4.2 Расчет глубины шкафа управления………………………………………. 49
3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ……………………… 51
3.1 Разработка алгоритма работы системы…………………………………... 51
3.2 Разработка программного обеспечения системы верхнего уровня…….. 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………... 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ………………………………... 58
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Изображение ИТП………………………………... 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Схема автоматизации ИТП……………………... 61
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Схема электрическая принципиальная ИТП... 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Схема соединений электрошкафа ИТП…...…... 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Схема электрошкафа…………………………….. 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Алгоритм работы ИТП………………………….. 65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 2.701 – 2008. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выпол- нению. – М.: Стандартинформ, 2009 – 22 с.
2. «100 лет теплофикациии и центральным тепловым системам в России»: Сбор- ник статей под редакцией В.Г.Семенова, - Москва «Новости теплоснабжения», 2003.
3. Орлов, А.И. «Русская отопительно-вентиляционная техника»./ А. И. Орлов. – М.: Государственное издательство строительной литературы, 1950 – 253 с.
4. Методика подбора клапана Danfoss. – https://tsdservice.com.ua/files/danfossinfo/danfoss-info-issue-3-2005.pdf
5. Проектирование средств автоматики и управления в технических системах: ме- тодическое руководство по дипломному проектированию. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2004. – 122 с.
6. Подбор регулирующей арматуры в автоматизированных ИТП. – http://www.danfoss.com/NR/rdonlyres/kniga_pirkov_rus.pdf
7. СТО ЮУрГУ 04–2008 Стандарт организации. Курсовое и дипломное проекти- рование. Общие требования к содержанию и оформлению / составители: Т.И. Парубочая, Н.В. Сырейщикова, В.И. Гузеев, Л.В. Винокурова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 56 с.
8. Клюев А. С. Техника чтения схем автоматического управления и технологиче- ского контроля/ А. С. Клюев, Б. В. Глазов, М. Б. Миндин, С. А. Клюев. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 432 с.: ил.
9. ГОСТ 24.302-80 Система технической документации на АСУ. Общие требова- ния к выполнению схем. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 8 с.
10. ГОСТ 21.208-2013 СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозна- чения условные приборов и средств автоматизации в схемах. – М.: Изд-во стандартов, 2013. – 32 с.
Регулирующим клапаном является звено исполнительного устройства, пред- ставляющего собой переменное гидравлическое сопротивление, которое управля- ет расходом среды, изменяя проходное сечение.
Различные конструкции регулирующих клапанов состоят из следующих ос- новных элементов: корпус с седлами, крышку, затвор, шток или вал. Корпус яв- ляется герметичной полостью, состоящей из двух крышек, через которую проте- кает регулируемая среда. Корпус крепится в трубопроводе при помощи присо- единительных фланцев. Внутри корпуса перемещается затвор, приводимый в движение штоком или валом. Перемещение затвора относительно седел корпуса изменяет площадь прохода регулирующего органа.
Рассмотрим основные виды регулирующих клапанов, используемых в систе- мах водоснабжения.