Модернизация системы контроля качества сжигания газообразного топлива ЦПП-18 ТСЦ ПАО "Северсталь"

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

3. РАЗРАБОТКА

3.1 Разработка функциональной схемы

3.2Разработка структурной схемы

3.3 Выбор оборудования

3.4 Подключение оборудования

3.5Настройка оборудования

4. ТЕСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ

5. ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Для современной металлургической промышленности характерно повышение требований к качеству продукции, экономичности и эффективности технологических процессов, использованию возможностей основного и вспомогательного оборудования.

Внедрение новых передовых технологий в производственный процесс - одна из необходимых составляющих развития производства, снижения стоимости и увеличения конкурентоспособности продукции.

Энергетика является неотъемлемой частью металлургической промышленности. Производство собственной электроэнергии, пара, хим. очищенной воды, потребление вторичных энергоресурсов и т.д. значительно влияет на снижение конечной стоимости продукции, делая ее более привлекательной для клиентов. В этих условиях актуальным является обеспечение оптимального управления технологическими процессами и агрегатами, так как нерациональное управление, неправильно выбранные режимы работы приводят к большим потерям.

С этой целью создаются и внедряются автоматизированные системы управления всех уровней - от систем управления отраслями производства до систем управления отдельными агрегатами. Важное место занимают автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). АСУ ТП представляет собой совокупность средств управления в составе автоматизированного технологического комплекса. Система обеспечивает управление и обработку информации с помощью высокоэффективной вычислительной техники.

Темой данной работы является модернизация системы контроля качества сжигания газообразного топлива ЦПП-18 ТСЦ ПАО «Северсталь».

В настоящем проекте предлагается реализация системы удаленного мониторинга за параметрами работы пароперегревателей ЦПП-18 в помещении машиниста котлов утилизаторов ЛПЦ-1. Система разрабатывается на базе видеографического безбумажного многоканального регистратора РМТ-69L фирмы “Элемер”. Данный прибор предназначен для сбора, визуализации, регистрации и регулирования различных параметров технологических процессов.

Внедрение в систему удаленного контроля за технологическими параметрами ЦПП-18 нового, современного оборудования позволяет использовать его не только в качестве визуализации, а также как систему сигнализации при отклонении параметров за пределы допустимых значений. Немаловажным фактором является и регистрация полученных измерений, для дальнейшей оценки эффективности работы пароперегревателей, анализе технико-экономических показателей, планирования проведения ремонтов и пусков оборудования.

Предложенная модернизация потребует относительно не больших материальных затрат, следовательно, она быстро окупятся. Данная модернизация будет способствовать повышению КПД всей пароперегревательной станции, а соответственно и экономить средства на снижении удельного расхода газа, что является немаловажным при проведении модернизации и управлении предприятием или производством.

мониторинг пароперегреватель утилизатор регистратор



1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ЦПП-18 ТСЦ состоит из 4-х однотипных пароперегревателей (ПП). Показания приборов по расходу пара на выходе с пароперегревателей, установленных непосредственно в помещении ЦПП-18 дублируются на щит в помещении машиниста котлов утилизаторов ЛПЦ-1. На каждый замеряемый параметр установлен миллиамперметр м1730, который только отображает текущее состояние измеряемой среды. Баланс и экономическая эффективность работы рассчитываются по общим узлам на входе и на выходе пара из установки. Для достижения наибольшего КПД и снижения удельного расхода топлива на пароперегревательной станции с учетом анализа и планирования работы пароперегревателей необходима регистрация всех параметров, выведенных на щит машиниста котлов утилизаторов ЛПЦ-1.

Необходимо рассмотреть и подобрать многоканальный регистратор взамен установленных миллиамперметров, разработать функциональную и структурную схему, произвести установку и подключение, настройку и тестирование прибора.

Требования, предъявляемые к многоканальному регистратору:

1) Соответствие стандарту предприятия СТО 00186217-СМК-6.3-03-2013 “Технологический стандарт. Требования к построению систем промышленной автоматизации” [1];

2) Питание прибора ~220В 50Гц;

3) 4 аналоговых входа с поддержкой токового сигнала 0-5мА;

4) Хранение архива минутных значений не менее 10 суток;

5) Возможность переноса архива данных на USB-flash;

6) 6 релейных выходов для построения систем сигнализации;

7) Конфигурирование при помощи лицевой панели или USB-flash

8) Наличие Ethernet интерфейса для возможного построения системы визуализации;

9) Оптимальная цена.



2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Пароперегреватели ЦП-18 работают на природном газе и предназначены для перегрева насыщенного пара 9-13 ата с температурой 180 ^оС. Пар поступает с системы испарительного охлаждения (СИО) нагревательных печей ЛПЦ-1 и после ЦП-18 подается потребителям ПХЛ. Продукты горения после ЦП-18 отводятся дымососом по газоходу в дымовую трубу. Воздух на горение подается дутьевыми вентиляторами [2]. Техническая характеристика оборудования ЦПП-18 представлена в таблице 1.

Таблица 2.1 - Техническая характеристика оборудования ЦПП-18

Характеристика	Единицы измерения	Значение
Производительность	т/ч	14-24
Количество	шт.	4
Давление пара на входе	кгс/см2	12
Давление пара на выходе	кгс/см2	10
Давление газа перед горелками	мм вод.ст.	400
Давление воздуха перед горелками	мм вод.ст.	150
Температура насыщенного пара	оС	180-200
Температура перегретого пара	оС	230-270
Температура воздуха после воздухоподогревателя	оС	250-300
Температура дымовых газов	оС	150-160
Разряжение в топке	мм вод.ст.	2-4
Расход природного газа на горение	м3/ч	100-160
Разряжении перед дымососом	мм вод.ст.	10-20
Радиационная поверхность нагрева	м2	17,4
Конвективная поверхность нагрева	м2	63,0
Воздухоподогреватель	м2	56,5
Газовая горелка типа ГНП-7	шт	1
КПД на коксовом газе	%	67,5

Схема материальных потоков ЦПП-18 представлена на рисунке 2.1, план расположения оборудования в помещении ЦПП-18 на рисунке 2.2.

Рисунок 2.1 - Схема материальных потоков

Рисунок 2.2 - План расположения оборудования

Ведение режимов горения топлива на пароперегревателях осуществляется согласно индивидуально разработанным режимным картам (рисунок 2.3). По режимной карте вводится поправка при работе системы автоматического регулирования соотношения газ-воздух, для достижения максимальных технико-экономических показателей при снижении выбросов СО (недожег топлива) в окружающую среду.

Рисунок 2.3 - Режимная карта

На данный момент каждый пароперегреватель имеет следующие системы автоматического регулирования (САР):

1) САР температуры пара после пароперегревателя;

2) САР соотношения газ-воздух к горелке пароперегревателя;

3) САР разряжения в топке пароперегревателя.

Все три САР реализуются на одном контроллере «Ремиконт-131». Всего четыре контроллера по одному на каждый ПП.

На каждом пароперегревателе установлено следующее оборудование:

· ТХА1192-160мм - измерение температуры перегретого пара;

· Сапфир 22-ДИ - измерение давления пара после пароперегревателя;

· Сапфир 22-ДИ - измерение давления природного газа перед горелкой;

· Сапфир 22-ДД - измерение перепада давления на сужающем устройстве (СУ), измерение расхода пара после пароперегревателя;

· Сапфир 22-ДД - измерение перепада давления на сужающем устройстве (СУ), измерение расхода природного газа на горелку пароперегревателя.

Вся электроаппаратура размещена в двух шкафах (шкаф автоматики №1 - для ПП №1,2; шкаф автоматики №2 - для ПП №3,4), датчики размещены на двух стендах.

На пульте управления (ПУ) котлов утилизаторов (КУ) ЛПЦ-1 выведены показания всех параметров, на каждый параметр свой миллиамперметр м1730. Все приборы на ПУ расположены в одном шкафу.



3. РАЗРАБОТКА

3.1 Разработка функциональной схемы

На данной схеме изображена система измерения и регистрации расхода пара после пароперегревателей ЦПП-18. К пароперегревателям подается пар с системы испарительного охлаждения нагревательных печей ЛПЦ-1 с температурой 180 ^оС. Расход регулируется вручную, с помощью регулирующего клапана перед п/п. Пар перегревается до температуры 260 ^оС и идет на нужды потребителей ПХП.

Измерение расхода пара основано на методе переменного перепада давления. В зависимости от расхода вещества изменяется перепад давления на неподвижном сужающем устройстве, установленном на трубопроводе.

В разработанной системе используются:

1) Четыре сужающих устройства (1-1, 1-2, 1-3, 1-4) - диафрагмы, после каждого пароперегревателя для создания перепада давления пара;

2) Четыре датчика перепада давления Сапфир 22-ДД (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) для преобразования перепада давления пара на диафрагме в унифицированный токовый сигнал;

3) Четыре блока извлечения корня БИК-1 (3-1, 3-2, 3-3, 4-4) для преобразования токового сигнала с Сапфир 22-ДД таким образом, что значение выходного сигнала пропорционально корню второй степени от значения входного сигнала. Данное преобразование необходимо, так как прибор Сапфир 22-ДД, на выходе выдает сигнал, соответствующий перепаду давления, а зависимость расхода от перепада не прямолинейная;

4) Четыре аналоговых прибора А542-049 (4-1, 4-2, 4-3, 4-4) для отображения текущего расхода пара после пароперегревателей непосредственно в помещении ЦПП-18;

5) Регистратор цифровой РМТ-69L (5) для отображения и регистрации значений расхода пара после пароперегревателей, а также для построения системы сигнализации на основе релейных выходов в помещении машинистов котлов-утилизаторов ЛПЦ-1;

6) Четыре лампы (HL1-4) для индикации при падении расхода на пароперегревателях ниже минимального значения, каждая лампа соответствует падению расхода на соответствующем пароперегревателе;

7) Звонок (HA) для звукового оповещения при падении расхода на пароперегревателях ниже минимального значения;

8) Две кнопки (SB1, SB2) для проверки звуковой сигнализации и снятия звукового сигнала соответственно.

3.2 Разработка структурной схемы

После каждого пароперегревателя, на трубопроводе перегретого пара установлено сужающее устройство (диафрагма), предназначенное для создания перепада давления при измерении расхода. До и после диафрагмы выведены импульсные линии на преобразователь перепада давления Сапфир22-ДД.

Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного устройства. Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке. Электронное устройство преобразователя преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал 0-5мА. Для получения линейной зависимости между выходным сигналом и измеряемым расходом используется блок извлечения коня БИК-1. Далее токовый сигнал 0-5мА подается на вход аналогового прибора А542-049 для отображения измеряемых значений расхода пара, а также для построения системы предупредительной сигнализации в помещении ЦПП-18.

Регистратор РМТ-69L расположен в помещении машинистов котлов утилизаторов, он производит отображение и регистрацию расхода пара по каждому пароперегревателю. На основе внутренней логики и релейных выходов построена система сигнализации, при снижении расхода пара после п/п ниже допустимого значения. На регистраторе присутствует USB разъем, с помощью которого через USB-flash происходит загрузка настроек и сбор архивных данных для последующей обработки специалистами. На персональном компьютере настройка регистратора производится в программном обеспечении (ПО) PMT_config, обработка архивных данных с регистратора в ПО DataViewStudio.

Все оборудование разрабатываемой системы расположено в помещении ЦПП-18 и в помещении машинистов котлов утилизаторов ЛПЦ-1. Преобразователи Сапфир22-ДД размещены на стендах возле пароперегревателей, блок извлечения корня БИК-1 в шкафу КИП №2 ЦПП-18, аналоговый прибор А542-049 в шкафу КИП №1 ЦПП-18. Регистратор многоканальный РМТ-69L с системой световой и звуковой сигнализацией расположены в шкафу “ЦПП-18” в помещении машинистов котлов утилизаторов ЛПЦ-1.

3.3 Выбор оборудования

Все оборудование данной системы в работоспособном состоянии и проходит метрологическую поверку, поэтому нет необходимости в его замене. Замене подлежат миллиамперметры м1730 на один многоканальный видеографический регистратор.

Выбираемый многоканальный регистратор должен удовлетворять следующим условиям:

1) Соответствие стандарту предприятия СТО 00186217-СМК-6.3-03-2013 “Технологический стандарт. Требования к построению систем промышленной автоматизации”;

2) Питание прибора ~220В 50Гц;

3) 4 аналоговых входа с поддержкой токового сигнала 0-5мА;

4) Хранение архива минутных значений не менее 10 суток;

5) Возможность переноса архива данных на USB-flash;

6) 6 релейных выходов для построения систем сигнализации;

7) Конфигурирование при помощи лицевой панели или USB-flash

8) Наличие Ethernet интерфейса для возможного построения системы визуализации;

9) Оптимальная цена.

Размер дисплея не является важным параметром, т.к. основная функция прибора -- это регистрирование данных.

В таблице 3.1 приведены основные характеристики видеографических безбумажных регистраторов, выбранных на основе рекомендуемых производителей в СТО 00186217-СМК-6.3-03-2013 “Технологический стандарт. Требования к построению систем промышленной автоматизации”:

· Метран-910 фирмы ЗАО ПГ “Метран” [3];

· РМТ-69L фирмы НПП “Элемер” [4];

· SMARTDAC+ фирмы “Yokogawa” [5].

По данным таблицы видно, что все регистраторы обладают достаточными характеристиками для построения необходимой системы. Но регистратор не должен быть слишком дорогостоящим, а также доступен в обслуживании специалистам КИПиА участка.

Выбран регистратор РМТ-69L фирмы “Элемер” в связи с низкой стоимостью и опытом работы обслуживающего персонала с приборами данного модельного ряда. Так же положительной особенностью при выборе является наличие ПО для настройки параметров непосредственно на персональном компьютере.



Таблица 3.1 - Сравнение регистраторов

Название прибора	Метран-910	РМТ-69L	SMARTDAC+
Питание прибора	~220В	~220В	~220В
Количество аналоговых входов, шт.	20	6	10
Количество дискретных входов, шт.	32	4	16
Количество релейных выходов, шт.	16	8	6
Диагональ дисплея	10,4”	5,7”	5,7”
Объем памяти	4Гб	2Гб	Поддержка SD до 32Гб
Встроенный блок питания	24В	24В	24В
Наличие USB разъема	+	+	+
Наличие Ethernet интерфейса	+	+	+
Стоимость, руб	78200	21700	82300

Регистратор многоканальный технологический РМТ-69L.

Рисунок 3.1 - РМТ-69L

Назначение. 6-канальный видеографический регистратор РМТ 69L предназначен для измерения, регулирования и регистрации значений температуры и других неэлектрических величин (частоты, давления, расхода, уровня и др.), преобразованных в электрические сигналы силы, напряжения постоянного тока и активное сопротивление постоянному току. Приборы предназначены для использования в различных технологических процессах в энергетике, металлургии, химической промышленности и других отраслях.

Краткое описание:

· РМТ является микропроцессорным переконфигурируемым потребителем прибором с параллельной обработкой сигналов по всем измерительным каналам (цикл опроса всех каналов составляет около одной секунды);

· 6 универсальных аналоговых входов, 4 дискретных входов, 8 релейных выходов;

· РМТ имеет блок питания =24 В (180 мА) или =36 В (180 мА) для подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом;

· возможность использования в составе прибора релейных модулей позволяет применять РМТ в различных системах автоматизации;

· напряжение питания -- ~130…249 В, (50±1) Гц; =150…249 В;

· потребляемая мощность -- не более 30 Вт;

· вырез в щите/монтажная глубина: 138 Ч 138 / 230 мм;

· масса -- не более 3 кг.

Диаграмма обработки данных в РМТ-69L представлена на рисунке 3.2.

Лицевая панель. Результаты измерений отображаются на цветном ЖК-дисплее с диагональю 5,7 дюйма (640 Ч 480 точек) в виде чисел (таблиц), графиков, гистограмм в различных сочетаниях. Количество экранных форм и вид отображения данных на каждой экранной форме конфигурируется пользователем. Переключение между экранными формами осуществляется с клавиатуры прибора или в циклическом режиме; максимальное количество экранных форм -- 10; количество перьев -- 36. Скорость графопостроения текущих результатов измерения выбирается пользователем из ряда: 10, 20, 60, 120, 240 мм/ч или мм/мин. Кроме того, на лицевой панели РМТ расположены светодиодные индикаторы «Сеть» и «Обмен», встроенная клавиатура и USB-разъем.



Рисунок 3.2 - Диаграмма обработки данных в РМТ-69L

Универсальные измерительные входы. Измерительные каналы РМТ предназначены для работы с унифицированными входными электрическими сигналами постоянного тока, с термометрами сопротивления (ТС), термопарами (ТП), для измерения постоянного напряжения и сопротивления постоянному току.

Каналы сигнализации и регулирования. Реле с полными группами контактов. Для программирования логики работы может использоваться до 4-х уставок на каждый канал. Кроме того, встроенное ПО делает реальным любую, сколь угодно сложную, математическую обработку сигналов. Параметры коммутации реле каналов сигнализации РМТ: ~250В, до 5 А; =250В, до 0,1 А; =30 В, до 2 А.

Блок памяти. РМТ сохраняет в энергонезависимой Flash-памяти объемом 2 ГБ результаты измерений, состояние реле и дискретных входов, текущее время. Накопленные в РМТ 69L данные можно просмотреть на цветном мониторе или перенести на ПК с помощью USB Flash-карты или по интерфейсу Ethernet (с помощью программы DataStore ver.2).

Используемые интерфейсы и протоколы связи. РМТ поддерживает связь по интерфейсам RS-485 и Ethernet (Modbus TCP).

Настройка и конфигурирование. Конфигурирование прибора осуществляется потребителем при помощи клавиатуры на лицевой панели или внешней клавиатуры, по интерфейсу RS-485 с помощью специального программного обеспечения, входящего в комплект поставки, или при помощи USB Flash-карты.

Межповерочный интервал - 4 года.

Гарантийный срок эксплуатации - 3 года.

3.4 Подключение оборудования

Существующее оборудование данной системы установлено и подключено, за исключением устанавливаемого регистратора технологического РМТ-69. Провода необходимые для вывода данных о расходе пара на ПУ КУ ЛПЦ-1 присутствуют и подведены к шкафу “ЦПП-18”.

На рисунке 3.3 изображена задняя панель РМТ-69L.



Рисунок 3.3 - Задняя панель РМТ-69L

К рисунку 3.3:

1) клеммная колодка для подключения сети 220В;

2) выключатель питания прибора;

3) винт защитного заземления;

4) клеммная колодка 6-ти канального источника питания +24В;

5) клеммная колодка интерфейса RS-485;

6) разъем USB;

7) клеммные колодки для подключения первичных преобразователей (модули АЦП);

8) разъем RJ 45 для подключения по интерфейсу Ethernet;

9) клеммные колодки для подключения внешних исполнительных устройств (модуль МРУ);

10) клеммные колодки дискретных входов (модули дискретных вводов-выводов МДВ).

Схема приведена для измерения расхода пара после первого пароперегревателя, схемы для пароперегревателей №2-4 аналогичны приведенной. В помещении пароперегревателей от сети ~220В 50Гц питаются следующие приборы: блок питания 22 БП-36, блоки извлечения корня БИК-1 и аналоговые приборы А542-049 [7].

Блок питания 22 БП-36 предназначен для преобразования напряжения переменного тока промышленной частоты в стабилизированное напряжение 36В постоянного тока и применяется для питания преобразователя перепада давления Сапфир22-ДД [8]. В системе используется один блок питания на все 4 преобразователя.

Питание регистратора РМТ-69L, а также схемы звуковой и световой сигнализации в помещении машинистов котлов утилизаторов ЛПЦ-1 производится от сети ~220В, из существующего щита электриков.

На рисунке 3.4 изображена схема подключения контактов при измерении тока от внешнего источника. Данным способом подключаются аналоговые входы (Кн1-Кн4) для измерения расхода пара.

На систему сигнализации выводятся следующие контакты: контакты 7,8 клемной колодки Х2, контакты 1-12 колодки Х4 и контакты 7-12 колодки Х5. При снижении расхода пара после пароперегревателя ниже 13т/ч загорается лампочка, соответствующая номеру п/п и срабатывает звонок. С помощью кнопки SB2 происходит съем звукового сигнала, при этом лампочка соответствующего пароперегревателя с пониженным расходом пара продолжает гореть. Кнопка SB2 необходима для опробывания звуковой и световой сигнализации.



Рисунок 3.4 - Измерение тока от внешнего источника

Рисунок 3.5 - Габаритные размеры РМТ-69L

3.5 Настройка оборудования

Настройка регистратора РМТ-69L выполняется с помощью специального фирменного программного обеспечения PMT_config на персональном компьютере. Так как конфигурацию прибора планируется настроить на ПК и занести по средствам USB-flash то при запуске программы необходимо выбрать пункт 2 “Работа с конфигурациями прибора через USB-flash” (рис.3.6).

В Следующем окне необходимо выбрать прибор РМТ-69L (рис.3.7). На рисунке 3.8 представлен основное окно данного конфигуратора регистратора.

Рисунок 3.6 - Загрузка сценариев выполнение программы

Рисунок 3.7 - Выбор прибора

Рисунок 3.8 - Основное окно

Далее необходимо выбрать устройства ввода/вывода в пункте настройки регистратора. Выбираем плату аналоговых входов и плату дискретных входов и выходных реле (рисунок 3.9).

Рисунок 3.9 - Добавление плат

В настройках платы аналоговых входов для канала первого аналогового входа (рис.3.10) изменяем следующие значения:

· Имя - Расход пара с 1п/п;

· Тип датчика - 0-5 мА;

· Схема включения - 2-х проводная;

· Диапазон макс. - 25 (что равняется максимальному расходу пара);

· Диапазон мин. - 0.



Рисунок 3.10 - Настройка платы аналоговых входов

Остальные параметры остаются неизменными. Чтобы не вводить эти значения для остальных каналов выбираем пункт копировать (рис.3.11) и изменяем имена каналов на измеряемый параметр (рис.3.12).

Рисунок 3.11 - Копирование параметров

Рисунок 3.12 - Изменение имен каналов

В настройках платы дискретных входов и выходных реле есть возможность только изменения имени канала (рис.3.13).

Рисунок 3.13 - Настройка платы дискретных входов

Для обработки, отображения и архивирования данных о расходе пара необходимо создать 4 пера (карандаша) соответствующих четырем аналоговым входам (рис.3.14).

Рисунок 3.14 - Создание перьев

Настройки всех перьев идентичны, в них необходимо изменять следующие значения (рис.3.15):

· Имя - соответствующее имени аналоговому входу (для первого входа - Расход пара от п/п1);

· Единица измерения - т/ч;

· Данные для вычислений - выбрать нужный аналоговый вход;

· Расчет - D1;

· Количество знаков после запятой - 2;

· Шкала макс. - 25;

· Шкала мин. - 0;

· Архивация пера - вкл.

· Сохраняемое значение - среднее за период;

· Период тип. архивации - 00:00:30сек.



Рисунок 3.15 - Настройка перьев

Чтобы данные о расходе пара отображались на экран регистратора создается экранная форма (рис.3.16). В типе экрана указывается расширенная таблица, выбираются созданные перья, число строк и столбцов 2, так как отображаться будут только 4 параметра (расход пара от п/п 1-4).



Рисунок 3.16 - Создание экранной формы

При построении системы сигнализации используются виртуальные элементы дискретного типа - события. Создается 4 события означающих падениие расхода пара ниже 13т/ч на каждом п/п соответственно (рис.3.17) и одно событие при падении пара на одном из п/п ниже 13т/ч (рис.1.18).

Рисунок 3.17 - Создание перьев 1-4



Рисунок 3.18 - Создание пятого пера

Последним пунктом настройки регистратора является управление коммутацией реле. Для реле 1-5 в данных для вычислений (рис.3.19) выбирается событие 1-5 (например: 1 реле - событие 1, 2 реле - событие 2 и т.д.). Для съема звукового сигнала, срабатывания реле №6, в данных для вычислений выбираем дискретный вход 1 и событие 5, в расчете прописываем D1&D2 (рис.3.20).

Рисунок 3.19 - Настройка реле 1-5

Рисунок 3.20 - Настройка реле 6

Дальше необходимо сохранить конфигурацию в корень USB-flash. Для загрузки конфигурации в регистратор USB-flash вставляется в соответствующий разъем, после ожидания 15-20с. Из подменю настройки выбирается пункт загрузки настроек с USB.



4. ТЕСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ

Испытания измерительных каналов произвести согласно методике, СТО 00186217-СМК-6.3-08-2010 “Требования к автоматизированным системам учета топливно-энергетических ресурсов” [9].

Для тестирования работоспособности звуковой и световой сигнализации падения расхода пара, на передней панели шкафа “ЦПП-18” на ПУ КУ ЛПЦ-1 расположена кнопка SB1. Под кнопкой подписано “Кнопка проверки сигнализации”. При нажатии на кнопку происходит включение всех четырех лампочек и звукового сигнала, что говорит о исправности световых приборов и звонка.

Проверку исправности схемы звуковой и световой сигнализации проводит машинист котлов ежесменно, путем опробования светового и звукового сигнала с записью результатов проверки в оперативном журнале[10].

Для проверки работы регистратора РМТ-69L в меню расположен пункт “Тесты”, который включает в себя:

· Эмуляция каналов;

· Тест установок и реле;

· Тест устройств ввода-вывода;

· Тест встроенной клавиатуры;

· Тест устройств дискретного ввода-вывода;

· Тест USB.

1) Эмуляция значений каналов

Данный режим является демонстрационным. Включение или выключение режима эмуляции значений каналов производится нажатием кнопки «Enter» в пункте меню «Главное меню» > «Тесты» > «Эмуляция значений каналов». При включении данного режима в верхней служебной строке загорается транспарант «эмуляция каналов» на зеленом фоне. В поле пункта меню «Эмуляция значений каналов» отображается надпись «включена». Вид экрана при включении данного режима в меню РМТ 69L представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Включение/выключение эмуляции значений каналов

При включении этого режима производится эмуляция изменения значений каналов аналогового ввода в диапазоне значений от минус 5 до 105 с разным периодом от 15 до 60 с для различных каналов. Во время действия режима эмуляции возможны переходы во все режимы отображения данных.

2) Тест уставок и реле

Данный режим предназначен для проверки срабатывания уставок и включения реле. С помощью этого теста можно проверить корректность работы уставок и гистерезиса, диапазоны шкал перьев, правильность работы логических связей, настройки параметров перьев и реле. Тестирование производится поочередно для каждой уставки путем эмулирования изменений значения соответствующего пера вокруг выбранной уставки, при этом происходит срабатывание реле, логически связанного с данной уставкой.

Вход в режим тестирования связей уставок и реле производится через пункт меню «Главное меню» > «Тесты» > «Тест уставок и реле». Выход из режима осуществляется кнопкой «ESC». Внешний вид экрана в этом режиме представлен на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 - Тест уставок и реле

Выбор тестируемой уставки выполняется виртуальными кнопками влево «<» и вправо «>». Переход от уставки к уставке производится в порядке добавления уставок и перьев во время конфигурирования РМТ 69L.

Скорость изменения эмулируемого сигнала задается кнопками вверх «^» (увеличение) и вниз «Ў» (уменьшение) встроенной клавиатуры.

3) Тест устройств ввода - вывода

Данный режим предназначен для оперативного контроля текущих значений каналов ввода-вывода (аналоговых входов, дискретных входов и реле). Вход в режим тестирования связей уставок и реле производится через пункт меню «Главное меню» > «Тесты» > «Тест устройств ввода-вывода».

Выход из режима осуществляется кнопкой «ESC». Устройства ввода-вывода и каналы ввода вывода, входящие в их состав, отображаются в виде дерева с возможностью разворачивания и сворачивания узлов. Узлами являются устройства ввода-вывода. Внешний вид экрана в этом режиме представлен на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Тест устройств ввода-вывода

4) Тест встроенной клавиатуры

Вход в режим тестирования встроенной клавиатуры производится через пункт меню «Главное меню» > «Тесты» > «Тест встроенной клавиатуры». Выход из режима осуществляется двойным нажатием кнопки «ESC». Внешний вид экрана в этом режиме представлен на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 - Тест встроенной клавиатуры

5) Тест устройств дискретного ввода - вывода

Вход в режим тестирования встроенной клавиатуры производится через пункт меню «Главное меню» > «Тесты» > «Тест устройств дискретного ввода - вывода». Выход из режима осуществляется двойным нажатием кнопки «ESC». Внешний вид экрана в этом режиме представлен на рисунке 4.5.

6) Тест USB

Для тестирования USB-канала ввода-вывода информации установите в разъем USB карту памяти и через 10… 20 с активизируйте пункт меню «Главное меню» > «Тесты» > «Тест USB». В случае успешного прохождения теста будет выведено сообщение «Тест OK.». При возникновении ошибок во время прохождения теста будет выведено соответствующее сообщение, например «Нет доступа к USB-flash накопителю. Диск отсутствует или не исправен». Возврат в меню после завершения теста производится по нажатию кнопки «Enter» или «ESC». В случае отсутствия доступа к USB-flash накопителю повторите тест через минуту (время, требуемое для доступа к накопителю, зависит от его содержимого и от модели накопителя).



Рисунок 4.5 - Тест устройств дискретного ввода-вывода



5. ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

После внедрения системы в технологическую инструкцию эксплуатации центральной пароперегревательной установки УПП-18 внести изменения. В строке “Массовый расход пара на пароперегреватель, т/ч” заменить “миллиамперметр м1730” на “регистратор РМТ-69L”.

Перед эксплуатацией при отключенном питании необходимо убедиться в наличии и исправности заземления регистратора.

При эксплуатации РМТ 69L необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей", "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" и «Правил устройства электроустановок. ПУЭ», утвержденных Госэнергонадзором, а также руководствоваться указаниями инструкций по технике безопасности, действующих на объектах эксплуатации РМТ 69L.

При внешнем осмотре устанавливают отсутствие механических повреждений, правильность маркировки, проверяют комплектность.

При наличии дефектов покрытий, влияющих на работоспособность РМТ 69L, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность дальнейшего применения РМТ 69L.

Каждую неделю до обеда считывать накопленные архивы за предыдущую неделю на USB-карту памяти.

При копировании последних накопленных данных, они не удаляются из встроенной памяти, а помечаются как «старые данные», для обеспечения возможности повторного копирования «старых» данных в случае их потери (например, в случае выхода из строя USB-карты). При этом данные, которые были «старыми» до копирования - удаляются. Таким образом, архив для каждой конфигурации во встроенной памяти РМТ 69L состоит из двух разделов «старые данные» и «новые данные», которые могут быть скопированы на внешний носитель раздельно.

Алгоритм при переносе архивов с регистратора на USB карту представлен на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Работа с архивами

Для анализа и обработки архивов на ПК используется программа DataViewStudio. Интерфейс программы позволяет открывать одновременно до 5 архивов и просматривать данные как в графическом, так и в табличном виде.

В рамках данной программы возможно:

· загружать архивы с внешних носителей, логических и сетевых дисков; - открывать до 5 архивов одновременно, с возможностью выбора временных интервалов;

· просматривать данные в графическом виде с помощью двух типов графиков;

· включать/выключать отображение перьев, уставок, трендов, событий, реле и ошибок на графике;

· выделять точки на графике и выполнять их поиск в таблице и наоборот;

· настраивать параметры внешнего представления графиков;

· просматривать данные в табличном виде;

· экспортировать архивы в MS Excel;

· выводить графики и таблицы на печать;

· сохранять изображение графика в файле;

· добавлять новые перья как вычисляемые по математической формуле из архивных, так и задавать вручную массив точек;

· добавлять на график до 10 линеек и отслеживать значения различных графиков в одной временной точке;

· строить отчёты (периодические, ежедневные и т.д.) как для отдельного пера, так и для комбинации перьев, объединённых математической формулой;

· сохранять результаты работы в файлах проектов;

· осуществлять перенос архивов и проектов на другой носитель или компьютер.

Главное окно программы (рис.5.2) содержит следующие основные элементы:

· полоса меню и панель инструментов в верхней части экрана (1 и 2);

· полоса закладок для выбора открытого архива (3);

· область графика (4);

· панель с параметрами объектов (перьев, событий, отчётов и т.д.) (5).

Рисунок 5.2 - Окно программы DataViewStudio



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной выпускной квалификационной работе рассматривались вопросы необходимые для модернизации системы контроля качества сжигания газообразного топлива на ЦПП-18 ТСЦ ЧерМК ПАО “Северсталь”.

При выполнении данной работы была рассмотрена действующая система измерения расхода пара после пароперегревателей ЦПП-18. Поставлена задача по подбору видеографического безбумажного регистратора и определены требования, предъявляемые к нему. Разработаны функциональная и структурная схемы.

В ходе подбора оборудование предпочтение было отдано регистратору многоканальному технологическому РМТ-69L в связи с низкой стоимостью и наличие опыта работы с регистраторами данной серии у обслуживающего персонала участка.

В работе рассмотрено подключение оборудования, его настройка, тестирование и действия необходимые при вводе в эксплуатацию.

Установка регистратора РМТ-69L на пульте управления котлов утилизаторов помогает решить несколько задач: обслуживание одного прибора за место четырех миллиамперметров, построение системы световой и звуковой сигнализации на основе релейный выходов регистратора, регистрация данных о расходе пара после каждого перегревателя с переносом архивов через USB-карту.

Полученные архивы с регистратора помогут рассчитывать не только общий КПД ЦПП-18, но и рассчитывать КПД методом прямого баланса для каждого пароперегревателя отдельно, что поможет определять правильность работы расходомерных узлов по пару до и после станции (по которым ведется расчет экономики), эффективно планировать режимы и время работы пароперегревателей, а также необходимость проведения ремонтов.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СТО 00186217-СМК-6.3-03-2013. Технологический стандарт. Требования к построению систем промышленной автоматизации: стандарт организации. - Взамен СТО 00186217-СМК-6.3-03-2007; Введ. 09.09.2013 - Череповец: ОАО «Северсталь», 2013. - 34с.

2. Технический паспорт. УГЭ теплосиловой цех: утв. Техническим директором ЧерМК 2009-06-20. - Введ.2009-07-03 - Череповец: ОАО «Северсталь», 2014. - 36с.

3. Компания «Метран» [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www2.emersonprocess.com.

4. Компания «Элемер» [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.elemer.ru.

5. Компания «Yokogawa» [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.yokogawa.ru.

6. ГОСТ 2.702-20115. Единая система конструкторской документации. Правила выполнения электрических схем. - Взамен ГОСТ 2.702-75; введ. 2012-01-01. - М: Стандартинформ, 2011. - 35 с.

7. Компания «ООО «Приборы» [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.priborsnab.com.ua.

8. Компания «ЗАО «Промприбор» [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://pp66.ru/.

9. СТО 00186217-СМК-6.3-08-2010. Требования к автоматизированным системам учета топливно-энергетических ресурсов: стандарт организации. Введ. 2010-09-01 - Череповец: ОАО «Северсталь», 2010. - 44с.

10. ТИ Э. ТСЦ-11-2014. Эксплуатация центральной пароперегревательной установки ЦПП-18: утв. Техническим директором СРС 2014-03-24. - Введ.2014-04-01 - Череповец: ОАО «Северсталь», 2014. - 36с.

Размещено на Allbest.ru