Энергосбережение в системах управления технологическими процессами

В настоящее время энергетика является ведущим звеном современного индустриально развитого промышленного производства. Системы автоматического управления процессами промышленного производства помогают существенно снизить энергозатраты предприятий, уменьшить себестоимость, а также улучшить качество и увеличить объем производимой продукции.

Столкнувшись с задачей энергосбережения в строительной отрасли и, в частности, с возможностью экономии поступающего пара для производства железобетонных изделий, была разработана система автоматического управления пропарочными камерами.
 

Производство железобетонных изделий является длительным технологическим процессом, в ходе которого изменяются температурные параметры и временные интервалы выдержки изделий, будь то пропарочная камера или автоклав. Повышение качества бетонных изделий, использование различных наполнителей ужесточают требования к соблюдению технологии пропарки бетонных изделий. Выдержать предъявляемые требования, используя ручное управление, чрезвычайно сложно, особенно для цеха, содержащего большое количество пропарочных камер.

В качестве исполнительного механизма был предложен автоматический запорно-регулирующий клапан (КЗР) с электроприводом и реостатным (или токовым) датчиком положения. В пропарочной камере, где в дальнейшем будут происходить изотермические процессы, установлен первичный преобразователь температуры – термопреобразователь (ТП). С термопреобразователя снимается сигнал о текущей температуре внутри пропарочной камеры и передается на универсальный программный ПИД-регулятор ТРМ151. В соответствии с программой термической обработки ТРМ151 подает управляющий сигнал на электропривод клапана, который регулирует подачу пара, изменяя условный проход клапана и тем самым уменьшая или увеличивая подачу пара в камеру и, соответственно, расход теплоносителя. Технология пропарки может меняться в зависимости от марки бетона и его компонентных составляющих.

Программный ПИД-регулятор ТРМ151 позволяет осуществлять регулирование по 12 программам, каждая из которых имеет до десяти шагов технологического цикла. Для быстрого выбора режимов в системе управления предусмотрена панель оператора СМИ-1, с лицевой панели которой оператор может легко произвести выбор заданного режима тепловой обработки.

Несколько пропарочных камер могут быть связаны между собой и управляться с персонального

компьютера либо пульта одним оператором. АСУ пропарочных камер построена на базе контроллера ОВЕН ПЛК 100. Связь между терморегуляторами ТРМ151 и контроллером осуществляется по интерфейсу RS-485, протокол обмена данных – OWEN. К компьютеру может быть подключено до 32 управляющих устройств пропарочных камер, а при применении повторителей – до 64 устройств.

При работе в составе системы ввод режимов пропарки и запуск камер осуществляется с компьютера оператора. Автоматическая проверка работоспособности клапана позволяет оперативно оповещать оператора о его неисправности. Внедрение системы автоматического управления пропарочными камерами позволит рационально использовать греющий пар. Промышленная эксплуатация системы подтвердила высокую ее надежность и простоту. Эксплуатация системы позволяет осуществить до 40 % (в зависимости от изделия и режима пропарки) экономии греющего пара и, соответственно, расход потребляемой электроэнергии.