x
АСУ

Автоматизированная система управления установкой

Состав и структура АСУ.

Автоматизированная система управления установки структурно подразделяется на три уровня:

I. Нижний уровень служит для измерения и контроля технологических параметров и реализации управляющих воздействий на технологический процесс. К полевому уровню системы относятся контрольно-измерительные приборы, исполнительные органы (отсечной и запорно-регулирующий клапаны с приводами, запальные трансформаторы).

II. Средний уровень осуществляет сбор и первичную обработку данных с технических средств нижнего уровня АСУ и электрооборудования, выработку управляющих воздействий, обеспечивает питание и защиту электрических цепей. В состав среднего уровня АСУ входит ПЛК Simatic, источники питания, электроаппаратура защиты и гальванической изоляции электрических цепей, органы сигнализации и управления.

III. Верхний уровень выполняет функции обмена данными со средним уровнем АСУ, архивирования данных и интерфейса с оператором. К верхнему уровню системы относится панель оператора Simatic MP 277, установленная в пульте управления, а также АРМ (при его наличии) и коммуникационное оборудование.

Измерение температуры футеровки осуществляется для установок разогрева с помощью специализированных пирометров частичного излучения модели Raytek TXS производства фирмы Raytek с диапазоном измерений 200…1450 °C.

Благодаря тому, что данные пирометры работают на длине волны 3,9 мкм ("окно прозрачности" для CO2 и водяных паров), они полностью нечувствительны к тепловому излучению продуктов сгорания и измеряют действительную температуру нагреваемой поверхности футеровки с погрешностью не более ±1% измеряемой величины.


Для установок сушки, чтобы обеспечить контроль температуры на начальном этапе сушки, дополнительно установлены пирометры модели IPE 140/39 производства фирмы IMPAC Infrared с диапазоном измерений 20…700 °C и погрешностью ±(0,4%+1°C), которые также работают на длине волны 3,9 мкм.


Для защиты пирометров от пыли и воздействия высокой температуры предусмотрены термозащитные кожухи, подача сжатого осушенного воздуха или азота в кожухи и на обдув объективов, подача небольшой части воздуха горения на внешнее охлаждение кожухов и продувку визирных труб пирометров.


Регулирование тепловой мощности по температуре поверхности футеровки, а не по температуре продуктов сгорания, измеряемой термопарой, как это принято у многих разработчиков, позволяет значительно повысить точность соблюдения температурного графика сушки или разогрева, исключить перегрев футеровки, особенно на низкотемпературных режимах, и гарантировать достижение заданной температуры при высокотемпературном разогреве.


Для сопряжения с существующими температурными графиками помимо пирометров предусматривается также установка термопары в центральной крышке промковша.

Измерение расходов газа и воздуха на горелки выполняется методом переменного перепада давления.

В качестве первичных преобразователей расхода предусмотрены диафрагма (для природного газа) и осредняющая напорная трубка производства фирмы Torbar Flowmeters (для воздуха).


Вторичные преобразователи — датчики разности давлений серии EJX производства фирмы Yokogawa Electric. Для точного регулирования соотношения "воздух/топливо" и учета количества природного газа в АСУ установки применяется коррекция по температурам и давлениям сред на основании показаний соответствующих датчиков.


Противоаварийные защиты и блокировки.


АСУ во всех режимах работы обеспечивает противоаварийные защиты и технологические блокировки, предусмотренные требованиями ПБ 11-401-01:

– блокировка розжига горелок при недостаточном давлении газа на входе клапанного стенда;
– блокировка розжига горелок при недостаточном давлении воздуха на горелки;
– блокировка розжига горелок при недостаточном разрежении в дымоходе;
– блокировка розжига горелок при несоответствии параметров электропитания номинальным (обрыв одной, двух или трех фаз, однофазное или симметричное снижение напряжения питания, нарушение чередования фаз);
– аварийное прекращение процесса розжига при наличии сигнала ложного пламени перед подачей газа на горелки (ненулевой ток через запальные электроды горелок при отсутствии подачи газа);
– аварийное отсечение подачи газа на горелки при недостаточном давлении газа на входе клапанного стенда;
– аварийное отсечение подачи газа на горелки при недостаточном давлении газа перед горелками после выключения подачи напряжения на запальные электроды горелок;
– аварийное отсечение подачи газа на горелки при недостаточном давлении воздуха перед горелками;
– аварийное отсечение подачи газа на горелки при недостаточном разрежении в дымоходе;
– аварийное отсечение подачи газа на горелки при отсутствии пламени хотя бы одной горелки после выключения подачи напряжения на запальные электроды горелок;
– аварийное отсечение подачи газа на горелки при несоответствии параметров электропитания номинальным (обрыв одной, двух или трех фаз, однофазное или симметричное снижение напряжения питания, нарушение чередования фаз).

Защита КИПиА, трубных и электрических проводок. С учетом сложных условий эксплуатации установок, включающих высокую запыленность, наличие высоких температур и возможность попадания на элементы установки брызг расплавленного металла, в конструкции предусмотрены следующие меры защиты КИПиА, трубных и электрических проводок:
– установка средств измерения давления газа и воздуха, подаваемых на горелки, разрежения в дымоходе и расхода воздуха, а также автоматов управления горелками не на стреле установки, а на клапанном стенде;
– использование для импульсных линий и электрических проводок материалов с эксплуатационной температурой до 200 °C, не подверженных высыханию (кабели и провода с силиконовой изоляцией, импульсные трубки из нержавеющей стали, силикона и фторопласта);
– прокладка импульсных трубок и электропроводок по стреле установки, а также установка запальных трансформаторов в коробах, выполненных как часть массивных металлоконструкций стрелы, и в защитных металлорукавах с асбестовым уплотнением и наружной теплоизоляцией огнеупорным защитным рукавом Pyrojacket (длительная эксплуатация при температуре до 260 °C, кратковременно выдерживает до 1650 °C);
– отвод части воздуха от вентилятора в короба на охлаждение трубных и электропроводок.