2014-01-31
785
Особенности автоматизации систем ТГВ
Функционирование систем ТГВ направлено главным образом на обеспечение оптимальной жизнедеятельности человеческого организма. Таким образом, средства автоматизации в первую очередь должны способствовать созданию комфортных условий жизни и труда человека, предусмотренных нормативными документами.
Системы ТГВ являются крупнейшими потребителями топлива, тепловой и электрической энергии. 30% добываемого топлива расходуется на производство низкопотенциальной теплоты, а на привод насосов и вентиляторов общепромышленного назначения тратится свыше 10% электроэнергетического ресурса страны. Роль автоматизации сжигания топлива, тепловых режимов (при снижении на 1 % расхода топлива экономится около 2 млрд. руб. в год) первостепенна.
Важной особенностью систем ТГВ является большая их протяженность, что требует использования систем телемеханики и диспетчеризации.
Многие системы ТГВ являются неотделимой составляющей оборудования технологических процессов. Например, местные отсосы в станках; СКВ связываются с технологией производства средств микроэлектроники, медпрепаратов; системы газоснабжения — с закалочными и обжиговыми печами, сушилками и т. д.
Специфика технологических процессов в системах ТГВ часто характеризуется относительно невысокими требованиями к точности поддержания технологических параметров (например, температуры воздуха — ±2°, влажности — ±10...20%| и т. п.). Это позволяет применять более простые и недорогие ТСА, а иногда и отказываться от них, используя способность объектов к саморегулированию.
Системы ТГВ широко распространены в народном хозяйстве, поэтому особую остроту приобретают вопросы эксплуатации ТСА. Квалификация обслуживающего персонала еще не в полной мере отвечает тем требованиям, которые предъявляют устройства автоматики, что в ряде случаев является тормозом к их внедрению. Необходимо обеспечить простоту и повышенную надежность ТСА, эксплуатация которых часто происходит при неблагоприятных условиях внешней среды и нерегулярном обслуживании.
Технологические процессы разделяют на три категории: непрерывные, состоящие из отдельных операций и связанные с пространственным перемещением объекта.
К первой относят физические, в том числе тепловые, гидроаэродинамические, химические и процессы, в которых переменные изменяются во времени непрерывно. Математической моделью таких процессов являются дифференциальные уравнения и их системы. В процессах второй категории команды выполняются в определенной последовательности в зависимости от реализации предыдущей команды. Обычно это операции типа «открыть — закрыть», «больше — меньше», «вход — выход», реализуемые в процессах пуска и останова механизмов, насосов, турбин и некоторых технологических процессах. Математической моделью служат булевы уравнения алгебраической логики и матрицы последовательности операций. При автоматизации процессов третьей категории ставится задача управления пространственным перемещением объектов и контроля изменения их состояния. Это транспортные операции, производственные процессы, связанные с движением материалов и изделий, с процессами хранения. Здесь нельзя обойтись без управляющих вычислительных машин и роботов.
Большинство процессов, автоматизируемых в системах ТГВ, относится к первой категории, характеризующейся относительной простотой технических решений.
Кроме того, встречается разделение производственных процессов на производство продукции потоком (в жидком, твердом, газообразном виде) и штучное производство.
Можно обобщить основные виды управления производственными процессами: начать или прекратить процесс (пуск — выключение); изменить его направление или последовательность операций (сопряженные процессы); повлиять на режим процесса.
Проектирование установки или технологии и их автоматизация — два процесса, взаимно дополняющие друг друга и при правильном применении автоматики приводящие к улучшению функционирования объектов. Их необходимо выполнять только во взаимосвязи.
