Более простое управление и повышенная эксплуатационная готовность горелки благодаря менеджеру горения на базе промышленного контроллера

При выборе комплектующих для оснащения отопительного оборудования основное внимание часто уделяется закупочной цене и техническим характеристикам. Однако дифференцированный анализ всего жизненного цикла показывает, что такие факторы, как эффективное планирование проекта, эксплуатационная безопасность и надежность, оказывают существенное влияние на стоимость жизненного цикла и также должны приниматься во внимание при выборе. Современные автоматы горения на базе промышленных контроллеров позволяют существенно повысить соотношение инвестиций и получаемой выгоды.

При выборе компонентов оборудования для отопительных установок необходимо учитывать затраты и выгоды на весь срок службы изделия, чтобы получить объективный результат. Часто при проектировании котельной установки основное внимание уделяется закупочной цене с учетом определенных технических характеристик. Сюда также входят усилия и затраты на планирование проекта, установку и ввод в эксплуатацию, а также цены на компоненты. Например, более обширный процесс расчета затрат, помимо покрытия затрат на электроэнергию, также будет включать затраты на время простоя и техническое обслуживание.

Менеджеры горения с программным управлением на базе отказоустойчивых операционных систем обеспечивают необходимый уровень гибкости и оптимизированные возможности диагностики и настройки, что позволяет благоприятно влиять на ключевые факторы затрат и создавать дополнительную добавленную стоимость, а также предлагает расширенные функциональные возможности, специальные конструкции внутренней схемы. Проводится анализ режимов и последствий отказов, чтобы убедиться в том, что безопасное состояние отопительного оборудования обеспечивается даже в случае выхода из строя компонентов. Эта технология позволяет эффективно выполнять основные функции, необходимые для работы горелки.

В современных цифровых автоматах горения используется система самоконтроля, состоящая из двух микроконтроллеров в сочетании с отказоустойчивой операционной системой. Программа управления горелкой более высокого уровня выполняет функции управления в виде временной последовательности в зависимости от входных сигналов. Режим работы может быть адаптирован к соответствующему приложению с помощью соответствующих пользовательских параметров. Нормативные требования, применимые к менеджерам горения, установлены для промышленного оборудования для термообработки в рамках стандартов для автоматических систем управления газовыми горелками, для газовых горелок и газосжигающих приборов.

Обычные автоматы горения, использующие дискретную технологию, гарантируют требуемую безопасность, а опции системы с программным управлением позволяют широко и просто реализовать функции защитной системы на оборудовании для термообработки. Важная информация по этому вопросу приведена в стандарте «Электрооборудование для котлов, печей и вспомогательного оборудования». Следовательно, предварительная продувка при запуске котла требует взаимодействия между центральным управлением котлом, регулятором объема воздуха, регулятором времени и клапаном управления воздухом на горелке. Интеллектуальная функция предварительной продувки менеджера горения позволяет активировать подачу воздуха и безотказно предотвращать запуск горелки.

По соображениям доступности для контроля горелок с высокой температурой в камере сгорания можно использовать терморегулятор, по стандарту «Промышленное оборудование для термообработки». Требования безопасности к системам сжигания и обращения с топливом, в данном случае определяют режим работы при высоких температурах, когда температура стенок печи превышает 750 °C. Первоначально автомат горения контролирует работу горелки в процессе нагрева, например, с помощью датчика ионизации или УФ-излучения. Затем, при достижении температуры 750 °C, функцию контроля берет на себя внешний безотказный датчик температуры. Для этого функция регулирования пламени менеджера горения отключается с помощью соответствующего управляющего входа.

Планирование проекта и системная интеграция менеджеров горения на базе промышленных контроллеров

Особые требования различных типов отопительного оборудования к автоматам горения удовлетворяются путем выбора соответствующих типов устройств и настройки параметров. Обычная документация на изделие, содержащая только описания устройств, не очень подходит для оптимального использования различных опций. Эффективная конструкция, которая также соответствует применимым стандартам, может быть достигнута только при соблюдении соответствующих процедур, начиная с заранее разработанных описаний применения, за которыми следует выбор соответствующего оборудования и определение индивидуальных настроек. Для этого подходят соответствующим образом структурированные электронные документы со связанными перекрестными ссылками на подробные описания соответствующих функций и информацию о планировании проекта.

Программы настройки помогают процессу планирования проекта с помощью сохраненных зависимостей объектов. Помимо чисто функциональной интеграции, именно аспекты электротехники и интеграции ИТ-систем играют важную роль в рамках общей оценки затрат. Взаимодействие через системы полевых шин, такие как Modbus, позволяет без особых затрат подключать менеджеры горения к системе управления технологическим процессом более высокого уровня, например, на базе программируемых логических контроллеров, ПЛК. Это позволяет, в частности, существенно сократить усилия и затраты на входные и выходные модули, а также затраты на подключение.

Расширенные возможности связи позволяют передавать сигналы активации и сигналы обратной связи, а также обеспечивают доступность дополнительной информации на уровне управления, такой как отображение сигнала горения. Неизменная логистика, жестко запрограммированные последовательности и временные характеристики, заложенные в установку, требуют большого количества вариантов хранения, чтобы иметь в наличии компоненты для строительства новых установок и запасные части.

Напротив, программируемые функции, имеющие всего несколько базовых вариантов, обеспечивают адаптацию в соответствии с требованиями. Более того, интеграция функций, которые до настоящего времени выполнялись отдельными устройствами, также сокращает количество необходимых компонентов системы. Это сокращает затраты и трудозатраты на заказ и хранение, а также снижает стоимость системы. Например, распределенные автоматы горения в прочных корпусах промышленного стандарта содержат систему электрического подключения, трансформатор зажигания и пользовательский интерфейс для управления работой и отображения состояния в дополнение к собственно системе контроля пламени.

Установка и настройка менеджеров горения на базе промышленных контроллеров

Оптимизированная система подключения и эффективные инструменты настройки отвечают требованиям быстрого монтажа и ввода в эксплуатацию. Просторные монтажные камеры с распределительными клеммами позволяют напрямую подключать линии управления без дополнительных вспомогательных распределительных панелей. Установка автоматов горения в компактные 19-дюймовые стойки требует точного подключения штекерных разъемов отдельных менеджеров горения. Сборные модульные дополнительные стойки со встроенной объединительной платой передают сигналы на клеммы с кнопочным замком больших размеров. Это повышает надежность подключения и существенно сокращает время, затрачиваемое на наладку.

Ручной режим работы менеджеров горения обеспечивает возможность ввода в эксплуатацию и настройки горелочного оборудования независимо от центральной системы управления. После активации топочный автомат реагирует на предварительные настройки оператора, который может вручную активировать различные этапы управления на блоке управления оператора.

Подробные требования, предъявляемые к настройке автомата горения, часто остаются неясными до тех пор, пока система не будет введена в эксплуатацию. Например, в случае систем с ультрафиолетовым излучением иногда необходимо настроить пороговые значения отключения усилителя пламени. Это позволяет компенсировать помехи от других горелок в топочной камере, которые могли бы привести к снижению эксплуатационной готовности горелок. Все параметры записываются в лог-файл, который полностью документирует текущие настройки. Оптимизированные настройки блока могут быть быстро перенесены на другие менеджеры горения с помощью программного обеспечения для программирования.

Надежность и безопасность в эксплуатации менеджеров горения на базе промышленных контроллеров

Оптимизированная работа менеджера горения может существенно повысить эксплуатационную готовность отопительной системы. Следовательно, стандарты, касающиеся автоматических горелок с принудительной тягой для газообразного топлива, допускают автоматический перезапуск горелки при определенных условиях после сбоя пламени. Повторный запуск компенсирует кратковременные замирания сигнала пламени на горелках, которые иногда приводят к нестабильному поведению пламени.

Например, если возникают трудности с запуском из-за большой протяженности между газовым клапаном и горелкой, дальнейшие попытки запуска могут обеспечить надежный запуск горелки. Время, необходимое для обеспечения безопасности при работе, определяет, в течение какого периода времени после сбоя сигнала о возгорании газовые клапаны должны быть отключены. Стандарт противопожарной защиты устанавливает для этого одну секунду.

Усилители пламени, использующие традиционные схемы, более чувствительно реагируют на колебания тока в случае слабых сигналов пламени, чем указано. Усилители пламени, использующие цифровые схемы, позволяют точно использовать предписанные пределы безопасности для достижения оптимальной эксплуатационной готовности.

Диагностика и обслуживание менеджеров горения на базе промышленных контроллеров

Простые менеджеры горения предоставляют пользователю лишь краткий обзор рабочего состояния. Однако этого недостаточно для быстрого и эффективного определения причины неисправности и принятия соответствующих мер по устранению неисправностей. Информативный дисплей позволяет напрямую отображать текущее состояние горелочного оборудования и указывает специалисту по техническому обслуживанию на конкретный этап эксплуатации, на котором произошло отключение.

Диагностическое программное обеспечение на базе ПК позволяет в расширенном виде отображать поведение системы. Прямой доступ к устройству позволяет считывать и четко отображать текущее состояние и содержимое памяти истории ошибок. Функция архивирования на ПК также документирует характеристики выбранных входных и выходных сигналов в зависимости от времени. На основе такого объема информации могут быть приняты дифференцированные меры по оптимизации системы.

Оценка экономической целесообразности менеджеров горения на базе промышленных контроллеров

Анализ в рамках соответствующих этапов жизненного цикла формирует основу для более точного расчета затрат. Для этого необходимо определить и оценить соответствующие факторы, определяющие затраты. Этот анализ будет ориентирован на конкретного заказчика и будет включать такие факторы, как затраты на планирование проекта, монтаж и время на пуско-наладку системы. Исходя из этого, можно определить оптимальные компоненты, которые в совокупности обеспечивают наибольшую добавленную стоимость.