автоматического одноконтурного и многоконтурного регулирования отдельных величин технологического процесса, оптимального управления системой СТХС в целом или отдельными аппаратами, выполнения логических и программных операций дискретного управления (дискретное управление исполнительными органами, аварийные блокировки, пуск и остановка отдельных агрегатов и т.п.).

Схема микропроцессорной АСУ ТП системы СТХС, которая осуществляет прямое цифровое управление системой СТХС [6], имеет следующую структуру.

Микропроцессорный комплект (МПК) больших интегральных схем (БИС) содержит одну или несколько БИС, выполняющих функцию процессора ЭВМ. При построении современных микропроцессорных систем используют следующие принципы: микропрограммное управление, модульность построения, магистральный обмен информацией, наращиваемость вычислительной мощности.

МПК состоит из арифметического устройства (АУ), устройства управления (УУ), запоминающего устройства (ЗУ), устройства ввода-вывода (УВВ) информации. АУ и УУ составляет процессор любой ЭВМ, т.е. ее управляющую и обрабатывающую части. УУ вырабатывает сигналы, под действием которых арифметическое устройство выполняет все необходимые операции и действия.

Весь информационный поток, циркулирующий в МПК, обычно разбивается на три группы: шина адреса, шина данных и шина управления. Применяя последовательно временное мультиплексирование, можно построить МПК с трех-, двух- и одношинной структурой (рис. 7.17). Из известных и освоенных в производстве МПК БИС для использования в АСУ ТП наибольший интерес представляют МПК БИС серий К588, К1800, КР1802, КМ1804, КМ1816.

Входной аналоговый канал (АК) схемы, изображенный на рис. 7.17, содержит аналоговые датчики Aflj ... АД,-, усилители-формирователи УФ1 ... УФ, аналоговый мультиплексор (коммутатор) AM, аналогово-цифровой преобразователь АЦП, устройство ввода-вывода (УВВ).

В микросхемном исполнении выпускаются два типа АЦП: последовательного приближения и параллельные. Специально для работы с МПК выпускается 10-разрядный АЦП К 1113ПВ1 последовательного приближения, его выходы могут подключаться к шинам МПК и поэтому отключаться внутри микросхемы потенциалом "1" по сходу гашения.

Входной цифровой канал (ЦК) состоит из цифровых (логических датчиков ЦД1... ЦД, усилителей-формирователей УЛ^... УД,-, цифрового мультиплексора ЦМ и блока УВВ.

Сигналы с АЦП и ЦМ через блоки УВВ поступают в устройство интерфейса "Общая шина" и обрабатываются в МПК. Последний выпол-

222

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ КОМПЛЕКТ БИС (МПК1 -

7^

ОБЩАЯ ШИНА

А/С

УВВ

31

АЦП

7V

AM

УФ,

у<р. "Г

АНАПОГОВЫЕ СИГНАЛЫ

----------1

и/С

-1 r--i

УВВ

I

I

ЦИФРОВЫЕ (ДИСКРЕТНЫЕ) СИГНАЛЫ

КР

1>

УВВ

ж

СУ

If

1^,

ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

Рис 7.17. Одвошинвая схема микро1Ч)оцессорнс^ АСУ ТП системы СТХС

няет цифровое управление исполнительными тиристорными устройствами ИТУ контура регулирования КР по цепи: УВВ-ИТУ-М. Исполнительные механизмы Mj... М, воздействуют на технологический процесс в системе СТХС, обеспечивая выполнение в необходимой последовательности технологических операций, в соответствии с программой, введенной в МПК.

Внедрение АСУ ТП- представляет собой длительный процесс, связанный не только с разработкой и изготовлением новых устройств, но и с Психологической перестройкой обслуживающего персонала.

Примером автоматизации систем СТХС, реализуемой на новой элементной базе могут служить регулирующие программируемые Микропроцессорные приборы ПРОТАР, разработанные Московским заводом тепловой автоматики.

Основной элементной базой приборов являются микропроцессорные контроллеры серии 1816: КР 1816 ВЕ35, КМ 1816 BE 48.

Приборы ПРОТАР предназначены для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами, используются в схемах стабилизации технологических параметров, программного каскадного, многосвязного регулирования с реализацией сложных алгоритмов обработки информации. Многофункциональность и свободная программируемость прибора ПРОТАР позволяют не только заменить несколько приборов комплекса "Каскад-2" и аналогичных комплексов, но также существенно усовершенствовать алгоритмы управления.

Прибор ПРОТАР, как правило, управляет одним исполнительным устройством с импульсным или аналоговым входным сигналом, однако имеется возможность реализации на базе одного прибора двух-канального или каскадного регуляторов. Связь прбора ПРОТАР с другими устройствами системы автоматического управления осуществляется с помощью аналоговых и дискретных сигналов. Приборы ориентированы на работу в комплексе с серийно выпускаемыми датчиками технологических параметров с выходными сигналами постоянного тока или напряжения.

Лпература

1.Гуров A.M., Починкин см. Автоматизация технологических процессов. — М.: Высшая школа, 1979. - 380 с.

2.Датчик температуры наружного воздуха для прибора, работающего по отопительному графику. А.С. № 555294//01Кры1ИЯ, изобретения. - 1977.- №> 15.

3.Емельянов А.И., Капник Р.В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. — М.; Энергоатомиздат, 1983. — 399 с.

4.Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных систем. — M.J^j Энергия, 1987.

5.Ка/шанов А.А., Кувшинов Ю.Я., Романова СС, Шелкунов СА. Автоматика автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции. — М.: Стройиздат, 1986. — 479 с.

6.Туркин В.П., Туркин П.В., Тищенко Ю.Д. Автоматическое управление отопление»*! жилых зданий. — М.: Стройиздат, 1987. — 188 с.

7.Чистович С.А., Аверьянов В.В., Темпель Ю.Я., Быков СИ. Автомимзированныв системы теплоснабжения и отопления. — Л.: Стройиздат, 1987. — 248 с.

8.Чистович С.А. Автоматизация установок и сияем теплоснабжения и отопления. — М.: Стройиздат, 1964. - 179 с.

9.Энергоактивные здания / Под ред. Э.В. Сарнацкого, Н.П. Селиванова - М.: Строй-1 издат. - 373 с.

Глава 8. ОПЫТ СОЗДАНИЯ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИЗИЮВАННЫХ

ОРГАНИЗАЦИЙ ПО ВНЕДРЕНИЮ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ППО "СПЕЦГЕЛИОТЕПЛОМОНТАЖ")

Изучение солнечного теплоснабжения в СССР качалось в 30-е годы. Оно было основано на разработке, создании и испытании экспериментальных и опытно-промышленных гелиоустановок различного типа и назначения с целью определения их теплотехнических характеристик. По экспертным оценкам за все время было сооружено несколько сот установок с общей площадью коллекторов 3 ... 4 тыс. м^. Однако созданные для решения исследовательских задач установки в большинстве случаев не разрабатывались как долгодействующие и экономичные гелиосистемы, имеющие постоянных потребителей тепла. Использованные в них материалы нередко дефицитны, а способы изготовления и монтажа их отдельных элементов - малотехнологичны. Длительность работы таких систем солнечного теплоснабжения (ест) определялась продолжительностью экспериментов и не превышала, как правило, одного-двух сезонов. Опытно-промышленные установки, не обеспеченные налаженным техническим обслуживанием из-за отсутствия сиециалистов-гелиотехников у иользователей, после зимнего перерыва не всегда восстанавливались до необходимого для качественной работы уровня. В результате через непродолжительное время их работу или ирекращали как неэффективную, или поддерживали рабочее состояние таких гелиосистем силами и средствами заинтересованных исследовательских групп. Сегодня подобные установки имеются почти во всех южных республиках страны, однако сооружение даже большого числа экспериментальных и опытно-промышленных ССТ еще не означает широкого применения солнечного теплоснабжения как ирактического нового альтернативного источника энергии, вытесняющего традиционные установки на органическом топливе.

Начало серийному производству солнечных коллекторов было . положено вводом в строй завода отопительного оборудования в Братске. Несмотря на то, что выпуск солнечных коллекторов Братским заводом должен был к 1990 г. возрасти до 1 млн м^ [1], само по себе массовое изготовление коллекторов не решает проблемы широкомасштабного использования ССТ. Как показада практика, перевозка Полносборных коллекторов из Братска в южные районы страны за несколько тысяч километров с последующей перегрузкой на местный транспорт приводит к потере товарного вида, поломкам стекла, деформации корпуса и т.п. Затем эти коллекторы даже при тщательной их отбраковке часто монтируются случайными организациями, для которых сооружение ССТ не является основным видом работ. Отсутствие в этих организациях специалистов-гелиотехников приводит к низкому

качеству монтажа и наладки. Смонтированные таким образом ССТ передаются потребителям, не имеющим опыта их эксплуатации. В результате ССТ имеют высокую стоимость и низкую надежность. Все это приводит к дискредитации солнечного теплоснабжения, препятствует широкому развитию энергосберегающих экологически чистых ССТ.

В Грузии вопросами практического использования солнечной энергии начали заниматься с начала 80-х годов, когда при Главном управлении монтажных и специальных строительных работ (Главупр-монтажспецстрой) Грузинской ССР было создано подсобное хозяйство по выпуску солнечных коллекторов. В 1982 г. была введена в строй первая солнечная система горячего водоснабжения на одном из заводов в Тбилиси. В течение 1982-1983 гг. еще несколько объектов республики были оснащены солнечными системами горячего водоснабжения. Опыт эксплуатации внедренных ССТ показал надежность и эффективность их работы. В результате Совет Министров Грузинской ССР принял постановление от 18 апреля 1983 года № 236 "О мерах по ускорению осуществления мероприятий по использованию солнечной энергии в народном хозяйстве Грузинской ССР", которое предусматривало создание специализированного производственного подразделения по выпуску соответствующего инженерного оборудования для ССТ, а также по монтажу и наладке указанных систем.

Новая для нашей страны форма организации внедрения ССТ начала складываться после того, как во исполнение указанного Постановления в системе Главупромонтажспецстроя Грузинской ССР Минмонтажспецстроя СССР в апреле 1984 г. было создано специализированное управление по производству, монтажу и наладке ССТ - Спецгелиотепломонтаж. Сосредоточение в одной специализированной организации производства солнечных коллекторов, монтажа и наладки ССТ с последующей сдачей их заказчику "под ключ" повысило качество работ и, как следствие, положило начало массовому внедрению ССТ в различные отрасли народного хозяйства.

Однако опыт первых двух-трех лет работы подобной организации показал целесообразность ее деятельности только при относительно невысоких объемах производства и внедрения ССТ (годовая производительность управления"Спецгелиотепломонтаж"в 1986 г. составляла 10 тыс м^). В силу своего статуса - монтажное управление - "Спецгелиотепломонтаж" не имело прав на создание в своей системе проектного подразделения и эксплуатационных участков. Поэтому заказчики были вынуждены привлекать свои или сторонние непрофильные проектные организации для проектирования ССТ, что, естественно, отражалось как на качестве проектных решений, так и на темпах проектирования.

Увеличение объемов внедрения, а следовательно, и производства ССТ в несколько раз, предусмотренное Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 1986 г. о коренном улучшении использования сырьевых топливно-энергетических и других материальных ресурсов в 1986-1990 гг. и в период до 2000 года и Мероприятиями по увеличению использования в 1987-1990 гг. нетрадиционных источников энергии в народном хозяйстве, утвержденными Госпланом СССР, Бюро Совета Министров СССР по топливно-энергетическому комплексу и ГКНТ СССР, потребовало значительного расширения сферы деятельности и структуры управления Спецгелиотепломонтаж. В решении этого вопроса главную роль сыграл приказ по Минмонтаж-спецстрою СССР от И декабря 1987 г. № 500 "О дальнейшем развитии и внедрении систем солнечного теплоснабжения", которым предусматри-валость на базе управления-Спецгелиотепломонтаж"создать проектно-производственное объединение ППО "Спецгелиотепломонтаж^ что и ~было осуществлено в феврале 1988 г.

ППО "Спецгелиотепломонтаж", призванному обслуживать Закавказье и южные районы европейской территории страны, поручены все виды работ по внедрению ССТ, включая проектирование, изготовление солнечных коллекторов и монтажных заготовок, монтажные и пуско-наладочные работы, фирменное техническое обслуживание и ремонт. ССТ, а также конструкторские и технологические работы по дальнейшему совершенствованию конструкций ССТ и уменьшению их материалоемкости.

Таким образом, в составе ППО "Спецгелиотепломонтаж" объединены в единую технологическую цепочку все стадии процесса внедрения GCT, что в условиях хозрасчетной деятельности объединения направляет усилия всех его подразделений и служб на повышение экономичности и надежности солнечного теплоснабжения, на создание заинтересованности в ССТ у потенциальных заказчиков и пользователей, ности в ССТ у потенциальных заказчиков и пользователей.

Организационная структура ППО "Спецгелиотепломонтаж" {рис. 8.1) включает службу управления, технический совет, экспериментальную научно-конструкторскую лабораторию, специальное проектное бюро, управление производственно-технической комплектации, отдел снабжения, отдел главного механика и монтажно-эксплуатационные участки.

Служба управления ППО включает аппарат управления, производственно-технический отдел, плановый отдел, бухгалтерию и административно-хозяйственный отдел.

В технический совет объединения входят: начальник ППО, его заместители, начальники отделов и монтажно-эксплуатационных участков, главный инженер и начальник экспериментальной научно-