курсовая работа. курсач билалова. Применение интегрированных асу для тэс
 Скачать 354.14 Kb.
|
|
Разработка структуры автоматизированной системы управления ТЭС На рисунке 4 представлена структура автоматизированной системы управления ТЭС.  Рисунок 4 – структура ИАСУ ТЭС АСУ ТЭС представляет собой интеллектуальную систему управления сложными непрерывными технологическими, организационно-экономическими и производственно-техническими процессами на ТЭС. Вновь создаваемая АСУ 'ГЭС должна проектироваться в виде интегрированной системы управления. ИАСУ ТЭС — человеко-машинная многоуровневая иерархическая функционально и территориально распределенная открытая совокупность взаимоувязанных автоматизированных систем управления, объединяемые в единую систему с межсистемными и локальными связями в соответствии с технологической структурой ТЭС и содержанием и иерархией задач управления ТЭС. В ИАСУ ТЭС обеспечивается координированное управление: • электрическими и тепломеханическими технологическими процессами на агрегатном, блочном и общестанционном уровнях управления ТЭС; • взаимодействием общестанционного уровня управления ТЭС с уровнями управления энергосистемы и теплосети, • процессами организационно-экономического и производственно-технического управления различными взаимодействующими структурными подразделениями ТЭС; • технологическими процессами ТЭС и процессами производственно-технического управления структурными производственными подразделениями ТЭС. Функциональная типовая структура ИАСУ ТЭС отображает в обобщенном виде функциональные связи между различными иерархическими уровнями управления. Функциональными связями определяются направления основных информационных потоков, необходимых для выполнения типовых управляющих и информационных функций АСУ. Объем и интенсивность информационного обмена между компонентами ИАСУ ТЭС устанавливаются в рамках конкретного технического задания на АСУТП и АСУП, разрабатываемого заказчиком применительно к особенностям станции с учетом этапности внедрения компонентов ИАСУ и ее открытости. Согласно функциональной типовой структуре ИАСУ ТЭС содержит два основных уровня управления: • общестанционный уровень; • уровень локальных АСУ: • АСУТП энергоблоков, общестанционных технологических установок, РУ высокого напряжения; • АСУ управленческих и структурных производственных подразделений. Локальные АСУТП создаются для управления комплексами технологически специализированного оборудования ТЭС независимо от наличия или отсутствия на этих комплексах индивидуальных щитов оперативного управления. Локальные АСУ имеют свою иерархию управления по их назначению. Технической основой ИАСУ ТЭС является программно-технический комплекс (ПТК), реализованный на базе промышленных микропроцессорных устройств с использованием минимально возможного числа типов и конструктивов оборудования. ИАСУ ТЭС выполняет управляющие, информационные и вспомогательные (сервисные) функции. Состав управляющих и информационных функций для АСУТП и АСУП специфичен, а вспомогательные функции для обеих систем имеют общий характер. Вспомогательные функции обеспечивают: • метрологический контроль, аттестацию, тестирование и самодиагностику устройств ПТК; • резервирование технических средств; • ведение нормативно-справочной информационной базы. Программно-технические комплексы для АСУТП ТЭС и АСУП ТЭС, как и их функции, различны. Однако архитектура и все виды обеспечения АСУТП и АСУП должны определяться генеральным разработчиком АСУ ТЭС системно в рамках ПАСУ ТЭС независимо от этапности создания АСУ. АСУТП ТЭС в составе ИАСУ ТЭС — человеко-машиннаямногоуровневая иерархическая функционально и территориально распределенная открытая система реального времени. С помощью АСУТП ТЭС достигаются: • эффективное управление технологическими параметрами режима эксплуатации оборудования ГЭС; • оптимизация режимов эксплуатации; • повышение надежности и безопасности работы автоматизируемого оборудования, оперативности и комфортности работы оперативного и обслуживающего персонала; • обеспечение возможности взаимодействия с автоматизированными и автоматическими системами вышестоящего иерархического уровня управления энергосистемой. АСУТП ТЭС на обоих основных уровнях управления: общестанционном и уровне локальных АСУТП - выполняет управляющие, информационные и вспомогательные функции. В число управляющих функций входят: • дистанционное управление; • автоматическое регулирование и программное управление; • автоматическое логическое управление; • технологические защиты и блокировки. В число информационных функции входят: • сбор и первичная обработка входной информации; • контроль за текущим состоянием технологического оборудования и работой автоматических устройств; • регистрация, протоколирование и архивация данных; • отображение информации оператору-технологу и технологическая сигнализация; • регистрация аварийных ситуаций; • информационно-вычислительные функции, связанные с расчетом и анализом технико-экономических показателей, анализом поведения технологических защит и противоаварийной автоматики, оперативной диагностикой оборудования и пр.; • внутри- и межсистемный обмен информацией АСУТП и АСУП. Перечень выполняемых функций и их содержание, состав используемого ПТК различаются для обоих уровней управления АСУТП ТЭС и различных локальных АСУТП в зависимости от назначения последних. Состав комплексов задач по каждой функции (например, для функции автоматического регулирования — комплексы задач автоматического регулирования активной и реактивной мощности ТЭС в нормальных режимах, комплекс задач регулирования технологических параметров режима энергоблока и пр.) и требования к временному регламенту и качеству их реализации должны определяться типовыми техническими требованиями к АСУТП ТЭС. АСУТП ТЭС обеспечивает управление технологическими процессами ТЭС на основе использования, как правило, неоднородного ПТК серийного производства, учитывающего специфику эксплуатации оборудования в производственных условиях ТЭС путем применения специализированных промышленных компьютеров, контроллеров, функциональных модулей и др. В общем случае в состав ПТК АСУТП в виде УСО и интерфейсов, обеспечивающих взаимодействие с автономными внешними системами и устройствами, контроллеров, операторских и инструментальных станций, микро - и/или мини-ЭВМ, систем передачи данных, периферийного оборудования и пр. входят технические средства: • сбора, распределения и первичной обработки информации, получаемой от датчиков технологических параметров, измерительных трансформаторов, автономных и взаимодействующих систем управления в виде сигналов: унифицированных аналоговых и дискретных, цифровых и аналоговых переменного тока; • дистанционного управления разнотипным приводом исполнительных механизмов; • автоматического регулирования, логического управления, защит иблокировок; • информационно-вычислительной системы; • создания и ведения информационной базы и архива; • представления информации и общения оператора с ПТК; • инструментальной системы для создания, контроля и настройки прикладных программ АСУТП и технической эксплуатации ПТК; • сетевого обмена информацией: межотраслевого (общестанционный уровень АСУТП локальные АСУТП, общестанционный уровень АСУП, ИОАСУ, ИАСУ); • внутри локальных АСУТП. Взаимодействие общестанционного уровня с локальными АСУТП и реализация уровня локальных АСУТП должны обеспечиваться с помощью возможно неоднородных технических средств с использованием архитектуры «клиент-сервер». Разработка программного обеспечения и выбор технических средствАСУТП ТЭС выполняются специализированной организацией — генеральным разработчиком АСУТП с предоставлением заказчику технической возможности в последующем самостоятельно масштабировать систему в части отдельных технологических задач проектных функций АСУТП. Назначением общестанционного уровня управления АСУТП ТЭС является: • объединение всех структурных единиц АСУТП общестанционного и нижнего уровней управления ТЭС в единую АСУТП ТЭС; • целенаправленное управление технологическим процессом производства и распределения электро- и теплоэнергиями на ТЭС в целом; • взаимодействие с вышестоящими (ИОАСУ и ИАСУ) и смежной (АСУП) системами управления; • обеспечение возможности управления ТЭС как единым технологическим объектом управления ИОАСУ и привлечения ТЭС к регулированию параметров режима энергосистемы по частоте и напряжению, активной и реактивной мощности в нормальных и аварийных условиях работы энергосистемы. В состав объектов управления общестанционного уровня АСУТП ТЭС входят локальные АСУТП и оборудование общестанционных, технологических комплексов, находящееся в оперативном ведении и управлении общестанционного оперативного персонала. ПТК, используемый на общестанционном уровне АСУТП, обеспечивает все проектные эксплуатационные режимы работы ТЭС с возможностью реализации функций АСУ ТП согласно типовым требованиям к ее общестанционному уровню управления. Назначением локальных АСУТП энергоблоков, РУ высокого напряжения и общестанционных технологических установок является программное управление технологическим процессом на обьектах управления АСУ (подведомственном технологическом оборудовании и его автономных системах управления), обработка управляющих воздействий, случаемых с общестанционного уровня управления, и стабилизация технологического процесса на объекте с учетом наличия внутренних и внешних возмущений. В состав объектов управления помимо основного технологического оборудования входят механизмы собственных нужд, запорная и регулирующая арматура, сборки питания, коммутации и защиты для электроприводов - механизмов различного типа и арматуры, источники информации. Автономные системы управления, поставляемые совместно с основным технологическим оборудованием и являющиеся объектом управления локальных АСУТП, должны отвечать специальным требованиям, выполнение которых обеспечивает возможность совместимости этих систем с АСУТП. Локальные АСУТП создаются и эксплуатируются как неотъемлемая часть соответствующих технологических установок. Иерархией локальной АСУТП предусматривается наличие у нее нескольких уровней управления: применительно к АСУ ГП энергоблока, например, общеблочного, агрегатного, функционально-группового и для каждого привода в отдельности. ПТК, используемый в составе локальной АСУТП, обеспечивает все проектные эксплуатационные режимы работы автоматизируемого оборудования с возможностью реализации функций АСУТП согласно типовым требованиям к конкретной локальной АСУТП. АСУП ТЭС в составе ИАСУ ТЭС — человеко-машинная многоуровневая иерархическая функционально и территориально распределенная открытая система. С помощью АСУП достигаются: • совершенствование управления производством электрической и тепловой энергии; • повышение эффективности производства; • оптимизация организационно-экономической и производственно-технической деятельности отдельных исполнителей и малых рабочих групп, образуемых эксплуатационным персоналом внутри производственных и управленческих структурных подразделении ТЭС, и эксплуатационного персонала, решающего задачи общестанционного характера. В пользование каждой рабочей группе предоставляютсяавтоматизированные рабочие места (АРМ), число которых внутри каждого структурного подразделения ТЭС определяется характером задач, решаемых этим подразделением, и функциями, в выполнении которых оно участвует. Персонал структурною подразделения и ПТК, реализующий отдельные АРМ и функциональные связи между ними, образуют АСУ подразделения. При наличии технико-экономической целесообразности ПТК АСУП ТЭСможет быть использован для выполнения в ограниченном объеме функций АСУТП ТЭС реального времени: оперативного управления и контроля составляющими общестанционных технологических комплексов оборудования ТЭС в случае их расположения на одной территории с объектами управления АСУП. Кроме того, ограниченный объем информации по результатам выполнения АСУТП функций оперативного контроля и сигнализации может передаваться в АРМ административно-технического и эксплуатационного персонала производственных подразделений ТЭС. АСУП ТЭС на обоих основных уровнях управлении — общестанционном и уровне локальных АСУ структурных подразделений — выполняет управляющие, информационные и вспомогательные функции. SCADA– это разработанные и успешно эксплуатируемые АСУ ТП на лучших предприятиях по переработке нефти и газа, в энергетике, химической промышленности и многих других отраслях производства. SCADA обеспечивает выполнение информационных и управляющих функций АСУ ТП, таких как: • Контроль технологических параметров • Обнаружение, сигнализация и регистрация отклонений параметров от установленных границ • Управление регуляторами и дискретными исполнительными механизмами непосредственно с персонального компьютера • Выполнение функций автоматического регулирования и дистанционного управления. • Блокировки и защиты • Контроль и регистрация срабатывания блокировок и защит • Ручной ввод данных • Архивирование предыстории параметров • Формирование и выдача данных персоналу • Формирование и печать печатных документов • Выполнение вычислительных задач • Самодиагностика технических и программных средств • Оперативная настройка • Конфигурация программного обеспечения • Передача данных в другие системы • Прием данных из других систем. Назначение Генератора динамики – это создание объектно-ориентированного графического интерфейса Пользователя и генерация отчетов. Объекты Генератора динамики: • Мнемосхемы (графические примитивы, виртуальные приборы, тренды, анимация и другие объекты) • Рабочие столы • Переходы • Библиотеки изображений и шаблонов. Язык сценариев (на базе VBScript) предоставляет Пользователю новые возможности разработки графического интерфейса: • Автоматизация работы операторов: Автоматический (по условию) вызов мнемосхем Выдача советов оператору Контроль выполнения советов и подсказок • Создание интеллектуальных тренажеров и обучающих проектов • Анимация графических объектов мнемосхем. Генератор базы данных – это программное средство для конфигурирования системы, создания и верификации БД реального времени. Конфигурирование системы включает определение характеристик следующих объектов: • Переменных АСУ ТП • УСО и каналов связи • Абонентов и адаптеров • Принтеров и отчетов. Генератор базы данных позволяет настроить параметры для: • Резервирования • Администрирования доступа • Коррекции системного времени. • Объединения и обработки переменных базы данных (БД), сгруппированных в соответствие со структурой технологического процесса. Объединение переменных в группу осуществляется на основе заданной системы классификации и кодирования. |