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.
III АНАЛИЗ И ВЫБОР СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЗА ПАРАМЕТРАМИ. СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРОВ
На рисунках 5 и 6 представлены соответственно функциональная и структурная схемы регулирования давления воды в питательных трактах. Основные характерные особенности пуска неблочных паровых теплофикационных установок вытекают из схемы паропроводов электростанции с поперечными связями. Поскольку от парового коллектора станции питаются другие турбины, перед пуском конкретной турбины для нее имеется пар номинальных параметров. Поэтому главной особенностью пуска неблочных паровых теплофикационных установок является использование пара номинальных параметров.