АСУ06Т1 (Лекции по АСУТП - в Ворде)

Лекция 6. Состав функций АСУ ТП

6.1. Назначение автоматизированных систем управления

Одна из основных задач управления технологическим процессом состоит в поддержании непрерывного соответствия между количествами сырья и производимой продукцией. Решение этой задачи может осуществляться по частям с помощью автономных АСР отдельных узлов или подтехнологий.

6.2. Состав функций АСУ ТП

Информационные функции АСУ ТП по технологиям.

Оперативный контроль технологических параметров. С целью получения информации о ходе технологического процесса предусматривают:

• индивидуальный контроль минимального числа наиболее важных технологических параметров с помощью постоянно включенных показывающих или регистрирующих приборов;

• избирательный контроль;

• множественный контроль (контроль по вызову на аналоговых и цифровых приборах или электронно-лучевых трубках, графическая регистрация на аналоговых приборах и т.п.).

Технологическая сигнализация. В качестве дополнительной информации предусматривают световую и звуковую сигнализацию технологических параметров, вышедших за пределы установленных значений, а также сигнализацию состояния регулирующих и запорных органов и оборудования. Световая сигнализация служит одной из форм множественного контроля и осуществляется на световых табло, встроенных в мнемосхемы ТОУ.

Расчет технико-экономических показателей. Для сопоставления фактических показателей качества технологических процессов с заданными критериями управления предусматривается автоматизированный расчет ТЭП по отдельным агрегатам и по блоку в целом в соответствии с существующими нормами отчетности. Расчеты ведут в темпе с технологическим процессом на основе информации о технологических параметрах. Чтобы получить представительные результаты значений ТЭП оперативные интервалы расчетов устанавливают равными не менее 15 мин.

Кроме того, значения ТЭП вычисляют в соответствии с интервалами существующих форм отчетности: за смену (8 ч), сутки, месяц, год.

Определение достоверности информации. С целью проверки точности функционирования информационных подсистем предусматривают дополнительный контроль численных значений технологических параметров по важнейшим каналам измерений. Проверку осуществляют сравнением с показаниями дублирующих измерительных систем и приборов или со значениями параметров, полученными на основании косвенных вычислений с помощью ИВК.

Диагностика состояния оборудования. Для предупреждения возможных неполадок в работе энергоблока предусматривают спорадический и непрерывный контроль состояния оборудования с помощью оценки отклонений текущих значений параметров от установленных.

Регистрация аварийных положений. С целью обобщения опыта эксплуатации энергоблоков, выявления экономического ущерба от аварий и предупреждения ошибочных действий оперативного персонала предусматривают специальную регистрацию событий и технологических параметров в аварийных (предаварийных) режимах работы энергооборудования.

В случае необходимости персоналу представляется информация для анализа причин возникновения и характера развития аварий. Для этого в памяти УВК хранят информацию о событиях и значениях технологических параметров в течение заданного промежутка времени Т₁, начиная от момента последнего опроса. В каждом новом цикле представления данных "стирается" информация, вышедшая за пределы интервала Tj, и вместо нее заносят вновь полученные сведения. При этом обеспечивается регистрация событии, последовательности и времени срабатывания технологических защит, положения всех контролируемых регулирующих и запорных органов на момент аварий, а также значения важнейших технологических параметров.

Формирование банков данных с наличием информационных по исковых систем (ИПС) для автоматизированного поиска информации, хранящейся на бумажных, магнитных дисковых носителя· (НМД) или перфолентах (ПЛ), контроль за документацией (внесение изменений, исправлений), связанных со сбором, обработкою и хранением технологической информации).

Функции управления АСУ ТП по технологии.

Статическая оптимизация режимов работы оборудования. С целью достижения заданных критериев управления предусмотрен контроль и управление режимами работы оборудования.

По агрегатам — поддержание КПД брутто вблизи оптимального значения сравнением его текущего и расчетного значений. Регулирующим воздействием служит изменение расходы воздуха (для парогенераторов), подаваемого в топку, например, за счет изменения положения направляющих аппаратов на всасе дутьевых вентиляторов или использования других способов.

По технологии в целом — поддержание давления теплоносителей перед установкой, которое может изменяться в заданных пределах в зависимости от нагрузки в регулирующем режиме работы. Изменение давления пара достигают, например, (при работе на скользящих параметрах) воздействием на расход топлива, подаваемого в топку котла.

Критериальное управление локальными АСР обеспечивающих автоматическое ведение технологического процесса по участкам технологического процесса (температуре перегрева пара, экономичности процесса горения в топке и др.), реализуют изменением задания по каналам управляющих воздействий в зависимости от изменчивости режимов работы технологии.

Динамическая оптимизация технологических процессов с целью достижения заданных показателей качества переходных процессов предусматривают подстройку динамических параметров регуляторов нижнего уровня. Ее осуществляют при изменениях режимов работы энергоблока (например, при переходе с одного уровня нагрузки на другой) или изменчивости вида динамических характеристик. Существуют следующие способы подстройки:

• дистанционный - с помощью приспособлений, имеющихся на пульте управления и на регуляторах;

• автоматический - с помощью УВК, выполняющего функции самонастраивающейся системы.

Переключения и дискретные операции. Достижение заданных критериев управления при переходе с одного уровня нагрузки на другой, или изменение состава работающего оборудования предусматривает переключения в тепловой или электрической схемах технологии. Переключения осуществляют дистанционно или с помощью технических средств дискретной автоматики (устройств логического управления нижнего уровня или дискретных автоматов). В состав операций переключения входят:

• открытие или закрытие запорных органов в обусловленной последовательности или же включение (отключение) блокировок;

• пуск (останов) вспомогательных агрегатов (резервных, пусковых, дополнительных и т.п.).

Необходимость в автоматических переключениях и дискретных операциях больше всего возникает в пусковых, аварийных или переменных режимах работы оборудования, наиболее тяжелых с точки зрения оперативной загруженности персонала.

Исследование объекта управления предусматривает использование АСУ ТП как инструменты изучения ТОУ, связанного с испытаниями и наладкой теплового оборудования или же с составлением блочных режимных карт. Для этой цели установлен персональный компьютер с видеомонитором и устройством связи с объектом, печатающее устройство и пакет прикладных программ. Инструментальный компьютер связан с банком блочных данных и другими информационными подсистемам и сетями, в частности с архивом ПТО.

Имитация экстремальных условий при проведении противоаварийных тренировок (воспроизведение псевдосрабатываний тепловой защиты и технологической сигнализации, псевдоотключений механизмов собственных нужд котла и турбины и т.п.). Роль имитатора экстремальных условий выполняет специальный видеодисплей, оснащенный пакетом прикладных программ. Все тренировки персонала на действующем оборудовании строго лимитированы должностными и производственными инструкциями. В прикладных программах предусмотрены соответствующие приоритеты и запреты, исключающие вмешательство автоматических устройств и персонала в технологический процесс.

Информационные функции АСУ ТП по предприятию.

Общестанционный контроль технологических параметров и состояния оборудования. С целью представления информации операторам (дежурному инженеру) о ходе технологического процесса и достижения заданных значений технико-экономических показателей предусматривается сбор и переработка информации о состоянии и режиме работы общего технологического оборудования и главной электрической схемы предприятия.

Расчет общих ТЭП. Осуществляется с различными интервалами времени в зависимости от принятой в отчетности. Полученная информация представляется лицам, принимающим решения по управлению: дежурному инженеру, начальникам смен (старшим операторам), производственно-техническому отделу и руководству.

Контроль достоверности информации общего назначения осуществляется параллельно с расчетом ТЭП и отдельных технологий.

Регистрация аварий. Для обобщения опыта эксплуатации и последующего анализа аварийных ситуаций предусматривается, начиная с момента возникновения аварии, автоматическая регистрация обобщенных показателей и технологических параметров, характеризующих состояние оборудования общего назначения.

Обмен оперативно-диспетчерской информации с АСУ вышестоящих и нижестоящих уровней осуществляют на основе отработанных процедур установления связи, обмена и завершения передачи информации. Обмен информацией происходит непрерывно по важнейшим каналам управлений и измерений и периодически по второстепенным каналам.

Формирование развитых баз данных (БД) с наличием системы управления (СУБД) предназначенной:

• для автоматизированного поиска и выдачи необходимой информации;

• контроля за документацией;

• ведения общего архива, связанного со сбором, обработкой и хранением агрегированной технологической информации, поступающей от технологических установок, вспомогательных служб и установок, и вышестоящей подсистемы управления.

Функции управления АСУ ТП по предприятию состоят в следующем:

• оптимальное распределение нагрузок между технологическими цепочками с помощью УВК общего назначения, определяющего расходные характеристики технологии, их относительные приросты и выполняющего расчет абсолютных приростов мощности;

• оптимальное распределение экологических нагрузок между цехами с помощью общего УВК, определяющего экологические характеристики цеха, относительные приросты массовых выбросов вредных веществ в атмосферу и расчет их абсолютных приростов по отдельным цехам;

• выбор состава работающего оборудования цехов в зависимости от заданного графика нагрузки с учетом останова и длительности простоев и затрат энергии на его последующий пуск;

• дискретное и непрерывно-дискретное управление вспомогательным оборудованием, образующим функциональные группы и подгруппы общего назначения (РОУ или БРОУ, установки химической подготовки волы, централизованного циркуляционного водоснабжения и др.).

Наряду с перечисленными функции управления АСУ ТП по цеху дополняют широким кругом задач, выполняемые подсистемами нижнего уровня (АСР, УЛУ, ДУ и ТЗ).

Приведенный перечень информационных и управляющих функций АСУ ТП может дополняться, развиваться или изменяться в каждом конкретном случае в зависимости от задач эксплуатации и по мере развития вычислительных возможностей программно-технического комплекса (ПТК).