Диссертация (Выбор оптимальных параметров, схемы и режимов работы дубль-блочной ПГУ с целью максимального расширения ее регулировочного диапазона (применительно к ПГУ-450Т)), страница 11

Локальная система управления (далее ЛСУ) должна полностьюавтономно выполнять все функции управления технологической установкой.Необходимые средства для контроля и управления «по месту» илидистанционно (панель с физическими органами управления или сенсорнаяпанель и др.) должны быть предусмотрены разработчиком в необходимомобъеме.Никакие функции управления не должны возлагаться на верхнийуровеньуправления,кромеобщихкомандпуска/остановаи,принеобходимости, установки задания основным авторегуляторам установки.Разработчиком ЛСУ должна быть представлена пояснительная записка,описывающая основные функции ЛСУ по мониторингу и управлениюлокальной технологической установки, с описанием режимов, планируемоговзаимодействия с АСУТП верхнего уровня, требований к содержаниюсигналов взаимодействия, логике их формирования и к действиям, которыедолжна выполнять (при необходимости) система управления верхнего уровняпри получении сигналов от ЛСУ.2.

При необходимости взаимодействия данной ЛСУ с другими ЛСУобмен сигналами между ними должен выполняться автономно, без участия вэтом процессе АСУТП верхнего уровня (передача команд и информации отодной ЛСУ к другой через АСУТП не допускается).3. Разработчиком ЛСУ должен быть предложен (как базовый) объемданных, передаваемых в АСУТП верхнего уровня, обеспечивающийоптимальную интеграцию ЛСУ. Под оптимальной понимается такая степеньинтеграции,прикоторой,соднойстороны,операториобщеблочные/общестанционные алгоритмы получают всю необходимуюинформацию для безопасного управления технологическим оборудованием,оснащенным данной ЛСУ. С другой стороны, объём информации должен бытьразумно ограничен. Поставщик технологического оборудования оснащенногоЛСУ, отвечает за достаточность информации, представляемой оператору и79достаточностьсвязей,необходимыхдляработыобщеблочных/общестанционных алгоритмов.

При этом должны учитываться:сигналы (аналоговые и дискретные) для обзорного мониторингасостояния и режима работы локальной технологической установки собоснованной степенью детализации;сигналы для оповещения о важных изменениях в состоянииустановки, которые должны быть доведены до сведения оператораи/или должны влиять на режим основного оборудования (появлениелокальных неисправностей и отказов, нештатное отклонениережима, срабатывание локальных защит/блокировок и т.п.);сигналы и команды от АСУТП в ЛСУ для общего управлениялокальной технологической установкой (команды запуска пусковыхи остановочных программ ЛСУ, команды на аварийное отключениелокальной технологической установки, команды на изменениезадания регуляторам ЛСУ и/или сигналы с аналоговым значениемзадания и т.п. прочие сигналы и команды от АСУТП верхнегоуровня, которые необходимы для приведения режима локальнойтехнологической установки в соответствие с режимом основногооборудования и служебные сигналы для контроля наличия связи идостоверности передаваемых команд).

При необходимости должнапредусматриваться передача от ЛСУ сигналов, подтверждающихразрешение управления от верхнего уровня при данном состояниитехнологической установки;команды для прямого управления отдельными исполнительнымимеханизмами (ИМ) локальной технологической установки отверхнего уровня АСУТП, если в этом есть обоснованнаянеобходимость. В этом случае должна предусматриваться передачаот ЛСУ сигналов, подтверждающих разрешение управления ИМ приданном состоянии технологической установки, а также информации,характеризующей нарушения хода выполнения поданных команд.80Прирабочемпроектированиибазовыйобъемсигналовинформационного обмена может быть изменен с учетом согласованныхкорректировок логики взаимодействия ЛСУ и АСУТП и/или пожеланийзаказчика.4. При технологическом взаимодействии проектируемой ЛСУ с другой(«старшей» по технологии) ЛСУ, передача данных в АСУТП верхнего уровня,как правило, должна производится через «старшую» ЛСУ.

Непосредственнаяпередача информации и команд от ЛСУ нижнего уровня в АСУТП помимоЛСУ среднего уровня допускается в порядке исключения только для сигналов,которые нужны для обзорного мониторинга технологической установкинижнего уровня, но не используются в ЛСУ среднего уровня длявзаимодействия с ЛСУ нижнего уровня.5. Перечень сигналов связи ЛСУ и АСУТП, должен представляться ввиде формализованной таблицы. В таблице, в том числе, должны быть указанытребования к логике формирования сигналов от АСУТП в ЛСУ (например,допустимыедиапазоныискоростьизменениязадания,описаниетехнологических условий, при которых должны выдаваться отдельныекоманды и т.п.); при сложных логических условиях формирования отдельныхсигналов они должны быть описаны отдельно (например, в пояснительнойзаписке), а в таблице должна быть ссылка на описание.При кодировании сигналов в ЛСУ должна применяться система KKS.Принципы кодирования сигналов и особенности применения правилкодирования должны быть согласованы с разработчиком АСУТП верхнегоуровня в рабочем порядке.

Одни и те же сигналы, используемые в ЛСУ иАСУТП верхнего уровня, должны иметь одну и ту же кодировку.6. Обмен данными между ЛСУ и АСУТП может быть выполнен попроводным и/или цифровым связям, в зависимости от объема передаваемыхсигналов, степени ее ответственности и требуемой скорости обмена, наличиянеобходимых аппаратных решений в каждой из систем. Для критичных поскорости и/или надежности сигналов должны быть предусмотрены проводные81связи (например, для команды аварийного отключения от АСУТП, сигнала обаварийном отключении локальной технологической установки собственнымизащитами и т.п.).7. Предпочтительная аппаратная реализация ЛСУ – ПТК Simatic илиПТК SPPA-T3000 фирмы SIEMENS. Если ЛСУ реализована на ПТК SPPAТ3000, то связь организуется по так называемому мульти-блочному режиму(MultiUnit Mode), обеспечивающих объединение двух проектов между собой,а если на ПТК Simatic S7, то по Profibus DP или по связи «черный ящик» (Blackbox).

Для ПТК других производителей связь возможна по OPC-DA или иномустандартному протоколу, согласованному разработчиками обеих систем.Разработчиком ЛСУ должны быть предоставлены подробные описанияинтерфейсовпередачиданных(распределениеадресов,форматыипоследовательность передаваемых данных, кодирование, клеммные ряды ипрочая информация, необходимая для корректного обмена). Аналогичнаяинформация при необходимости будет предоставлена разработчиком АСУТПверхнего уровня для приема информации от АСУТП в ЛСУ.8.

Со стороны разработчика в составе ЛСУ должны быть предусмотренынеобходимые аппаратные и программные средства для организации связи,а также услуги по программированию подготовки данных для передачи иприема сигналов и наладке на объекте обмена данными.Тогда, система автоматического управления дополнительным котломявляетсяавтономнойсистемой,выполняющейвсефункцииАСУ ТПсамостоятельно, и реализуются с помощью блока, в котором собирается всяинформация, относящаяся к дополнительному котлу и доступна через него. Всистеме имеется только один контроллер управления системой.

Связьосуществляется по цифровой шине RS-485 с использованием шлюзового блокаSystem Modbus Gateway, протокол передачи данных Modbus RTU.823.2.Система взаимодействияКак было отмечено ранее, дополнительный котел не оказывает влияния нарежим работы котла-утилизатора и вспомогательного оборудования блока, влияятолько на температуру пара перед паровой турбиной и, соответственно, на еемощность.Задачи системы взаимодействия:- определение момента включения ДК в работу;- включение ДК в работу;- определение оптимальных параметров работы;- взаимодействие ДК обоих КУ;- определение условий отключения ДК.САУ температуры пара перед турбиной может быть рассмотрена каклокальная система управления, связанная с АСУ ПГУ сигналами обмена. Так, дляопределения момента включения и отключения ДК в работу САУ ТП температурыдолжна иметь блок оценки диспетчерского графика нагрузки, который получаетАСУ ПГУ от системного оператора.

То есть за определенное время (время пускаДК) до набора критической мощности по диспетчерскому графику нагрузки ПГУ,при которой, согласно главе 2, необходимо включение ДК, должны быть начатыпусковые операции по прогреву пароперегревателя и воздухоподогревателя ДК.В стационарном режиме работы САУ температуры пара должна получатьсигнал по температуре пара за котлом-утилизатором для определения оптимальнойтемпературы подогрева.Дополнительный подогрев части пара перед паровой турбиной приводит нетолько к повышению температуры потока, но и к снижению его давления, что врезультате приводит к некоторому повышению мощности паровой турбины,которое учитывается уже в блочном регуляторе мощности.В регулировочном диапазоне нагрузок задачи управления сводятся кподдержанию заданного значения электрической мощности генераторов (внешняязадача) и заданных значений технологических параметров работы оборудования83путём воздействия на соответствующие регулирующие органы (внутриблочныезадачи).

Если при выполнении внешней задачи в нормальном режиме возникаетопасность выхода за допустимые пределы технологических параметров, тоуправление в этом случае подчиняется задаче предотвращения недопустимыхотклонений указанных технологических параметров.АСУ ПГУNгту1, tку1, Dку1Nгту2, tку2, Dку2NптОткл.1ГТУНагр.ПГУNкрВыбороптим.САУ ТПЗащ.откл.Рисунок 3.2 – Схема взаимодействия АСУ ПГУ и САУ ТПNгту1, tку1, Dку1– параметры первого полублока (мощность газовой турбины,температура пара за котлом-утилизатором, расход пара высокого давления от котлаутилизатора); Nгту2, tку2, Dку2 – параметры второго полублока; Nпт – мощность паровойтурбины; Откл.1ГТУ – отключение одной ГТУ; Нагр.ПГУ – нагружение ПГУ; Выбор оптим.

–выбор оптимального режима; Защ.откл. – срабатывание защит по отключениюдополнительного котла.В основном режиме работы дополнительного котла его влияние на ПГУ вцелом минимально и сводится только к изменению мощности паровой турбины,что не требует сигналов обмена между АСУ ПГУ и САУ ТП.В аварийном режиме дополнительного котла, то есть при срабатываниизащит, требующих его останова, должна происходить передача сигнала оботключении ДК в АСУ ПГУ. В АСУ ПГУ реализуется сравнение текущей84мощности ПГУ с критическими значениями, и должно быть принято решение(программно или оператором) о введении ее в регулировочный диапазонпосредством либо отключения одной из ГТУ, либо нагружением ПГУ.3.3.Система регулирования ДКНа рисунке ниже приведены все параметры, которые могут оказыватьвлияние на конечную температуру пара перед турбиной.