Пояснительная записка (1218895)
Текст из файла
СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………………………………………………….3
Список сокращений и обозначений………………………………………..5
1 Обзор предметной области…………………………………………………7
1.1 Разработка и внедрение современных АСУТП………………………..8
1.2 Контрольно измерительные приборы…………………………………..9
1.3 Дистанционное управление……………………………………………11
1.4 Технологические защиты………………………………………………12
1.5 Автоматическая сигнализация регулирования (АСР)………………..14
2 Тенденции развития систем контроля и управления…………………….16
2.1 Модернизация устаревших систем контроля и управления…………18
2.2 Мониторинг……………………………………………………………..20
2.3 Программно технические комплексы…………………………………23
2.4 Общие принципы построения системы……………………………….24
2.5 Модули интеллектуальных функций………………………………….24
2.6 Тенденции развития ПТК………………………………………………28
3 Разработка системы АСУТП………………………………………………31
3.1 Назначение системы……………………………………………………32
3.2 Характеристика объекта автоматизации……………………………..35
3.3 Общие принципы построения системы……………………………….38
3.4 Характеристика системы определяющее качество…………………..39
3.5 Функциональная структура системы………………………………….42
3.6 Основные технические решения………………………………………42
3.7 Комплекс технических средств и его размещение на объекте……...45
3.8 Оборудование верхнего уровня ПТК………………………………….48
3.9 Оборудование нижнего уровня системы……………………………...50
Заключение …………………………………………………………………..52
Список использованных источников……………………………………….53
Приложение А Наименование необходимого оборудования……………. 56
Приложение Б Информационно-вычислительные функции и задачи …...57
Приложение В Управляющие функции и задачи ……................................62
ВВЕДЕНИЕ
Предприятие «ЛуТЭК» действует на территории Приморского края в поселке городского типа Лучегорск. Основные виды деятельности филиала производство электрической и тепловой энергии. Основой структуры филиала является Приморская Государственная Районная Электростанция (ГРЭС). Ее установленная электрическая мощность 1467 Мегаватт, тепловая 237 Гика калорий/час.
Рисунок 1 Приморская ГРЭС
Приморская ГРЭС является самой крупной электростанцией Приморского края. Станция вырабатывает половину объема электроэнергии, потребляемой в Приморском крае, и обеспечивает теплоэнергией поселок Лучегорск городского типа. Главной задачей электростанции является выработка электроэнергии и поддержание частоты в сети 50 герц ее отклонение должно поддерживаться с точностью ± 0,2 Гц или в кратковременном режиме не более 72 секунд ±0,4 Гц. Такие жесткие требования объясняются тем, что частота переменного тока непосредственно связана с частотой вращения агрегатов, преобразующих механическую энергию в электрическую, генераторов, и агрегатов, преобразующих электрическую энергию в механическую, двигателей которые применяются не только на предприятиях но и в бытовых приборах.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом энергоблока № 5 Приморской ГРЭС.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– обеспечение управления объектом управления в нормальных, переходных и предаварийных режимах работы для выполнения главной функции;
– защита объекта и его агрегатов путем останова и снижения нагрузки при угрозе аварии, снижение риска тяжелых аварий;
– обеспечение персонала достаточной, достоверной и своевременной информацией о ходе технологического процесса и состоянии оборудования для оперативного управления;
– обеспечение персонала информацией (включая регистрацию событий, расчет технико-экономических показателей и диагностику оборудования) для анализа, оптимизации и планирования работы оборудования и его ремонтов;
– повышение эксплуатационной готовности оборудования и точности выполнения диспетчерского графика;
– повышение экономичности работы оборудования, включая экономию топлива и затрат энергии на собственные нужды;
– повышение надежности и долговечности работы оборудования и сокращение затрат на его ремонты;
– сокращение ошибок оперативного персонала.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
АВР - автоматическое включение резерва
АДЗ - анализ действия защит
АЗК - автомат защиты котла
АКИК - автоматический контроль исполнения команд
АР - автоматическое регулирование
АРМ - автоматизированное рабочее место
АСУ ТП - Автоматизированная система управления технологическими процессами
БД - база данных
БДИ - база данных истории
БПИ - блок полевого интерфейса
БЩУ - блочный щит управления
ДУ - дистанционное управление
ИБП - источник бесперебойного питания
ИК - измерительный канал
ИнфБД - информационная база данных
ИО - информационное обеспечение
КПО - контроль пуска и останова
КТС - комплекс технических средств АСУТП
КфБД - конфигурационная база данных
КФУ - контроллер функционального узла
МБД - база данных мгновенных значений параметров
МСН - механизм собственных нужд
ОАР - оперативный архив регистрации
ПО - программное обеспечение
ПОИ - первичная обработка информации
ПТК - программно-технический комплекс АСУТП
РАС - регистрация аварийных ситуаций
РОП - регистрация отклонения параметров
РС - резервная система
СВТ - средства вычислительной техники
СОИ - специальная обработка информации
ТАИ - тепловая автоматика и измерения
ТБ - технологические блокировки
ТЗ - технологические защиты
ТОУ - технологический объект управления
ТЭП - технико-экономические показатели
УСО - устройство связи с объектом
ФСВ - формирование суточных ведомостей
ФГУ - функционально-групповое управление
ФУ - функциональный узел (технологический)
ЦЩУ - центральный щит управления
КИПиА- контрольно измерительные системы и автоматика
1 ОБЗОР ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
Электростанция Приморская ГРЭС была основана в 1974 году с того времени до наших дней вся регулирующая аппаратура морально устарела и в этом дипломном проекте я опишу внедрение новых систем регулирования тепломеханических процессов и мониторинга процесса регулирования. Основа надежно функционирующего предприятия надежное оборудование, однако идея по настоящему «единого предприятия» с интеллектуальным оборудованием, обеспечивающим совместное использование данных и принятие более точных решений, может стать реальностью только в том случае, если оборудование и первичные преобразователи должным образом настроены и подключены к общезаводской сети. Ввод в эксплуатацию и конфигурация измерительных приборов и клапанов всегда были головной болью для промышленных компаний. Отдельно взятый измерительный преобразователь может обладать десятками параметров, которые требуют настройки, выполнение которой вручную не только трудоемко, но и занимает много времени. Простому устройству может потребоваться всего несколько минут на ввод в эксплуатацию и конфигурацию. При усложнении устройства или увеличении их числа в сотни или тысячи раз в условиях нового предприятия или глобального расширения производства подобная процедура требует более эффективной альтернативы. Кроме того, при вводе в эксплуатацию вручную единовременно обслуживается только одно устройство, а в процессе конфигурации высока вероятность ошибок, в том числе при вводе данных. Добавление всего нескольких новых устройств к сети может означать появление сотен возможных ошибок ввода, ставящих под угрозу производственную эффективность. Неточная настройка устройства это явная угроза безопасности. Даже простая опечатка или пропуск техническим специалистом нового устройства на этапе конфигурации проекта может серьезно повлиять на общий уровень надежности и точности показаний управляющей системы.
1.1 Разработки и внедрения современных АСУ ТП российского
производства на электростанциях в России
Основные причины модернизации систем контроля и управления (СКУ).
Большинство объектов теплоэнергетики сегодня оснащены устаревшими, традиционными СКУ, реализованными на локальных приборах и реле. Эти СКУ, в основном, были установлены с момента ввода в эксплуатацию основного технологического оборудования.
В СКУ выделяют следующие функциональные подсистемы:
– дистанционного управления;
– технологических защит, АВР и блокировок;
– технологической сигнализации;
– автоматического регулирования.
Рисунок 2 – Турбинное отделение блоков 100 Мегаватт
1.2 Контрольно измерительные приборы
Функционально групповое (логическое) управление автоматическими пусками (остановами) отдельными узлами технологических схем в традиционных СКУ практически отсутствует. Обследование и анализ технического состояния систем контроля и управления на электростанциях (ГРЭС) как в России, так и зарубежьем, построенных в 70-80-х годах двадцатого века, позволяет сделать некоторые обобщенные выводы.
Рисунок 3 – Контрольно измерительные приборы
Контрольно измерительные приборы и датчики расхода, уровня, давления представляют из себя приборы с ненормированным выходом, дифференциально трансформаторные которые не могут быть использованы в современных цифровых распределенных системах управления [1].
В качестве датчиков температуры используются термопары типа ХА и ХК, а также термометры сопротивления платиновые и медные. Причем медные сопротивления могут иметь градуировку 23(смотри таблицу №1), которая снята с производства.
Рисунок 4 – Контрольно-измерительные приборы устаревшие, снятые с производства
Термосопротивления, термопары [2].
Градуировка 23 медного термометра сопротивления по ГОСТ 6651-59 (таблица 1).
Таблица 1 – Градуировка 23 медного термометра сопротивления.
R0 = 53,00 ом.
| T°C | Сорп. ом | T°C | Сорп. ом | T°C | Сорп. ом | T°C | Сорп. ом | T°C | Сорп. ом |
| -50 | 41,71 | 0 | 53,00 | 50 | 64,29 | 100 | 75,58 | 150 | 86,87 |
| -40 | 43,97 | 10 | 55,26 | 60 | 66,55 | 110 | 77,84 | 160 | 89,13 |
| -30 | 46,23 | 20 | 57,25 | 70 | 68,81 | 120 | 80,09 | 170 | 91,38 |
| -20 | 48,48 | 30 | 59,77 | 80 | 71,06 | 130 | 82,35 | 180 | 93,64 |
| -10 | 50,74 | 40 | 62,03 | 90 | 73,32 | 140 | 84,61 |
Следует отметить, что ни термопары типа ХК, ни медные сопротивления не применяются в программно технических комплексах западных фирм, датчики, и вторичные приборы за долгие годы эксплуатации морально и физически устарели и в России практически не выпускаются. На ГРЭС идет постепенная замена вышедшего из строя оборудования. В дальнейшем этот процесс будет нарастать, так как запасные части (ЗИП) практически отсутствуют.
Замена какого-нибудь одного элемента измерительного канала в традиционной СКУ ведет, как правило, к замене всего канала. Это связано с тем, что все элементы измерения параметра связаны между собой. Так замена датчика с выходом 0-5 мА на датчик с выходным сигналом 4-20 мА или замена термосопротивления (ТС) одной градуировки на термосопротивления ТС другой градуировки требует и замену вторичного прибора, не говоря уже о дифференциально-трансформаторных датчиках.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















