125079 (690263), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Библиотечные элементы выступают при этом как "кубики" конструктора, из которых просто строится АСУТП любого объекта указанного типа. При этом модели образуют типовую иерархию: модели функциональных узлов управляют терминальными моделями, модели функциональных групп ‑ моделями функциональных узлов и т.п. Модель энергоблока управляет моделями котельной установки, турбинной установки (включая генератор) и моделями установок общеблочного оборудования.

Объектный способ построения библиотеки обеспечивает максимальную универсальность элементов ‑ "кубиков". В конкретных схемах управления и регулирования может потребоваться модификация типовых алгоритмов. Это легко может быть выполнено с помощью системы технологического программирования, входящей в ИИУС "САРГОН".

В комплект поставки библиотека включается по специальному заказу.

Система сквозного проектирования «НАВТ»

Система сквозного проектирования "НАВТ" является высокоэффективной автоматизированной системой проектирования АСУТП энергетических объектов уровня установки, блока, цеха и станции (производства) в целом.

Текущая версия 5.0 системы включает:

непроцедурный язык проектирования и программирования "НАВТ" (см. );

интегрированную среду разработки проектов;

компилятор языка "НАВТ".

Интегрированная среда разработки проектов "TkAconf" обеспечивает удобство проектирования АСУТП на языке "НАВТ" путем реализации дружественного интерфейса, заложенного в структуре языка, к проектировщикам различного профиля,.

Компилятор языка "НАВТ" обеспечивает автоматизацию процесса проектирования АСУТП в системе сквозного проектирования:

контроль непротиворечивости и целостности информации о проекте;

автоматизацию многих этапов проектирования и автогенерацию промежуточных и выходных форм;

автоматическое отслеживание изменений, вносимых в элементы, во всех описаниях проекта.

В комплект поставки система сквозного проектирования включается по специальному заказу.

Система отладки и моделирования «Abtester»

Система комплексной отладки и моделирования «Abtester» предназначена для тестирования как отдельных программ, разрабатываемых на непроцедурном языке «НАВТ», так и подсистем АСУТП в целом, включающих десятки программных модулей и сотни тестируемых моделей.

При отладке программного модуля система обеспечивает возможность задавать произвольные комбинации входных значений, отслеживать выполнение программы как по шагам алгоритма, так и по программным циклам. Отлаживается взаимодействие с исполняющей системой.

При тестировании подсистемы АСУТП проверяется совместная работа конфигурационно-связанных моделей, реализуемых различными программными модулями. Система обеспечивает удобные возможности переключения между алгоритмически связанными моделями, единство шагов исполнения алгоритмов с различной степенью детализации (например: шаг пуска энергоблока - шаг пуска турбины - шаг включения ПНД - шаг открытия задвижки).

Адекватность работы тестируемой системы ее работе в режиме реального времени обеспечивается использованием в Abtester общих с ТКА механизмов передачи и исполнения команд (СПИК) и информационного обмена между моделями.

«Abtester» представляет собой самостоятельно исполняемое 32-разрядное Windows приложение.

Система информационного тестирования "ИнфАтест"

Система информационного тестирования включает в себя набор тестов, контролирующих правильность передачи и обработки информации в АСУТП. Система позволяет обнаруживать различные виды ошибок и отслеживать изменения в обработке данных, происходящих при изменении конфигурации программного обеспечения. "ИнфАтест" особенно эффективен в АСУТП масштаба ТЭС, включающей сотни вычислительных узлов.

Система содержит следующие компоненты:

Автоматические тесты:

правильности функционирования первичных терминальных моделей;

правильности передачи информации вторичным моделям;

правильности функциональных преобразований аналоговых параметров, правильности записи данных в аварийную базу и формирование сводки данных по всем переменным вычислительного узла;

правильности преобразований на границах и за границами диапазона шкалы масштабирования аналогового параметра;

формирование расширенной сводки данных по тестируемому узлу с информацией о мнемосхемах;

сравнение значений переменных по одному и тому же узлу или мнемосхеме в новой и работающей на объекте версиях ТКА;

оценка зависимости величины потерь в передаваемых данных от настроек системы ввод/вывод.

Автоматическая имитация входных числовых данных:

Имитация статических данных;

Имитация динамических данных;

Создание искусственных конфигурационных файлов.

Просмотр и редактирование массивов данных, хранящихся в двоичных файлах.

Автоматическое изменение путей в конфигурационных файлах.

Комплекс аппаратного обеспечения АСУ ТП

В состав системы включены:

5 насосов;

Станция управления АСУР;

Центральный диспетчерский пункт;

Частотный преобразователь Micromaster 430 фирмы Siemins - коммутируется с одним из основных насосов;

программируемый логический микроконтроллер DeCont-182 фирмы ДЕП– собирает информацию с датчиков и управляет технологическим оборудованием и регулирует давление;

панель PanelView 550 фирмы Allen-Bradley – отображает текущие параметры системы, аварийные сообщения, предысторию событий, отчет по моточасам, осуществляет ввод команд оператора.

Режимы работы автоматизированной системы

Предусмотрено два режима работы насосов – диспетчерский и автоматический.

В диспетчерском режиме управление насосами сохранено от существующих контакторов и кнопок управления. В автоматическом режиме управление работой насосов и задвижек осуществляет микроконтроллер.

Регулирование давления воды в коллекторе в автоматическом режиме осуществляется одним из основных насосов. В зависимости от изменения сигнала с аналогового датчика, ЧРП меняет частоту вращения электродвигателя насоса. После раскрутки основного насоса до максимальных оборотов и при дальнейшем снижении давления, система через мягкий пускатель обеспечивает плавный, при минимальных пусковых токах и гидродинамических нагрузках, пуск дополнительного насоса. При этом, после включения дополнительного насоса, точная регулировка давления осуществляется основным насосом. При увеличении давления вследствии уменьшения разбора воды система производит отключение дополнительного насоса и понижает частоту вращения двигателя основного насоса до минимальных оборотов. Уставка давления в коллекторе изменяется автоматически в зависимости от времени суток. Определено три вида уставок: ночная, дневная, вечерняя. Кроме того, система поддерживает разные уставки давления в выходные и рабочие дни и осуществляет плавный переход с одной уставки на другую.

При неисправности насосов или задвижек, при максимальном или минимальном давлении на выкиде система автоматически останавливает аварийный насос, запускает резервный и продолжает работу на оставшемся исправном оборудовании до вмешательства оператора. Через панель PanelView оператор может изменять:

режим работы системы – автоматический/штатный;

готовность к пуску насосов – готов/не готов;

установки давления воды в коллекторе.

Внедрение АСУ в систему водоотведения позволяет:

-полностью автоматизировать работу объектов;

-уменьшить потребление

-электроэнергии;

-уменьшить потери, связанные с авариями;

-быстро реагировать на

-резкие изменения водопотребления;

-уменьшить расходы на обслуживание и поиск неисправностей;

-обеспечить дистанционную охрану объекта;

-обеспечить контроль давления;

-вести учет воды и электроэнергии;

-проводить анализ статистических данных.

Моделирование контура стабилизации

На выходном коллекторе системы необходимо регулировать выходное давление .Оно не должно превышать и падать , в следствии неравномерного расхода воды во времени ,ниже заданной величины.

Поэтому необходимо рассмотреть контур регулирования скорости двигателя в зависимости от выходного давления. Спроектированная система автоматической стабилизации давления может быть представлена структурной схемой изображенной на следующем рисунке:

Рис. 1 Структурная схема.

i_зад –сигнал задания давления;

P –давление в трубопроводе;

i_дд –сигнал обратной связи с датчика давления;

i – отклонение текущего значения от заданного;

u_k – сигнал управления по напряжению на преобразователь частоты;

K_пч-д – коэффициент передачи преобразователя частоты-двигателя;

T_м – постоянная времени преобразователя частоты-двигателя;

– скорость двигателя насоса;

K_н – коэффициент передачи насоса;

T_н – постоянная времени насоса;

K_дд – коэффициент передачи датчика давления.

K_В – коэффициент передачи возмущающего воздействия.

Каждый элемент системы представляет собой апериодическое звено.

Рассмотрим каждое звено отдельно:

Преобразователь частоты-двигатель:

=0.01 - ввиду большой скорости срабатывания

Насос. Преобразует циклическую частоту двигателя в давление

=1 – время разгона насоса

Датчик давления. Преобразует давление в токовый сигнал.

Возмущающее воздействие.

Рассчитав перечисленные выше параметры звеньев структурной схемы, проведем моделирование в специализированном программном пакете визуального моделирования MatLab Simulink.

Рис. .Моделирование системы управления без регулятора и возмущающих воздействий в среде Simulink.

Далее проведём моделирование с внешним возмущающим воздействием при помощи открытия отсечного клапана.

Рис. Моделирование системы управления c возмущающим воздействием в среде Simulink

В момент открытия клапана происходит резкое падение давления, а затем система выходит на новое устойчивое состояние с меньшим значением давления.

Последним этапом является моделирование системы управления с регулятором давления, который должен компенсировать возмущающее воздействие.

Вычисление ПИ- регулятора

Объединяет два регулятора П и И, , обладает наилучшими свойствами, а именно: за счет П - составляющей улучшается показательные качества в переходном процессе, а за счет И - составляющей уменьшается ошибка регулирования т.е. улучшается точность.

В качестве критерия качества регулирования принимаем желаемую передаточную функцию разомкнутого контура. Для рассматриваемой системы регулирования целесообразно применять настройки контура регулирования на технический оптимум. Желаемую передаточную функцию разомкнутого контура в этом случае записывают в виде:

Передаточная функция оптимального регулятора определяется в виде:

где W_оу (p) – передаточная функция объекта регулирования, W_ос (p) – передаточная функция звена обратной связи, W_р.жел (p) – желаемая передаточная функция разомкнутого контура.

В результате синтеза была получена передаточная функция ПИ-регулятора. В общем виде передаточная функция ПИ-регулятора выглядит следующим образом:

,

где K_П – коэффициент пропорциональной части, К_И – коэффициент интегрирующей части, которые необходимо вычислить для построения регулятора в реальной системе регулирования давления.

Промоделируем систему с ПИ регулятором и возмущающими воздействиями.

Характеристики

Список файлов курсовой работы