151456 (733033)

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

Текст из файла

Автоматизированная система контроля в системе трансформаторных подстанций

Автоматизированная система контроля

Автоматизированная система (АС) — система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций. Автоматизированная система (АС) — это организованная совокупность средств, методов и мероприятий, используемых для регулярной обработки информации для решения задачи.

Главной целью создания АС является не упрощение, но категоризация и стандартизация автоматизируемого процесса, что позволяет обеспечивать стабильность работы системы, прозрачность её контроля и анализа слабых мест и основания для её развития либо свёртывания (списания, замены).

В случае правильной автоматизации деятельности организаций, она упрощает принятие решений и уменьшает требуемое время для решения проблем для руководителей любого уровня.

Измеряемые параметры

Структурная схема автоматизированной системы контроля в системе трансформаторных подстанций.

Трансформаторная подстанция - это электроустановка, предназначенная для преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии. Обычно она состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а так же вспомогательные сооружений.

Диспетчерский пункт, центр системы диспетчерского управления, где сосредоточивается информация о состоянии производства. Размеры и оснащённость Д. п. зависят от вида и характера контролируемых процессов и объектов управления. На Д. п. энергосистемы основное значение имеют автоматическая сигнализация и измерения, требующие непрерывного наблюдения.

Диспетчеризация направлена на обеспечение равномерности загрузки всех звеньев предприятия, непрерывности, ритмичности и экономичности выполнения всех процессов основного производственного цикла, бесперебойной работы вспомогательных и обслуживающих участков. В задачу Д. входит регулирование процесса производства с целью восстановления действующих или установления новых пропорций и ритма работы предприятия. Д. охватывает контроль и управление технологическими процессами, контроль и оперативное распределение материальных и энергетических ресурсов. Д. в энергетике осуществляет оперативное управление электростанциями, подстанциями, линиями электропередачи и отдельными крупными установками потребителей. Диспетчерская служба призвана обеспечить бесперебойность и надёжность работы энергосистемы, распределение электроэнергии в соответствии с графиком нагрузки, поддержание установленных для энергосистемы параметров (напряжение, частота в электросети, температура и давление пара и температура воды в тепловых сетях).

Связь между трансформаторными подстанциями и диспетчерским пунктом осуществляется с помощью PROFIBUS.

PROFIBUS ((PROcess FIeld BUS)) (читается — Профи бас) — открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных контроллеров SIMATIC, на основе этого прототипа Организация пользователей Profibus разработала международные стандарты, принятые затем некоторыми национальными комитетами по стандартизации. Сеть PROFIBUS это комплексное понятие, она основывается на нескольких стандартах и протоколах. Сеть отвечает требованиям международных стандартов IEC 61158 и EN 50170.

PROFIBUS объединяет технологические и функциональные особенности последовательной связи полевого уровня. Она позволяет объединять разрозненные устройства автоматизации в единую систему на уровне датчиков и приводов.

PROFIBUS использует обмен данными между ведущим и ведомыми устройствами (протоколы DP и PA) или между несколькими ведущими устройствами (протоколы FDL и FMS). Требования пользователей к получению открытой, независимой от производителя системе связи, базируется на использовании стандартных протоколов PROFIBUS.

Сеть PROFIBUS построена в соответствии с многоуровневой моделью ISO 7498 — OSI. PROFIBUS определяет следующие уровни:

1 — физический уровень — отвечает за характеристики физической передачи

2 — канальный уровень — определяет протокол доступа к шине

3 — уровень приложений — отвечает за прикладные функции.

Открытость и независимость от производителя гарантирует стандарт EN 50170, все остальное реализовано в соответствии со стандартом DIN 19245 (а именно: техника передачи данных, методы доступа, протоколы передачи, сервисные интерфейсы для уровня приложений, спецификация протоколов, кодирование, коммуникационная модель и т. д.). С помощью PROFIBUS, устройства разных производителей могут работать друг с другом без каких-либо специальных интерфейсов. Семейство PROFIBUS состоит из трех совместимых друг с другом версий: PROFIBUS PA, PROFIBUS DP и PROFIBUS FMS.

Физически PROFIBUS может представлять из себя:

- электрическая сеть с шинной топологией, использующая экранированную витую пару, соответствующая стандарту RS-485.

- оптическая сеть на основе оптоволоконного кабеля.

- инфракрасная сеть.

Скорость передачи по ней может варьироваться от 9,6 Кбит/сек до 12 Мбит/сек.

Для всех версий PROFIBUS существует единый протокол доступа к шине. Этот протокол реализуется на 2 уровне модели OSI (который называется в PROFIBUS-FDL). Данный протокол реализует процедуру доступа с помощью маркера (token). Сеть PROFIBUS состоит из ведущих (master) и ведомых (slave) станций. Ведущая станция может контролировать шину, то есть может передавать сообщения (без удалённых запросов), когда она имеет право на это (то есть когда у неё есть маркер). Ведомая станция может лишь распознавать полученные сообщения или передавать данные после соответствующего запроса. Маркер циркулирует в логическом кольце, состоящем из ведущих устройств. Если сеть состоит только из одного ведущего, то маркер не передаётся (в таком случае в чистом виде реализуется система master-slave). Сеть в минимальной конфигурации может состоять либо из двух ведущих, либо из одного ведущего и одного ведомого устройства.

Одни и те же каналы связи сети PROFIBUS допускают одновременное использование нескольких протоколов передачи данных:

PROFIBUS DP (Decentralized Peripheral - Распределенная периферия) — протокол, ориентированный на обеспечение скоростного обмена данными между:

- системами автоматизации (ведущими DP-устройствами)

- устройствами распределённого ввода-вывода (ведомыми DP-устройствами).

Протокол характеризуется минимальным временем реакции и высокой стойкостью к воздействию внешних электромагнитных полей. Оптимизирован для высокоскоростных и недорогих систем. Эта версия сети была спроектирована специально для связи между автоматизированными системами управления и распределенной периферией. Электрически близка к RS-485, но сетевые карты используют 2-х портовую рефлективную память, что позволяет устройствам обмениваться данными без загрузки процессора контроллера.

PROFIBUS PA (Process Automation - Автоматизация процесса) — протокол обмена данными с оборудованием полевого уровня, расположенным в обычных или Ex-зонах (взрывоопасных зонах). Протокол отвечает требованиям международного стандарта IEC 61158-2. Позволяет подключать датчики и приводы на одну линейную шину или кольцевую шину.

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification - Спецификация сообщений полевого уровня) — универсальный протокол для решения задач по обмену данными между интеллектуальными сетевыми устройствами (контроллерами, компьютерами/программаторами, системами человеко-машинного интерфейса) на полевом уровне. Некоторый аналог промышленного Ethernet, обычно используется для высокоскоростной связи между контроллерами и компьютерами верхнего уровня и используемыми диспетчерами. Скорость до 12 Мбит/с.

Все протоколы используют одинаковые технологии передачи данных и общий метод доступа к шине, поэтому они могут функционировать на одной шине.

Структурная схема основного блока контроля трансформаторных подстанций.

Реле — электромагнитный аппарат (переключатель), предназначенный для коммутации электрических цепей (скачкообразного изменения выходных величин) при заданных изменениях электрических или не электрических входных величин. Широко используется в различных автоматических устройствах.

Важным свойством реле является возможность дистанционного управления различными объектами с помощью достаточно небольших токов и напряжений.

Измерительный трансформатор — электрический трансформатор, в котором при нормальных условиях применения вторичный ток (вторичное напряжение) практически пропорционален (пропорционально) первичному току (первичному напряжению), применяется в качестве измерительного преобразователя при измерениях больших токов, напряжений. У измерительных трансформаторов переменного тока при правильном включении разность фазовых углов на первичной и вторичной обмотках близка к нулю.

Принцип действия измерительного трансформатора постоянного тока аналогичен принципу действия магнитного усилителя. Такой прибор представляет собой ферромагнитный сердечник с двумя обмотками — постоянного и переменного тока, вспомогательный источник переменного тока и выпрямительное устройство. Подмагничивание сердечника с помощью входного постоянного тока ведёт к изменению магнитной проницаемости сердечника, что приводит, в свою очередь к изменению индуктивного сопротивления в обмотке переменного тока и изменению силы этого тока, выходной сигнал формируется с помощью нагрузочных резисторов в цепи переменного тока и выпрямителя.

«Частота» — режим поддержания заданного значения частоты. Задание частоты может производиться с пульта управления, входа «задатчика» (аналогового входа) или комбинацией сигналов дискретных входов. Преобразователь непрерывно отслеживает сигнал задания частоты и изменяет в соответствии с ним свою выходную частоту.

Последние модели преобразователей многих производителей наряду с частотным реализуют также векторное управление асинхронным электродвигателем. Это способ управления асинхронным двигателем, превосходящий по точности регулирования обычное частотное управление. Его применяют там, где требуется поддерживать момент на валу двигателя при малых скоростях вращения или обеспечить стабильную скорость при скачках нагрузки.

«Параметр» — работа преобразователя частоты в режиме стабилизации внешнего параметра. Система стабилизации внешнего параметра строится на основе ПИД-регулятора, на входы которого подаются сигнал задания параметра (уставки) и сигнал с датчика регулируемого параметра. ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал для преобразователя частоты, который за счет изменения скорости вращения электродвигателя поддерживает управляемую величину, равную заданной (рис. 1). В качестве внешнего параметра может использоваться расход жидкости, давление, температура и др. Информация с датчика поступает с внешнего аналогового входа. Значение уставки может задаваться с пульта управления, с внешнего аналогового входа или комбинацией сигналов дискретных входов.

Режим управления преобразователем частоты

Внешнее управление — режим управления преобразователем от внешнего управляющего устройства. Как правило, для этого используется интерфейс RS232 или RS485. В качестве внешнего устройства управления может использоваться персональный компьютер со специальным программным обеспечением, позволяющий не только управлять преобразователем, но и просматривать информацию о его текущем состоянии. Часто имеется возможность управления преобразователем с внешнего пульта управления, который может располагаться на достаточном удалении (ограничения, накладываемые интерфейсом передачи данных на максимальную длину линии связи обычно составляют несколько сотен метров).

В качестве цифрового датчика температуры воздуха в помещении подстанции можно использовать функционально законченный прибор для измерения температуры DS18S20 (диапазон измеряемых температур –55^оС+125^оС; точность измерения ±0,5ºС), содержащий в своем составе 9-разрядный АЦП и однопроводный интерфейс, позволяющий подключение к сети MicroLan напрямую.

Вентилятор — ротор, на котором определенным образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух.

В большинстве случаев для измерения температуры в трансформаторном масле применяются термопары.

Поэтому я выбрал микросхему фирмы MAXIM MAX6675. Кроме усилителя и компенсатора она включает в себя 12-разрядный АЦП и трехпроводный последовательный порт для ввода информации в микроконтроллер. Разрешающая способность – 0,25⁰С, передача данных может производиться с частотой 4,3 МГц.

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.

Список файлов реферата