8.1. Информационные функции АСУ ТП

Эффективность применения того или иного средства измерения зависит от согласованности его характеристик с характеристиками остальных элементов систем управления и контроля, соответствия условий эксплуатации условиям, предусмотренным технической документацией. Это определяет необходимость использования системного подхода к выбору средств измерения как одного из элементов системы, выполняющей ту или иную целевую функцию.

Структура автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) и ее место в общей системе управления предприятием зависят от вида последнего, разновидности технологического объекта и используемых средств контроля и автоматизации. Среди промышленных предприятий наибольшей общностью технологического оборудования, применяемых средств автоматизации и структур управления обладают тепловые и атомные электрические станции, на которых наиболее сложными технологическими объектами являются энергоблоки, включающие в себя котлы, реакторы, турбогенераторы и вспомогательное оборудование.

Стремительное развитие микроэлектроники, внедрение микропроцессоров привели к быстрому изменению структуры АСУ ТП ТЭС и АЭС, промышленных предприятий, отказу от централизованных систем управления и переходу к распределенным системам. Представителями таких систем являются про- граммно-технические комплексы (ПТК) «Квинт», разработанный НИИтеплоприбором.

В зависимости от важности измеряемого параметра и сложности технологического объекта используются несколько способов передачи, преобразованиям представлений измерительной информации оператору (рис. 3.84). Рассматриваемые структуры применяются на технических объектах различной сложности, имеющих щиты управления (ЩУ). Ввиду большого распространения электрических систем преобразования, передачи и представления информации, приведенные структуры относятся к системам этого типа.

При множественном контроле параметров в системе для измерения однотипных сигналов первичных преобразователей используется один вторичный показывающий или регистрирующий прибор. Для унификации сигналов первичных преобразователей используются нормирующие преобразователи (НП). Коммутация входных цепей вторичного прибора осуществляется ручными или автоматическими переключателями (коммутаторами), последние обычно встраиваются во вторичный прибор. В последнее время коммутация сигналов первичных преобразователей может производиться в цифровых блоках нормализации устанавливаемых вблизи первичных преобразователей. К вторичным устройствам идут только два провода, что позволяет экономить монтажный провод.

110

чина сравнивается с заданным значением (уставкой), при достижении которого срабатывает сигнализация и ПУ регистрирует отклонение. Использование СЦК освобождает оператора от постоянного контроля за большей частью измеряемых величин. В системе производится периодический опрос контролируемых параметров. При наличии отклонения оператор, оповещенный системой сигнализации, вызывает параметр на многошкальный потенциометр или цифровой индикатор.

Следующий шаг на пути развития информационных систем — включение в их структуру вычислительных машин, что расширило их функциональные возможности. С помощью ЭВМ производится расчет технико-экономических показателей работы объекта, осуществляется контроль нахождения параметров в заданных пределах, ведется по определенным алгоритмам обработка измерительной информации в целях диагностики технических ситуаций и анализа состояния объекта, его элементов, производится регистрация аварийных ситуаций.

Последовательность преобразования и представления информации с использованием ЭВМ изображены на (рис. 3.84). Группа коммутаторов осуществляет последовательное подключение к АЦП выходов первичных и нормирующих преобразователей. Сигналы в цифровой форме вводятся в ЭВМ. Значения измеряемых величин, результаты расчета технико-экономических показателей, анализа состояния объекта и его элементов представляются оператору на мониторе Мон, выводятся на цифропечать, отклонения измеряемых величин сигнализируются. На экраны мониторов выводится буквенно-цифровая и графическая информация.

8.2. Принципы построения систем теплотехнического контроля

Проектирование любого теплового объекта сопровождается разработкой принципиальных схем теплотехнического контроля и автоматического регулирования, которые являются техническим документом, определяющим структуру АСУ ТП, объем и разновидность средств, используемых для ее реализации.

Принципиальная схема теплотехнического контроля содержит функциональную схему технологического объекта с указанием мест отбора сигналов, размещения измерительных приборов и выполняемых функций.

Изображенная на рис. 3.85 схема теплотехнического контроля основана на использовании вторичных показывающих и регистрирующих приборов, многошкального потенциометра. При аварийных отклонениях уровня система защиты ПВД производит их байпасирование. Для снижения вероятности ложного срабатывания защиты контакты вторичных приборов соединяются последовательно, благодаря чему защита срабатывает только при отклонении показаний обоих уровнемеров по любому из ПВД. Представленный на рис. 3.85 объем средств теплотехнического контроля обеспечивает управление работой ПВД и контроль за их состоянием.

112

В нижней части принципиальных схем указано место размещения первичных приборов, нормирующих преобразователей, вторичных приборов. Точками показано использование унифицированного сигнала для контроля по вызову, сигнализации, периодической регистрации, расчета ТЭП, блокировки и защиты. При большом числе линий связи между измерительными приборами и точками отборов допускается разрыв линий связи, как это показано на рис. 3.85.

Первичные приборы и преобразователи, вторичные приборы обозначаются окружностями, они разделяются чертой, если приборы установлены на щите. Если приборы установлены непосредственно на объекте (по месту), то круг чертой не разделяется. В верхней части круга указывается измеряемый параметр и функции прибора (показания, запись, сигнализация), причем первая буква характеризует параметр, вторая его уточняет, а три последующие определяют выполняемые компьютером функции, в нижней части круга указывается номер прибора.

Рис. 3.85. Принципиальная схема теплотехнического контроля ПВД

Значения первых букв следующие: Т — температура; Р — давление; F — расход; L — уровень; Q — состав; D — плотность; М — влажность; R — радиоактивность; S — скорость, частота; V — вязкость; W — масса; К — время; G — размер, положение; Н— ручное воздействие; U — несколько разнородных измеряемых величин; Е — любая электрическая величина.

113

Вторая буква в верхней части круга может пояснять первую: D — разность, перепад; F — соотношение, доля; J — автоматическое переключение; Q — суммирование по времени. Уточняющая буква может отсутствовать. Остальные буквы в верхней части круга характеризуют функции прибора: Е — первичное преобразование; Т — дистанционная передача; Y — преобразование, вычислительные функции; I — показание; R — регистрация; А — сигнализация; С — регулирование; S — переключение, включение, отключение. Если прибор выполняет несколько функций, то его можно обозначать несколькими примыкающими окружностями.

Буквы, стоящие справа вне круга могут пояснять измеряемую величину или преобразование, указать границу срабатывания сигнализации или защиты. Так, поясняющие Q буквы рН и æ обозначают соответственно анализатор рН и электрической проводимости. При расшифровке Y буквы Е/Е, E/P обозначают преобразование электрического сигнала в электрический и пневматический. Буквы A, S могут поясняться буквами Н и L, характеризующими срабатывание

114