Реферат

В данной дипломной работе была разработана учебно-исследовательская АСУТП энергоблока 300 МВт в составе «Полигона АСУТП электростанций». В рамках данной АСУТП были продемонстрированы возможности исследования новых технологических и системных решений.

Работа включает в себя создание концепции учебно-исследовательской АСУТП энергоблока 300 МВт, как объекта управления на базе «Полигона АСУТП электростанций». Разработана P&I-диаграмма и сквозная информационно-функциональная структура прямоточного котла ТГМП-114.

Существующая комбинированная модель КА ТГМП-114 дополнена газовоздушным трактом со вспомогательным котельным оборудованием для получения информации о газовоздушном режиме в топке котла и полноте сжигания топлива.

Алгоритмический и параметрический синтез производится по данным с реализованной модели. Произведен параметрический синтез автоматических систем регулирования, таких как регуляторы впрыска 1 и 2, регуляторы топлива и питания и регуляторы общего воздуха и разрежения.

Произведена разработка и реализация основных функций АСУТП энергоблока 300 МВт, с помощью базовых средств ПТК «КВИНТ»:

• разработка технологических и логических программ контроллера в СТП «Пилон»;

• заполнение базы данных «Аркада»;

• разработка операторского интерфейса в «Графите».

Экономическая эффективность переподготовки специалистов с помощью учебно-исследовательской АСУТП была исследована в соответствующем пункте дипломной работы (экономической части).

Проведено исследование соответствия «Полигона АСУТП электростанций» нормам безопасности жизнедеятельности при работе с учебно-исследовательской АСУТП в соответствующем пункте данной дипломной работы (части БЖД).

Оглавление

1.Разработка концепции создания учебно-исследовательской АСУТП энергоблока 300 МВт на базе «Полигона АСУТП электростанций» 8

2.Модернизация комбинированной модели энергоблока 300 МВт 31

3.Разработка и реализация основных функций АСУТП энергоблока 300 МВт средствами ПТК «КВИНТ» 53

4.Оценка экономической эффективности обучения специалистов с помощью учебно-исследовательской АСУТП энергоблока 300 МВт 137

5.Создание комфортных условий работы на «Полигоне АСУТП электростанций» с ПТК «Квинт СИ» 152

Введение

Кафедра систем управления создана в 1962 году. С тех пор, уже в течение 50 лет, кафедрой стабильно выпускаются высококвалифицированные специалисты в области автоматизации технологических процессов, связанных с производством и распределением тепловой и электрической энергии. Имея столь продолжительную историю, данное направление не утрачивает своей значимости, напротив – кафедрой открываются все новые и новые векторы развития. В сегодняшних условиях энергетика Российской Федерации «встает на новые рельсы» в следствие своего морального и физического износа. Одной из ступеней развития энергетического комплекса России является замена устаревших аналоговых систем управления на современные АСУТП, базирующиеся на новейших микропроцессорных программно-технических комплексах. В 2001-2004 гг. был создан проект «Полигона АСУТП электростанций» с поставкой для тестирования и испытаний современного ПТК «КВИНТ», для исследования и понимания новых технологий студентами кафедры СУ.

Изучение предоставленных ГНЦ «НИИТеплоприбор» технологий дало толчек к разработке тренажерных комплексов на базе имитационных моделей различных технологических объектов. Также на базе кафедры был создан Стенд Исполнительных Механизмов, который наглядно иллюстрирует работу исполнительных механизмов в системах управления технологическим процессом. В совокупности данные технические и программные средства позволили создавать полномасштабные АСУТП на основе комбинированных моделей технологического объекта управления. С помощью таких АСУТП осуществляется компоновка аппаратных средств, установка программного обеспечения и отладка алгоритмов управления оборудованием ТЭС. Это позволяет существенно снизить сроки проведения режимно-наладочных работ, повысить качество автоматического регулирования, а также осуществлять подготовку эксплуатационного персонала электростанций [20]. В целом, основной задачей создания полигонов является полноценное воссоздание функционирующего в режиме реального времени управляемого технологического объекта.

Целью данной работы является разработка учебно-исследовательской АСУТП энергоблока 300 МВт ОАО «Костромская ГРЭС» путем увеличения в предоставленной демонстрационной версии АСУТП прямоточного котла ТГМП-114 объема информации, представляемого в АСУТП, количества моделируемого технологического оборудования, ввод реальных сигналов со Стенда Исполнительных Механизмов и демонстрации возможностей технологического программирования при помощи ПТК «Квинт СИ».

На момент принятия задания на дипломную работу имелось:

• демонстрационная версия АСУТП прямоточного котла ТГМП-114, включающая в себя имитационную модель («МЕЗОН»), операторский интерфейс («Графит»), базу данных («Аркада») и реализацию ввода сигналов в виртуальный контроллер из имитационной модели («Пилон») [4];

• имитационная модель паровой турбины К-300-240, связанная с демонстрационной версией ТГМП-114 [23].

Использование расчетной станции «Мезон» связано с отсутствием необходимости дальнейшего сопряжения подсистемы модели и подсистемы управления [13]. В этом случае и модель объекта, и управляющая система реализуются и функционируют в единой информационной среде ПТК «Квинт». При этом модели, реализованные в расчетной станции «Мезон», не уступают в точности моделям, реализованным с помощью специализированных средств моделирования.

Для создания полномасштабной учебно-исследовательской АСУТП энергоблоком 300 МВт принято решение о преобразовании имитационной модели ТГМП-114 в комбинированную с вводом сигналов от реальных исполнительных механизмов, а также дополнения ее газовоздушным трактом. После создания имитационной модели вспомогательного оборудования данного энергоблока будет реализован полный цикл, с возможностью проведения испытаний автоматических систем регулирования различным технологическим оборудованием. Также в данной дипломной работе будет продемонстрирована работа регуляторов впрыска, топлива, питания, общего воздуха и разрежения, и разработаны упрощенные логические программы пуска и останова котла.