- •Оглавление
- •1. Автоматизация и автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •2. Структура промышленных регуляторов
- •3. Автоматическое управление энергоблоками тэс и аэс
- •4. Автоматическое управление котлами
- •5. Автоматическое управлениепарогенерирующим оборудованием аэс
- •Введение Основные понятия.
- •Содержание курса.
- •Контрольныевопросы
- •1.Автоматизация и автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •1.1. Виды автоматизации
- •1.2. Функциональная структура автоматизированных систем управления технологическими процессами Функции асутп.
- •Функциональная структура асутп.
- •Асутп энергоблоков.
- •Характеристики основных элементов аср.
- •2.2. Промышленные регуляторы Гидравлический регулятор.
- •Электрогидравлические регуляторы.
- •Эл.Серв
- •Отсюда скорость вращения Эл.Серв равна
- •Электрический регулятор.
- •Сопоставление гидравлического, электрогидравлического и электрического регуляторов.
- •2.3.Контрольныевопросы
- •3.Автоматическое управление энергоблоками тэс и аэс
- •3.1.Классификация режимов работы, протекающих под воздействием систем управления
- •Режимы делятся на режимы поддержания постоянного давления 6 и переменного (скользящего) 7 с точки зрения характера поддержания давления перед клапанами турбины в статических режимах.
- •3.2. Способы регулирования основных параметров энергоблоков Перечень основных регулируемых параметров.
- •Способы регулирования мощности энергоблоков.
- •Способы регулирования давления в парогенераторах.
- •Способы регулирования уровня.
- •Способы регулирования температуры перегретого пара.
- •Энергосистема и ее режимы работы
- •Нормальный режим работы энергосистемы.
- •Утяжеленный режим работы энергосистемы при отключении лэп.
- •3.4. Автоматические режимы работы энергоблоков в энергосистемах
- •Режим выработки постоянной по величине электрической мощности генератора.
- •Режим регулирования мощности рм.
- •Режим первичного регулирования частоты сети рЧперв.
- •Режим вторичного регулирования частоты сети рЧвтор.
- •Режимы экстренного увеличения, экстренного снижения мощности и импульсной разгрузки.
- •Аварийное отключение генератора от сети.
- •3.5. Автоматический режим внезапного сброса нагрузки с отключением генератора от сети
- •Структура автоматических систем регулирования аср и защиты асз по частоте ротора турбины и их работа.
- •Структура аср иАсз по давлению в парогенераторе и их работа.
- •3.6. Автоматические системы регулирования энергоблоков тэс и аэс, работающих при постоянном давлении перед клапанами турбин
- •Статические характеристики.
- •Принципиальная схема аср и её работа.
- •3.7. Автоматические системы регулирования энергоблоков тэс, работающих при скользящем давлении перед клапанами турбин
- •Статические характеристики.
- •Принципиальная схема аср и её работа.
- •Сопоставление процессов регулирования при постоянном и скользящем давлении.
- •3.8. Автоматическое управление пусками и остановами энергоблоков
- •Контрольные вопросы
- •Автоматическое управление котлами
- •4.1. Автоматические системы регулирования, подобные по структуре для барабанных и прямоточных котлов Подобие и различие автоматических систем регулирования барабанных и прямоточных котлов.
- •Регулятор температуры пара на выходе из котла.
- •Регулятор расхода воздуха.
- •Регулятор разрежения в топке.
- •4.2. Автоматические системы регулирования барабанных котлов
- •Аср энергоблока с барабанным котлом, работающего в базовом режиме.
- •Аср энергоблока с барабанным котлом, работающего в регулирующем режиме.
- •4.3. Автоматические системы регулирования прямоточных котлов Прямоточный котел как объект регулирования.
- •Регулятор тепловой мощности ртм.
- •Регулятор ртм по схеме «тепло-вода».
- •Аср энергоблока с прямоточным котлом, работающего в базовом режиме.
- •Аср энергоблока с прямоточным котлом, работающего в регулирующем режиме.
- •Контрольные вопросы
- •5. Автоматическое управлениепарогенерирующим оборудованием аэс
- •5.1. Парогенераторы как объекты регулирования
- •5.2. Программы регулирования энергоблоков аэс
- •Компромиссная программа.
- •Программы для рбмк и бн.
- •5.3. Автоматические системы регулирования энергоблоков с реакторами ввэр и рбмк
- •Базовый режим.
- •Контрольные вопросы
- •Предметный указатель
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
1.2. Функциональная структура автоматизированных систем управления технологическими процессами Функции асутп.
Различают информационные и управляющие функции АСУТП, перечисленные в дальнейшем как 1) – 9)
К информационным относятся такие функции АСУТП, выполнение которых предоставляет оператору информацию о ходе технологического процесса.
К информационным относятся следующие функции:
контроль параметров;
измерение и регистрация параметров по вызову оператора;
расчет технико-экономических показателей;
диагностика состояния оборудования;
регистрация аварийных ситуаций.
К управляющим относятся следующие функции:
6) стабилизация параметров;
7) программное изменение режима работ;
8) защита оборудования от аварий;
9) управление пуском и остановом.
Функциональная структура асутп.
Структура приведена на рис.1.3.
Подсистема
информа-ционно
вы-числительная
Подсистема
управления по разомкнутому контуру
Подсистема
автоматического регулирования
Подсистема
защит
Подсистема
оперативная
Технологическое
оборудование
Рис.1.3. Функциональная структура АСУТП.
Подсистема:
информационно-вычислительная выполняет информационные функции1) – 5);
управления по разомкнутому контуру выполняет управляющую функцию 9);
автоматического регулирования выполняет управляющие функции 6), 7);
защиты выполняет управляющую функцию 8);
оперативная обеспечивает функционирование вышерассмотренных подсистем.
Асутп энергоблоков.
На энергоблоках применяют АСУТП: котельных установок, атомных установок, турбоустановок и энергоблоков в целом.
Применяемые АСУТП выполняют:
или только информационные функции (информационные АСУТП),
или только управляющие функции (управляющие АСУТП),
одновременно информационные и управляющие функции.
Примером АСУТП, выполняющей одновременно вышеперечисленныеинформационные и управляющие функции (кроме функции защиты 8), которая выполняется автоматическими устройствами защиты, не входящими в состав АСУТП), является автоматизированная система управления турбоустановками, установленная на турбинах К-1000-60-1500 и К-1000-60-3000.
1.3.Контрольныевопросы
Какие виды автоматического управления вам известны?
Охарактеризуйте каждый вид автоматического управления.
Что понимают под информационными и управляющими функциями АСУТП?
Перечислите информационные и управляющие функции АСУТП.
2.Структура промышленных регуляторов
2.1.Типовая структура автоматических систем регулирования и характеристики её основных элементов
Типовая структура.
Типовая структура автоматических систем регулирования (АСР) с отрицательной обратной связью приведена на рис.2.1.
хт
ОР
АСР
РО
Д
Р
хр.выххос
х
ИМ
РУ
Сум
З
х р.вх
Рис.2.1. Типовая схема АСР с обратной связью
АСР – автоматическая система регулирования; Р – регулятор;
ОР – объект регулирования; Д – датчик; З – задатчик; Сум – сумматор; РУ – регулирующее устройство; ИМ – исполнительный механизм; РО – регулирующий орган.
АСР включает регулятор Р и объект ОР.
АСР работает следующим образом.
Текущее значение хт регулируемого параметра измеряется датчиком Д и в виде сигнала отрицательной обратной связи хос поступает на сумматор. Заданное значение регулируемого параметра хзад устанавливается на задатчике З. Сумматор Сум, сравнивает хзад и хос и определяет рассогласование (ошибку) ∆х=хзад-хос.
Если ∆х≠0, то сигнал ∆х, обозначенный как хр.вх, воздействует на РУ, которое вырабатывает совместно с ИМ регулирующее воздействие хр.вых. Тогда ИМ перемещает РО и тем регулирует расход топлива или рабочего тела (воды, пара), поступающего в ОР, таким образом, чтобы уменьшить ∆х.
Когдахос=хзад, то ∆х=0, и, следовательно, хр.вх=0. Тогда ИМ и
РО не перемещаются, и АСР находится в равновесии.