Применение интегрированных АСУ для ТЭС (стр. 1 из 6)
Рособразование
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Пензенская государственная технологическая академия
КафедраАвтоматизации и управления
Курсовая работа по дисциплине: Интегрированные системы проектирования и управления
на тему: «Применение интегрированных АСУ для ТЭС»
Выполнил: студент гр. 05А1з
Проверил: Вольников М.И.
Пенза 2009 год
ЛИСТ ЗАДАНИЯ
1. Ведение
Анализ существующих АСУ, их структура, недостатки в управлении, тенденции развития, обоснование необходимости модернизации.
2. ИАСУ - решение проблемы комплексной автоматизации систем управления. Общие сведения о ИАСУ.
Определение ИАСУ, назначение, функции, преимущество перед существующими системами.
Структура ИАСУ (общая схема, назначение модулей, иерархия управления. Перспективы развития ИАСУ.
3. Разработка структуры АСУ ТЭС.
Разработать предполагаемую структуру автоматизированной системы управления ТЭС (ИАСУ). Изобразить схему, с указанием уровней управления по иерархии (АСУП, АСУТП и др.). На каждом уровне указать составляющие модули, их назначение, их соединения между собой. Описать уровень SCADA (назначение SCADA систем, выполняемые функции, основные элементы).
4. Анализ и выбор современных средств контроля и обработки информации. Разработка функциональной схемы применительно для контроля насосных установок в тракте питательной воды.
Разработать функциональную и структурную схемы системы управления за контролируемым параметром, указав назначение всех элементов, входящих в схему; выбрать не менее 2-х элементов сбора или контроля за управляемыми параметрами и исполнительных органов из числа наиболее современных, провести их анализ и выбрать наиболее подходящий с точки зрения надежности, экономичности, быстродействия и т.п. (Датчики, контроллеры, исполнительные механизмы и т.п.). Обосновать свой выбор. Провести синтез регуляторов.
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка: 44 с., ил. 6, табл. 2, библиогр. 5.
ИАСУ, ВОДЯНАЯ СИСТЕМА, КОНТРОЛЬ, РЕГУЛЯТОР, ДАВЛЕНИЕ, ЦВД, ЦНД, ДАТЧИК, НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ, ПИТАТЕЛЬНАЯ ВОДА
Объект разработки – система регулирования давления вода в турбинах.
Цель работы – разработка структуры автоматизированной системы управления ТЭС, разработка функциональной схемы системы регулирования давления вода в турбоагрегатах.
В работе представлена структура автоматизированной системы управления ТЭС с указанием уровней управления по иерархии. Изображена схема управления, указаны составляющие модули и их назначение.
Разработана функциональная и структурная схемы системы регулирования давления в водяной системе. Произведён подбор датчиков, их сравнительный анализ и выбор по параметрам и характеристикам наиболее подходящего из них.
Содержание
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Анализ существующих АСУ, их структура, недостатки в управлении, тенденции развития, обоснование необходимости модернизации
I ИАСУ – РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
Определение ИАСУ, назначение, функции, преимущество перед существующими системами
Структура ИАСУ
Перспективы развития ИАСУ
II РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЭС
Разработка предполагаемой структуры, структурная схема, составляющие модули, их назначение, уровень SCADA
III АНАЛИЗ И ВЫБОР СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЗА ПАРАМЕТРАМИ
Функциональная и структурная схемы системы управления за контролируемым параметром, подбор датчиков, их сравнительный анализ, выбор наиболее подходящего
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
АСУ – автоматическая система управления
АСУП – АСУ предприятием
АСУТП – АСУ технологическим процессом
ИАСУ – интегрированная автоматизированная система управления
ЛВС – локальная вычислительная сеть
ПТК – программно-технический комплекс
СУ – система управления
ТП – технологический процесс
ЦВД – цилиндр высокого давления
ЦНД – цилиндр низкого давления
ЭВМ – электронно-вычислительная машина
ВВЕДЕНИЕ
Прошло уже много лет с тех пор, как ЭВМ стали использоваться в народном хозяйстве, экономико-математические методы и вычислительная техника нашли достаточно широкое применение. В настоящее время целесообразность и необходимость использования автоматизированных систем управления различными предприятиями и объединениями не вызывает сомнения.
Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т.п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчеркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации.
Структурная схема АСУ представлена на рисунке 1.
Система имеет в своем составе три уровня.
Полевой уровень. Включает в себя все аппаратные средства системы, предназначенные для преобразования физических величин в электрические сигналы, воспринимаемые нижним уровнем системы. В него входят датчики 3-х систем.
Нижний уровень системы. Включает в себя РС-совместимое микропроцессорное устройство нижнего уровня, задачей которого является сбор данных от полевого уровня системы и управление его работой. Нижний уровень обеспечивает сбор данных, их начальную обработку и хранение в энергонезависимой памяти для последующей передачи верхнему уровню системы. К этому уровню относится контроллер.
Рисунок 1 – Структурная схема АСУ
Верхний уровень системы. Верхний уровень системы включает в себя управляющую ЭВМ, которая обеспечивает:
- получение от нижнего уровня системы данных;
- обработку полученных данных в соответствии с заданными алгоритмами обработки;
- формирование команд управления, их подготовку, отправку соответствующему нижнему уровню системы, контроль их прохождения.
Управляющая ЭВМ воздействует на технологический объект через исполнительный механизм.
За короткий период АСУ в своем развитии прошли поистине революционный путь. Менялись методы создания систем, взгляды на возможности и область применения автоматизации, систематически пересматривались исходные концепции, конкретизировались цели, уточнялась терминология. Изменились и возможности ЭВМ. На вооружение приняты ЭВМ третьего поколения, и идет подготовка к использованию ЭВМ четвертого поколения, расширился парк периферийных технических средств, увеличились возможности арсенала локальной и комплексной автоматики. Сегодня стоит задача создания качественно новых комплексных АСУ, сочетающих решение как технологических, организационно-экономических, так и социальных задач управления.
Эффективность управления в значительной степени зависит от умения использовать все достоинства системного подхода, суть которого состоит в том, что каждое экономическое явление рассматривается и оценивается во взаимосвязи с другими, причем все составные элементы объекта и происходящие в них процессы взаимоувязываются с учетом как внутренних, так и внешних факторов. Сочетание интересов отдельных функциональных подразделений с интересами всей системы является важнейшей проблемой, решение которой свидетельствует о наличии системы управления в целом. Несмотря на возросшую квалификацию и знания руководителей, одного искусства управления недостаточно. Необходима четкая регламентация связей между элементами, наличие действенного, осознанного и зафиксированного «дерева целей», максимальное приближение существующих информационных связей к принятой в результате глубокого всестороннего анализа структуре. При построении системы, т. е. определении функций отдельных звеньев и связей между этими звеньями, следует помнить, что одной из особенностей системы является наличие новых свойств, отсутствующих у ее элементов. Целенаправленное изменение основных свойств системы является одной из задач построения АСУ. Определение предельных возможностей существующих элементов и путей их структурной увязки (а если нужно, то и перераспределения функций между элементами) является не менее важной задачей построения системы.
Усложнение производства, резкое увеличение объемов и частоты обновления информации диктует необходимость проведения указанной работы с ориентацией на максимально эффективное использование современных АСУ.
При рассмотрении объектов управления различного назначения (технического, организационно-экономического или социального) важен выбор цели и определение управляющих воздействий на основе тщательного изучения законов движения объекта автоматизации. С информационной точки зрения управление реализуется по существу в процессе сбора, передачи, хранения и переработки информации. Чем выше уровень иерархии управления, чем дальше управляющий орган от объекта (технологического процесса), тем существенней роль информационной системы в этом процессе. Однако следует помнить, что АСУ — человеко-машинные системы, сочетающие жесткость формальной логики ЭВМ с гибкостью мышления человека,— представляют собой не просто средство обработки информации: ее сбора и передачи, автоматизации выполнения многих операций, но, что главное, поднимают на высокую качественную ступень само управление, создавая предпосылки для своевременного принятия правильных решений.