- •Автоматизированные информационно-управляющие системы Учебное пособие
- •Оглавление
- •Часть I. Автоматизированные информационно-управляющие системы Основные понятия
- •Глава 1. Информационно-управляющие системы реального времени §1.1. Особенности информационно-управляющих систем реального времени
- •1.1.1. Определение и основные характеристики информационно-управляющих систем реального времени
- •1.1.2. Операционные системы реального времени
- •1.1.3. Обзор систем реального времени
- •§1.2. Построение информационно-управляющих систем реального времени на базе операционной системы qnx
- •§1.3. Scada – системы
- •§1.4. Scada – система trace mode
- •1.4.1. Обзор системы trace mode
- •1.4.2. Функциональная структура пакета
- •1.4.3. Обзор внедрения системы trace mode
- •§1.5. Программно-технический комплекс DeltaV
- •1.5.1. Обзор системы DeltaV
- •1.5.2. Концепции системы DeltaV
- •1.5.3. Программные приложения DeltaV
- •§1.6. Программно-технический комплекс Квинт
- •1.6.1. Описание
- •1.6.2. Структура программно-технического комплекса Квинт
- •1.6.3. Архитектура
- •1.6.4. Контроллеры
- •1.6.5. Рабочие станции
- •1.6.6. Сети
- •1.6.7. Система автоматизированного проектирования асу тп
- •1.6.8. Примеры внедрения
- •§1.7. Системы автоматизации фирмы Siemens8
- •1.7.1. Состав программно-технического комплекса Totally Integrated Automation
- •1.7.2. Примеры автоматизации технологических процессов9
- •§1.8. Системы автоматизации фирмы авв10
- •1.8.1. Основные направления деятельности
- •1.8.2. Системы управления, предлагаемые авв Автоматизация в России
- •Глава 2. Обеспечивающие подсистемы информационно-управляющих систем и их характеристики §2.1. Программное обеспечение управления процессами
- •2.1.1. Реализация языков программирования стандарта мэк 6-1131/3 в системе trace mode
- •2.1.2. Описание языков программирования
- •2.1.3. Реализация регуляторов и объектов управления в scada-системе TraceMode
- •§2.2. Программное обеспечение секвенциально-логического управления
- •2.2.1. Программируемые логические контроллеры
- •2.2.2. Языки программирования логических контроллеров
- •2.2.3. Пример реализации секвенциально-логических алгоритмов в trace mode
- •§2.3. Средства идентификации и оптимизации
- •2.3.1. Идентификация характеристик технологических объектов
- •2.3.2. Идентификация характеристик технологических объектов с использованием стандартных методов Excel
- •2.3.3. Решение задачи оптимизация технологических объектов
- •§2.4. Средства интеллектуального анализа данных
- •2.4.1. Общие представления о Data Mining13
- •2.4.2. Задачи Data Mining
- •2.4.3. Классы систем Data Mining
- •2.4.4. Основные этапы Data Mining
- •Глава 3. Проектирование информационно-управляющих систем §3.1. Основные проблемы, системный подход и последовательность разработки
- •§3.2. Адаптация информационно-управляющих систем к области применения
- •§3.3. Информационные технологии проектирования иус
- •§3.4. Концепции информационного моделирования
- •Часть II. Примеры автоматизированных информационно-управляющих систем в управлении энергетической эффективностью технологических процессов
- •1. Оперативное управление технологическими процессами с прогнозом показателей энергетической эффективности16
- •2. Оперативное управление потоками энергетических ресурсов в производственных сетях с учетом динамики их аккумулирования19
- •3. Автоматизированная система диспетчерского управления теплоснабжением зданий на основе полевых технологий20
- •4. Паспортизация промышленных потребителей топливно-энергетических ресурсов с использованием средств автоматизации21
- •5. Оперативное управление экономичностью водяных тепловых сетей на основе макромоделирования22
- •Подсистема автоматизированного анализа режимов теплоснабжения
- •Методика анализа режимов тепловых сетей на основе макромоделирования
- •Программное обеспечение анализа режимов тепловых сетей на основе макромоделирования
- •6. Оперативное регулирование экономичности горения в энергетических котлах24
- •7. Автоматизированный мониторинг тепловой экономичности оборудования электрических станций 27
- •Резервы тепловой экономичности котлов
- •Показатели энергетических ресурсов турбоагрегатов
- •Резервы тепловой экономичности турбоагрегатов
- •Оптимальное использование пара
- •8. Оптимизация нагрузки параллельно работающих турбоагрегатов по данным эксплуатации при неполных исходных данных28
- •Постановка задачи оптимизации
- •Решение задачи оптимизации
- •Программа «тг-пар»
- •Пример работы программы
- •9. Автоматизированная информационная система мониторинга остаточного ресурса энергетического оборудования30
- •Методика оценки обобщенного остаточного ресурса энергетического оборудования
- •Алгоритм оперативной оценки обобщенного остаточного ресурса энергооборудования с учетом состояния металла
- •Программное обеспечение аис «Ресурс»
- •10. Автоматизированное управление процессами в охладительных установках электрических станций35
- •Факторы, влияющие на охлаждение
- •Устройство и основные характеристики градирен
- •Оптимизация работы башенных градирен
- •11. Автоматизированная компрессорная установка41
- •Математическое описание объекта управления
- •Анализ вариантов установки пароструйного компрессора для подачи пара в деаэраторы энергокорпуса
- •Автоматизированная система управления пароструйным компрессором
- •12. Лингвистический подход к оптимизации управления вельц-процессом45
- •Алгоритм выделения области Парето-оптимальных режимов в информационной базе данных
- •Нечеткие зависимости (лингвистические правила) в управлении процессом вельцевания
- •13. Энергетический менеджмент производства огнеупоров48
- •Приложение. Обзор промышленных сетей
- •1. Протокол передачи данных modbus50
- •2. Протокол передачи данных bitbus
- •3. Протокол передачи данных anbus
- •4. Протокол передачи данных hart
- •5. Протокол передачи данных profibus52
- •5.1. Независимые от поставщика взаимодействия между промышленными объектами (Fieldbus Communication).
- •5.2. Семейство profibus
- •5.3. Основные характеристики profibus-fms и profibus-dp
- •5.3.1. Архитектура протокола profibus
- •5.3.2. Физический Уровень (1) протокола profibus
- •5.4.1. Прикладной Уровень (7)
- •5.4.2. Коммуникационная модель
- •5.4.3. Объекты коммуникации
- •5.4.4. Сервисные функции fms
- •6. Полевая шина foundation Fieldbus53
Оптимальное использование пара
Программа расчета оптимального использования пара представлена на рис. 7.2
В этой программе могут использоваться как новые данные турбоагрегатов, так и архивные данные.
При нажатии кнопки данные всплывает окно
Рис. 7.2
В это окно вводим дату в формате «01.02.2005» и время, «01:00-02:00», если дата и время совпадают с уже введенными и сохраненными в базе данных то таблице «Расчет потребления свежего пара турбогенераторами, Do т/ч» выводятся значения за этот промежуток времени. Если же такие данные не были введены, то нужно записать их вручную:
Рис. 7.3
При этом данные записываются в ту же основную таблицу. Если необходимо исправить значение, это можно сделать в самой таблице и нажать кнопку «Пересчет». Расчетные значения исправит сама программа.
Далее нужно записать ограничения на параметры режимов турбогенераторов рис. 7.3, либо оставить значения в этой таблице такими, какие они были.
Нажимаем кнопку «Оптимизация».
Рис. 7.4
В это окно нужно внести необходимые значения электрической мощности, тепловой энергии отданной на правый берег и на левый, а также значение перетока.
После нажатия «Оk»:
Рис. 7.5
В таблице «Решение задачи оптимизации» выдаются оптимальные параметры турбоагрегата. А в таблице «Расчет потребления пара» показываются исходное и оптимальное суммарные значения потребления свежего пара.
Расчет потребления свежего пара турбогенераторами, Do т/ч |
||||||||||||||||
№ ТГ |
Электрическая нагрузка Wэ, МВт |
Теплофикационный отбор, Dт т/ч |
Поправка электрической мощности на ∆Po, ати |
Поправка электрической мощности на ∆to, °С |
Поправка электрической мощности на Pт, ати |
Поправка электрической мощности на P2, ати |
Тепловая энергия, Q Гкал |
Потребление свежего пара Do, т/ч |
||||||||
Номинальное Po |
Отклонение ∆Po |
∆Wpo, МВт |
Номинальная to |
Отклонение ∆to |
∆Wto, МВт |
Номинальное Pт |
Отклонение ∆Pт |
∆WPт, МВт |
Номинальное P2 |
Отклонение ∆P2 |
∆WP2, МВт |
|||||
1 |
52,00 |
83,17 |
90,00 |
0,00 |
0,00 |
500,00 |
14,00 |
-1,09 |
2,00 |
-0,84 |
-1,27 |
0,05 |
0,00 |
0,00 |
91,19 |
290,00 |
2 |
51,00 |
83,56 |
90,00 |
4,00 |
-0,04 |
500,00 |
0,00 |
0,00 |
2,00 |
-0,78 |
-1,19 |
0,05 |
0,01 |
-0,24 |
275,00 |
|
3 |
49,00 |
126,66 |
90,00 |
-1,00 |
0,04 |
500,00 |
4,00 |
-0,29 |
2,00 |
-0,60 |
-1,38 |
0,05 |
0,02 |
-1,06 |
138,37 |
280,00 |
4 |
61,00 |
124,84 |
90,00 |
-1,00 |
0,07 |
500,00 |
3,00 |
-0,28 |
1,20 |
-0,15 |
-1,20 |
0,04 |
0,02 |
-0,58 |
304,00 |
|
5 |
62,00 |
123,54 |
127,00 |
-2,00 |
0,07 |
540,00 |
-10,00 |
0,57 |
0,50 |
1,00 |
4,45 |
0,05 |
0,02 |
-0,71 |
135,00 |
276,00 |
6 |
57,00 |
122,39 |
127,00 |
-1,00 |
0,03 |
540,00 |
-7,00 |
0,42 |
0,50 |
1,50 |
7,34 |
0,05 |
0,00 |
0,00 |
276,00 |
Рис. 7.6. Главное окно программы оптимизации расхода пара
Ограничения на параметры режимов турбогенераторов |
|||||
№ Турбогенератора |
Максимальный теплофикационный отбор Dт_max, т/ч |
Минимальный теплофикационный отбор Dт_min, т/ч |
Максимальная электрическая нагрузка Wэ_max, МВт |
Минимальная электрическая нагрузка Wэ_min, МВт |
Максимально возможное потребление свежего пара, Do_max т/ч |
1 |
175,00 |
0,00 |
58,00 |
0,00 |
270,00 |
2 |
175,00 |
0,00 |
58,00 |
0,00 |
270,00 |
3 |
175,00 |
0,00 |
58,00 |
0,00 |
270,00 |
4 |
160,00 |
0,00 |
62,00 |
0,00 |
300,00 |
5 |
165,00 |
0,00 |
57,40 |
0,00 |
215,00 |
6 |
165,00 |
0,00 |
57,40 |
0,00 |
215,00 |
Расчет потребления пара |
|
Do_исходное |
Do_оптимальное |
1701,00 |
|
Рис. 7.7. Ограничения на параметры режимов турбогенераторов
|
Заданная |
Оптимизированная |
Wэ |
330,00 |
330,00 |
Qп/б |
226,00 |
226,00 |
Qл/б |
140,00 |
140,00 |
Q12 |
1,00 |
Решение задачи оптимизации |
|||||||
ТГ |
Wэ |
Dт |
Pо |
Tо |
Pт |
Pк |
Dо |
1 |
58,00 |
26,83 |
90,00 |
505,00 |
1,10 |
0,04 |
246,07 |
2 |
58,00 |
83,71 |
93,00 |
500,00 |
1,21 |
0,04 |
270,00 |
3 |
58,00 |
80,80 |
89,00 |
500,00 |
1,40 |
0,07 |
263,41 |
4 |
62,00 |
160,00 |
88,50 |
504,00 |
1,02 |
0,04 |
297,55 |
5 |
47,76 |
165,00 |
125,00 |
530,00 |
1,58 |
0,06 |
215,00 |
6 |
46,24 |
134,57 |
126,00 |
534,00 |
2,02 |
0,06 |
215,00 |
Расчет потребления пара |
|
Do_исходное |
Do_оптимальное |
1701,00 |
1507,00 |
Рис. 7.8. Решение задачи оптимизации