- •Реферат
- •Оглавление
- •Разработка концепции создания учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт на базе «Полигона асутп электростанций»
- •Анализ особенностей технологического оборудования энергоблока 300 мВт
- •Анализ особенностей котлоагрегата тгмп-114
- •Анализ особенностей паровой турбины к-300-240
- •Анализ метрологического оборудования учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт
- •Анализ технических средств автоматических систем регулирования в учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт
- •Анализ функций, выполняемых учебно-исследовательской асутп
- •Требования к подсистеме сбора и первичной обработки информации
- •Требования к подсистеме технологической сигнализации
- •Требования к подсистеме дистанционного управления
- •Подсистема автоматического регулирования
- •Требования к подсистеме технологических защит и защитных блокировок
- •Разработка p&I – диаграммы ка тгмп-114
- •Разработка сквозной информационно-функциональной структуры ка тгмп-114
- •Вывод по главе 1
- •Модернизация комбинированной модели энергоблока 300 мВт
- •Описание существующей комбинированной модели
- •Топливо:
- •Регулирующие органы
- •Водопаровой тракт
- •Виртуальный контроллер
- •12 Паровых объемов паровой турбины к-300-240 и блок расчета мощности турбины Nт
- •Газовоздушный тракт – задача модернизации модели
- •Съем данных
- •Разработка имитационной модели газовоздушного тракта котла тгмп-114
- •Разработка имитационной модели рвп-68.
- •Разработка математических моделей дутьевого вентилятора и дымососа
- •Ввод в модель реальных сигналов от «Стенда исполнительных механизмов»
- •Вывод по главе 2
- •Разработка и реализация основных функций асутп энергоблока 300 мВт средствами птк «квинт»
- •Обоснование перечня автоматических систем регулирования
- •Аср топлива и питания прямоточного котла
- •Аср температуры перегретого пара за шпп 1 и кпп 2
- •Аср общего воздуха
- •Аср разрежения в топке тгмп-114
- •Расчет представленного перечня систем регулирования
- •Расчет схемы регулирования подачи топлива
- •Расчет аср питания прямоточного котла
- •Расчет аср температурой перегретого пара за шпп 1
- •Расчет аср температурой перегретого пара за кпп 2
- •Расчет аср общего воздуха
- •Расчет аср разрежения в топке
- •Реализация автоматических систем управления в среде технологического программирования «пилон»
- •Реализация аср топлива и питания прямоточным котлом тгмп-114 в стп «пилон»
- •Реализация аср впрыском питательной воды 1 и 2 в стп «пилон»
- •Реализация аср общего воздуха и разрежения в стп «пилон»
- •Особенности настройки автоматической системы регулирования в птк «Квинт си»
- •Исследование свойств полученных автоматических систем управления в учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт
- •Испытание аср топлива и питания пк тгмп-114
- •Испытание аср впрысками 1 и 2
- •Испытание аср общим воздухом и разрежения в топке
- •Реализация подсистемы логического управления в учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт
- •Автоматический пуск прямоточного котла тгмп-114
- •Автоматический аварийный останов прямоточного котла
- •Реализация подсистемы технологических защит и блокировок в учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт
- •Реализация операторского интерфейса учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт в графическом редакторе «Графит»
- •Постановка задачи
- •Модернизирование существующих мнемосхем, мнемосимволов и объектный окон
- •Создание мнемосхемы газовоздушного тракта тгмп-114
- •Создание мнемосхемы технологических защит и блокировок
- •Вывод по части 3
- •Оценка экономической эффективности обучения специалистов с помощью учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт
- •Инвестиции в разработку учебно-исследовательской асутп
- •Оценка годовых текущих расходов, связанных с эксплуатацией учебно-исследовательской асутп
- •Оценка годовых денежных поступлений
- •Оценка экономического эффекта разработки учебно-исследовательской асутп
- •Вывод по главе 4
- •Создание комфортных условий работы на «Полигоне асутп электростанций» с птк «Квинт си»
- •Выявление и анализ вредных и опасных факторов, влияющих на работников «Полигона асутп электростанций»
- •Постоянное шумовое воздействие
- •Недостаточное освещение
- •Неблагоприятная окружающая обстановка
- •Неблагоприятный микроклимат
- •Опасность поражения электрическим током
- •Опасность возникновения пожара
- •Защита от вредных факторов в учебно-тренажёрном центре «Полигон асутп электростанций»
- •Производственный шум
- •Освещение
- •Окружающая обстановка
- •Микроклимат рабочей зоны
- •Обеспечение оптимальных микроклиматических условий
- •Защита от опасных факторов в учебно-тренажёрном центре «Полигон асутп электростанций»
- •Электробезопасность при работе с пк
- •Пожаробезопасность
- •Вывод по главе 5
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение 1 Описание и характеристика энергоблока 300 мВт
- •Тепловая карта ка тгмп-114
- •Водопаровой тракт ка тгмп-114
- •Газовоздушный тракт ка тгмп-114
- •Приложение 2 Программный код пуска ка тгмп-114
- •Приложение 3 Программный код аварийного останова ка тгмп-114
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.