Розробка автоматизованої системи управління - Курсовая работа

У даній курсовій роботі проведено розробку автоматизованої системи управління (надалі АСУ) газотурбінної установки ГТН-6.На відкритому майданчику КЦ з боку ГТУ встановлено комплексний повітрозабірній пристрій (КВЗП) з апаратами повітряного охолодження масла (МО) і повітря (ВО). З КЗ продукти згоряння при температурі 760 ОС надходять в турбіну високого тиску (ТВТ) і далі при тиску близько 2 кгс/см2 і температурі 540 ОС в турбіну низького тиску (ТНТ). Газотурбінна установка ГТН-6 з нагнітачем природного газу: 1 - турбодетандер; 2 - зубчастий привід від ТД до компресора; 3 - блок переднього підшипника; 4 - передній підшипник; 5 - осьовий компресор; 6 - ротор компресора; 7 - камера згоряння; 8 - повітря на охолодження; 9 - турбіна високого тиску ; 10 - аварійний маслонасос; 11 - промпатрубок; 12 - середній підшипник; 13 - турбіна низького тиску; 14 - вихлопної газохід; 15 - ізоляція; 16 - задній підшипник; 17 - промвал; 18 - стіна між машзалом і нагнітачем; 19 - опорно-упорний підшипник; 20 - опорний підшипник; 21 - ротор нагнітача; 22 - акумулятор масла; 23 - корпус нагнітача; 24 - кришка нагнітача; 25 - рама-маслобак. Технологічна схема ГТН-6: КВОУ - комплексний повітроочисний пристрій; ТД - турбодетандер; ОК - осьовий компресор; КС - камера згоряння; ТВД - турбіна високого тиску; ТНД - турбіна низького тиску; Н - нагнітач; ВПУ - вало поворотний пристрій; БПК - байпасні прийомні клапани; ОПК - основні прийомні клапани; ЖЖ, ЖИ, Ж - жалюзі КВОУ; МО - маслоохолоджувач; ВО - повітроохолоджувач; МБ - маслобак; АМН - аварійний маслонасос; ПМН - пусковий маслонасос; ЗГВ - засувка гарячої води; ЗВ - засувка повітря; ЗТД - засувка ТД; ПГ - пусковий газ; ТГ - паливний газ; ППК - противопомпажний клапан; СБК - скидний клапан; РК - регулюючий клапан; ДК - черговий клапан; СК - стопорний клапан; М - мотор; РС - регулятор швидкості; Ф - фільтр; РД - регулятор тиску; КО1, КО2 - клапан зворотний; ФТО - фільтр тонкого очищення масла; ПК - поплавкові камера; ДМН - головний маслонасос; НМО - насос маслоохладителя; РР - регулятор розвантаження; РПД - регулятор перепаду; АМ - акумулятор масла Обидві частини мають великі внутрішні порожнини для зменшення навантаження на підшипники.Виконує наступні функції: • підтримання з нерівномірністю 5% заданої частоти обертання ротора ТНД; До складу системи входять наступні пристрої: • регулятор тиску масла в системі (РД); Імпульсом для підтримки частоти обертання ТНД служить напірне тиск ДМН, сприймане чутливим елементом РС мембранно-стрічкового типу. СРК прийде в рух, переміщаючи РК, і змінюючи злив через вікно зворотнього звязку до відновлення отсічного положення золотника. У такому конструктивному виконанні вимірювач має досить велику інерційність, що перешкоджає отриманню необхідної динамічної точності регулювання (обмеження) температури газу при швидких перехідних процесах в двигуні, наприклад, таких як прийомистість.Забезпечується першим та другим рівнем АСУ. В САР економічності згорання змінюємо коефіцієнт економічності згорання що задається коригуючим регулятором, за рахунок чого змінюється витрата повітря в співвідношенні від 8 до 11 разів в залежності від витрати газу. Забезпечується першим та другим рівнем АСУ. Забезпечується першим та другим рівнем АСУ. В САР температури газу продукти згоряння при температурі 760 ОС повинні надходити в турбіну високого тиску (ТВТ) для змінюємо витрату палива.Основними вимогами до ПТКЗА, що розроблюється, є: 1) Використання контролерів відомих фірм виробників із належним рівнем технічної підтримки і сервісного обслуговування. 2) Використання стандартних інтерфейсів передачі інформації на базі відкритих протоколів обміну даними, а саме аналогові сигнали для введення інформації необхідно використовувати уніфікований сигнал 4-20 МА, 0-10 В; 4) Для обміну між операторською станцією і нижнім рівнем АСУ має бути створена локальна мережа Ethernet; 6) Повинна бути передбачена сигналізація як на фізичному рівні так і на програмному, тобто звукова сигналізація при критичній ситуації, а також у SCADA програмі параметр який вийшов за допустимі межі повинен змінити колів відображення червоний, щоб звернути на себе увагу оператора; 9) Програма SCADA системи має бути досить інформативною, повинні бути присутні наступні вікна: мнемо схема обєкту, вікно трендів, панель алармів з можливістю їх квітерування, вікно з показниками якості регулювання системи;Інформаційне забезпечення розроблювальної системи управління включає в себе засоби збору, обробки та збереження інформації про стан технологічних параметрів обєкту управління. На першому рівні вирішуються завдання локального управління та збору інформації для передачі її на другий рівень. Для реалізації функції локального управління та збору інформації, що передається на робочу станцію оператора, модуль ПЛК повинен мати достатню кількість універсальних входів та уніфікованих виходів. На другому рівні вирішуються задачі супервізорного управління. Сигнали стану технологічних параметрів, які вводяться в контролер зведе

Зміст

Призначення і мета створення АСУ

1. Характеристика обєкта управління

1.1 Короткий опис обєкта

1.2 Газотурбінна установка ГТН 6

1.3 Система масло постачання газотурбіної установки

2. Огляд та аналіз систем регулювання

2.1 Огляд основних систем регулювання що є обєкті управління

2.2 Огляд та обґрунтування економічності згорання

2.3 Огляд та обґрунтування температури газу

2.4 Огляд та обґрунтування температури підшипників

3. Опис функцій САР газотурбінного нагнітача

4. Формування вимог до ПТКЗА

5. Опис інформаційного забезпечення ПТКЗА

6. Розробка структури ПТКЗА

7. Розрахунок надійності реалізації функцій

7.1 Вимоги до надійності реалізації функцій АСР

7.2 Структурна схема надійності реалізації функцій АСР

7.3 Розрахунок надійності реалізації функцій САР

8. Опис програмно-технічних рішень локального рівня

9. Опис рішень супервізорного рівня

10. Опис ПО локального рівня

11. Опис ПО супервізорного рівня

12. Порядок перевірки системи автоматизації

Призначення і мета створення АСУ газотурбінний програмний автоматизація технічний