Учебно-демонстрационный программный комплекс "Автоматизированная система управления барабанным энергетическим котельным агрегатом" - Курсовая работа

в учебный процесс учебно-демонстрационного комплекса, целью которого является демонстрация студентам процесса управления сложным технологическим процессом, приближенная к условиям реального производства; - повышение эффективности учебного процесса, повышение уровня знаний и навыков обучающихся в области современных систем моделирования и автоматизированного управления от ведущих мировых производителей. Увеличение конкурентоспособности выпускников кафедры на рынке труда; Для реализации поставленных целей система должна решать следующие задачи: - вывод структурной схемы объекта управления в интуитивно понятном виде; - ввод управляющих воздействий через диалоговые интерфейсы; - вывод текущих параметров объекта управления на структурную схему; - вывод истории изменения параметров объекта управления на экран в виде графиков по требованию оператора; - обеспечение механизма тревог, оповещающего оператора при достижении контролируемых параметров критических значений; - обеспечение возможности демонстрации структуры имитационной модели ОУ; - обеспечение возможности демонстрации параметров отдельных звеньев имитационной модели ОУ и изменения их параметров с одновременным контролем реакции всей системы на внесенные изменения; - возможность проведения экспериментов над моделью ОУ (изменение характеристик топлива, изменение температуры окружающей среды и т.д.) с одновременным контролем реакции всей системы на внесенные изменения. 3. Характеристика объекта автоматизации Котельные агрегаты являются сложными объектами автоматического регулирования с большим числом регулируемых параметров и регулирующих воздействий. Так, снижение уровня воды в барабане котла на 100 мм при полной паропроизводительности котельного агрегата с прекращением подачи питательной воды происходит за 20 с. Контуры регулирования Тракт подачи жидкого топлива Таблица 2 - Регуляторы тракта подачи жидкого топлива Наименование регулятора Назначение регулятора Объект воздействия Регулятор топлива Поддержание расхода газообразного или жидкого топлива в соответствии с заданной нагрузкой РК расхода топлива Контролируемые параметры: - температура мазута в каждом напорном мазутопроводе к котлам; - давление мазута в каждом напорном мазутопроводе к котлам; - расход мазута по каждому напорному мазутопроводу к котлам; - вязкость мазута, подаваемого к котлам; - состояние регулирующего клапана (РК); - состояние встроенной задвижки (РК). Водопаровой тракт Таблица 3 - Регуляторы водопарового тракта Наименование регулятора Назначение регулятора Объект воздействия Регулятор температуры свежего пара за отдельными поверхностями нагрева в каждом потоке, включая температуру пара за котлом Поддержание температуры пара за отдельными поверхностями нагрева пароперегревателя в каждом потоке РК на линии впрыска питательной воды РК на линии впрыска собственного конденсата Регулятор питания барабанных котлов Поддержание уровня в барабане котла РПК Регулятор непрерывной продувки Поддержание расхода непрерывной продувки РК на линии непрерывной продувки Контролируемые параметры: - температура конденсата после конденсатных установок; - температура питательной воды; - температура питательной воды за экономайзером (за подвесными трубами); - температура свежего пара и пара за пароперегревателем в каждом паропроводе; - температура металла барабана; - температура металла пароотводящей, водоопускной трубы и рециркуляции экономайзера; - температура металла встроенных сепараторов, коллекторов пароперегревателей и отдельных точек паропроводов; - давление питательной воды за регулирующим питательным клапаном (РПК); - давление в барабане котла; - давление свежего пара; - расход питательной воды на котел; - расход питательной воды и собственного конденсата на впрыски; - расход непрерывной продувки; - расход свежего пара по каждому паропроводу; - уровень в барабане котла; - состояние РК (конденсат); - состояние ВЗ (конденсат); - состояние РК (продувка); - состояние ВЗ (продувка); - состояние РПК; - состояние ВЗ (питательная вода). Подсистема «OPC-сервер» обеспечивает взаимодействие имитационной модели ОУ со SCADA-системой с использованием протокола OPC, который представляет собой единый интерфейс для управления объектами автоматизации и технологическими процессами. Реализована с помощью комплекса программного обеспечения Proficy iFIX 5.1. 4.1.1.2 Требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системы Входящие в состав УДК «АСУ Котельный агрегат» подсистемы в процессе функционирования должны обмен информацией на основе семейства протоколов обмена данными OPC (OLE for Process Control), используя для этого входящие в их состав модули информационного взаимодействия. 4.1.1.3 Требования к характеристикам взаимосвязей создаваемой системы со смежными системами Требования не предъявляются 4.1.1.4 Требования к режимам функционирования системы Основные режимы работы системы: нормальный (все контролируемые параметры имеют допустимые значения с учетом текущего режима нагрузки