Применение интегрированных АСУ для ТЭС
На нижнем уровне АСУ ТП используются:
• Контрольно-измерительные приборы, необходимые для контроля за ходом ТП на данном участке
• Исполнительные механизмы, необходимые для управления ТП на данном участке
• Преобразователи сигналов, обеспечивающие связь датчиков и исполнительных механизмов с программируемыми контроллерами (при необходимости)
• Контроллеры обеспечивают ввод, обра
ботку и вывод всех сигналов датчиков и устройств системы
• Дублированная локальная вычислительная сеть (ЛВС) 10/100 Мбит/сек – 100% «горячее» резервирование.
В системе среднего уровня АСУ ТП используются:
Серверы оперативной (архивной) базы данных на базе персональных компьютеров или серверов в комплекте с цветными графическими мониторами, клавиатурами и промышленными манипуляторами типа "мышь"
Дублированная локальная вычислительная сеть (ЛВС) 10/100 Мбит/сек – 100% «горячее» резервирование
Станция инжиниринга на базе персонального компьютера в комплекте с цветным графическим монитором, клавиатурой и манипулятором типа "мышь". Обеспечивает сетевую загрузку и модификацию ПО контроллеров, а также позволяет осуществлять диагностику контроллера и его модулей в режиме on-line.
В системе верхнего уровня АСУ ТП используются :
• Станции оператора на базе персональных компьютеров в комплекте с цветными графическими мониторами, функциональными клавиатурами и манипуляторами типа "мышь"
• Дублированная локальная вычислительная сеть (ЛВС) 10/100 Мбит/сек – 100% «горячее» резервирование
• Принтеры, подключенные через принт-сервер к локальной вычислительной сети
• Клиенты Web-Контроль обеспечивают мониторинг технологического процесса, используя стандартные программные средства Internet/Intranet (Web-браузер).
Анализ состояния и тенденций развития ИАСУ показывает, что в настоящее время в области разработки функциональной части ИАСУ наблюдаются следующие процессы:
• расширение числа компонент системы путем выделения различных подсистем в качестве самостоятельных АС;
• охват автоматизированным управлением нескольких фаз жизненного цикла изделия – от управления научно-исследовательскими разработками до непосредственного управления технологическими процессами, контроля и анализа функционирования и надежности изделия в эксплуатации;
• охват автоматизацией различных иерархических уровней управления – от управления отраслью до управления технологическими операциями на рабочих местах;
• интеграция функций управления, реализуемых на различных уровнях иерархии с различными периодами управления по всем элементам технологического цикла;
• использование методов оптимизации и адаптации ИАСУ;
• использование диалогового режима для непосредственного участия человека в процессе решения задач управления и корректировки полученных результатов.
Как уже говорилось, отличительными особенностями современной ИАСУ является модульная структура, а также возможность разработки и внедрения системы по частям с последующим ее развитием и наращиванием.
ИАСУ на современном этапе характеризует:
1) функциональная полнота, обеспечивающая автоматизацию всех видов деятельности – от технической подготовки производства до реализации готовой продукции;
2) открытость и адаптивность в отношении изменения состава функций и приспособленность к изменениям параметров объекта;
3) применение большого числа вариантов алгоритмов и методов управления;
4) представление в распоряжение пользователя персональных средств;
5) высокая скорость реакции на запросы, очень малые задержки в обработке данных;
6) возможность общения пользователя с системой в активном режиме;
7) использование средств искусственного интеллекта и экспертных систем для консультирования персонала в случае принятия управленческих решений;
8) применение средств регулярного обучения пользователей;
9) децентрализация выполняемых функций по функциональному, организационному и территориальному признакам;
10) широкое применение средств управления распределенными данными и процессами обработки данных;
11) использование сетевых методов организации коммуникации разнородной вычислительной техники, обрабатывающего оборудования и промышленных контроллеров на базе стандартных процедур взаимодействия ЭВМ в сетях (сетевых протоколах).
ИАСУ будущего имеет многоуровневый многомашинный иерархический комплекс средств автоматизации.
Сложность и комплексный подход в проектировании и эксплуатации ИАСУ требует разработки новых методик расчета экономической эффективности, которые позволят устранить имеющиеся противоречия между организациями-разработчиками и пользователями.
II РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЭС
На рисунке 4 представлена структура автоматизированной системы управления ТЭС.
Рисунок 4 – структура ИАСУ ТЭС
АСУ ТЭС представляет собой интеллектуальную систему управления сложными непрерывными технологическими, организационно-экономическими и производственно-техническими процессами на ТЭС.
Вновь создаваемая АСУ 'ГЭС должна проектироваться в виде интегрированной системы управления.
ИАСУ ТЭС — человеко-машинная многоуровневая иерархическая функционально и территориально распределенная открытая совокупность взаимоувязанных автоматизированных систем управления, объединяемые в единую систему межсистемными и локальными связями в соответствии с технологической структурой ТЭС и содержанием и иерархией задач управления ТЭС.
В ИАСУ ТЭС обеспечивается координированное управление:
• электрическими и тепломеханическими технологическими процессами на агрегатном, блочном и общестанционном уровнях управления ТЭС;
• взаимодействием общестанционного уровня управления ТЭС с уровнями управления энергосистемы и теплосети,
• процессами организационно-экономического и производственно-технического управления различными взаимодействующими структурными подразделениями ТЭС;
• технологическими процессами ТЭС и процессами производственно-технического управления структурными производственными подразделениями ТЭС.
Функциональная типовая структура ИАСУ ТЭС отображает в обобщенном виде функциональные связи между различными иерархическими уровнями управления.
Функциональными связями определяются направления основных информационных потоков, необходимых для выполнения типовых управляющих и информационных функций АСУ. Объем и интенсивность информационного обмена между компонентами ИАСУ ТЭС устанавливаются в рамках конкретного технического задания на АСУТП и АСУП, разрабатываемого заказчиком применительно к особенностям станции с учетом этапности внедрения компонентов ИАСУ и ее открытости.
Согласно функциональной типовой структуре ИАСУ ТЭС содержит два основных уровня управления:
• общестанционный уровень;
• уровень локальных АСУ:
• АСУТП энергоблоков, общестанционных технологических установок, РУ высокого напряжения;