ЦИКЛИЧЕСКОЕ СНАБЖЕНИЕ ТЭЦ АВТОМАТИЗИРОВАННЫМИ СИСТЕМАМИ

CYCLIC SUPPLY OF TES WITH AUTOMATED SYSTEMS

Murat Nasirov

student, Department of Automation of production processes, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрен конкретный случай использования моделирования автоматической системы снабжения для теплоэлектроцентралей.

ABSTRACT

The article considers a specific case of using the simulation of an automatic supply system for combined heat and power plants.

Ключевые слова: тепло, управление, трубопровод, моделирование.

Keywords: heat, control, pipeline, modelling.

Автоматизация технологических процессов, как один из основных факторов повышения производительности предприятий, с появлением персональных ЭВМ, специализированного программного обеспечения, SCADA-технологий (System Control And Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных), более совершенных средств связи в своей эволюции вышла на новый виток развития и применения в существующих энергетических системах. Работу диспетчерской вертикали обеспечивают давно уже известные телемеханические системы, а также сопрягаемые с ними более совершенные системы автоматизированного управления, в основе функционирования которых заложены SCADA-технологии.

Целью создания АСУ участка подпитки тепловой сети (УПТС) является:

• сокращение доли ручных операций при умягчения питьевой воды в УПТС;
• повышение надежности работы УПТС;
• повышение экономичности и надежности работы УПТС за счет автоматически контролируемого соблюдения технологических режимов;
• автоматизация режимов работы УПТС за счет архивных данных режимов.

Схема процесса подготовки химически очищенной воды для подпитки теплосети ТЭЦ (рисунок 1) реализована в виде многоуровневой, многофункциональной автоматизированной системы управления с распределенным вводом/выводом информационных и управляющих сигналов.

Рисунок 1. Схема процесса подготовки химически очищенной воды:

МК – мерник кислоты; A – фильтр; Д – декаборнизатор; БХОВ – бак химически очищенной воды; МСН – мешалка силиката натрия; БН – бак нейтрализации; БПРВ – бак промывочных вод

АСУ УПТС функционирует в двух режимах: дистанционном и автоматическом. В дистанционном режиме оператор-технолог со своего АРМ может выполнять переключение запорной арматуры, открывать и закрывать регулирующие клапаны, осуществлять пуск и останов насосов. В автоматическом режиме полное ведение технологических режимов осуществляет АСУ УПТС. Основным режимом работы технологического оборудования является фильтрация. Регулирование производительности блока фильтров осуществляется с помощью регулирующего клапана на входе блока.

В математической модели объекта управления, в изотермическом химическом реакторе (рисунок 2) с перемешиванием реагентов происходит необратимая реакция А+В→D, где А, В – исходные реагенты, D – полученный продукт химической реакции. Скорость протекания химической реакции существенно зависит от концентрации реагентов в реакторе. Рассмотрим динамику химической реакции. Так как математическая модель реактора известна и идентифицируема, то определяются параметры оптимального закона управления. Для реализации регулятора является целесообразным применить микроконтроллер (МК), который является наиболее эффективным устройством для данной задачи.

Рисунок 2. Структурная схема изотермического химического реактора

Для обработки информации в МК сигналы от аналоговых датчиков (емкостных, резистивных, индукционных и др.) должны быть предварительно оцифрованы, а после обработки переведены в аналоговый сигнал управления. Для этих целей необходимо использовать аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выбор которого производится с учетом требуемой точности к системе управления. Для последовательной подачи на АЦП сигналов от датчиков необходимо использовать коммутатор, а для усиления полученного сигнала управления – усилитель. В случае использования цифровых датчиков (например, фотоимпульсных) АЦП не нужен, что упрощает реализацию и увеличивает быстродействие схемы.

Рисунок 3. Структурная схема микроконтроллерной системы управления

В состав микроконтроллерной системы управления (рисунок 3) входит контроллер, АЦП, коммутаторы, операционные усилители, разъемы. Назначение составляющих микроконтроллерной системы управления следующее. Контроллер обеспечивает управление элементами системы управления, ведение вычислительных процедур согласно записанному в ПЗУ программному обеспечению. АЦП обеспечивает преобразование аналогового сигнала датчика в 8-разрядный двоичный код. Коммутаторы обеспечивают процедуру выбора сигнала, подаваемого на АЦП, процесс выбора знака , – альтернативу в выборе линии выхода. На основе операционных усилителей реализуется схема выбора знака параметра .

Список литературы:

1. https://marhi.ru/fpkp/doc/18-19/teplo_station1.pdf/ (дата обращения: 22.04.2022)
2. https://www.brizmotors.ru/useful/article/kurs-lektsiy-obshchaya-energetika-teplovye-elektricheskie-stantsii-tes/ (дата обращения: 23.04.2022)
3. https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/177/178 (дата обращения: 23.04.2022)