Автоматические системы управления в энергетике

Потребление эл. энергии в энергосистемах изменяется постоянно течении минут… По этому производство эл. эн. должно приспосабливаться к этим изменениям к

Автоматические системы управления в энергетике

Контрольная работа

Физика

Другие контрольные работы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

1. Основы построения АСУ ТП электростанций

 

АСУ называется человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и переработку информации, необходимой для оптимального управления в различных сферах человеческой деятельности.

Из этого определения следуют характерные признаки АСУ:

  1. в состав АСУ входит ЭВМ;
  2. в состав АСУ входят люди в качестве диспетчеров и операторов, которые осуществляют контроль и управление соответствующим объектом;
  3. переработка информации осуществляется на ЭВМ;
  4. как правило сбор информации для её переработки на ЭВМ осуществляется с помощью тех. устройств без участия человека;
  5. в результате переработки информации на ЭВМ должно формироваться оптимальное управление.

Система это множество элементов, каждый из которых прямо или косвенно связан с каждым другим элементом а 2 любых подмножества этого множества не могут быть независимыми.

Любая система функционирует в некоторой окружающей (внешней) среде. Любая среда воздействует на систему и направлена на уничтожение системы. Любая система имеет защитные механизмы (необходимые для её существования). Защитные механизмы называются регуляторами.

В естественных системах (чел.) регуляторы присутствуют всегда. Для искусственных систем надо разрабатывать регуляторы.

Автоматизированная подразумевает участие человека (не путать с автоматической).

Управление это:

  1. навязывание обусловленного поведения;
  2. целенаправленное воздействие одной системы на вторую с целью установить желаемое состояние системы, на которую воздействуют.

Состояние системы это совокупность существенных, наиболее важных для системы характеристик, которыми она обладает в данный момент времени.Состояние характеризуется численными характеристиками. Их набор называется переменными состояния системы и обозначается .

 

.

 

В теории управления система на которою воздействуют называется объектом управления (ОУ). Система которая формирует управление управляющая система (устройство управления).

Совокупность ОУ и УС называется системой управления (СУ). УС + ОУ = СУ.

Оптимальное управление это такое управление при котором обеспечивается max или min некоторого показателя качества (F) режима работы ОУ.

АСУ относятся, как правило, к большим системам (системы с большим кол-вом элементов, ОУ). В АСУ имеются как автоматизированное так автоматическое управление.

Классификация АСУ:

Всё множество АСУ можно разделить на 2 большие группы:

  1. автом. системы управления производством (предприятием) АСУ П.
  2. АСУ ТП (технологическим процессом).

АСУ П осн. х-ки, призанки:

  1. Объектом управления есть организованные совокупности людей, возможно оснащённых техникой. Управление армией,…
  2. Сбор информации в таких системах осуществляется в основномлюдьми с помщью какой-то техники;
  3. реализация управляющих воздействий осуществляется также людьми.

АСУ ТП (характерные особенности):

  1. объектом управления есть некоторый технологический процесс или некоторое технологическое оборудование;
  2. сбор информации осуществляется тех. устройствами автоматически;
  3. реализация управлений может осуществляться через человека так и автоматически.

АСУ в энергосистемах имеют название АС диспетчерского управления (АСДУ).

Составные части АСУ ТП.

  1. Функциональна часть АСУ ТП.

Представляет совокупность всех функций, которые выполняет данная система. Эти функции ещё называют законами АСУ и они включают в себя перечень всех функций управления, формулировку каждой функции, цель, мат. аппарат и алгоритм каждой функции.

  1. Техническая (комплекс технических средств АСУ ТП).

Это совокупность всех компьютерных средств, всех устройств, обеспечивающих сбор информации, измерение, передачу информации и реализацию управляющих сигналов.

  1. Программная (математическая в л-ре может встретится).

Это совокупность системных и функциональных программ (р-щие функции АСУ).

  1. Информационная.

Совокупность всей информации, циркулирующей в системе, и программ, обеспечивающих хранение, обновление и коррекцию информации, а также доступ к ней.

Тема 2. Функциональная часть АСУ ТП. Общая характеристика

 

Измерение всех режимных переменных состояния. Преобраз. преобр. измеренных сигналов в форму, удобную для обработки на компьютере (цифровую и кодированную).

ВС вычислительная система (не 1 комп.). В результате обработки данных получают:

  1. совокупность обработанной, измеренной информации (без помех, ошибок);
  2. управляющие сигналы;
  3. расчётные режимные величины.

Обработка данных ведётся по заранее разработанным алгоритмам и программам.

  1. хранение с обновлением, коррекцией, удалением устаревшей информации.

I 1-ый автоматический контур АСУ (без людей). Есть АСУ только с первым контуром.

II автоматизированное управление.

 

Тема 3. Техническая часть АСУ ТП

 

Датчики технические устройства, которые обеспечивают измерение информации (но это не измерительные приборы (стрелочные амперметры, вольтметры и т.д.)).

УВИ устройства ввода информации (преобразование в код для ЭВМ);

УВК управляющий вычислительный комплекс (комплекс компьютерной техники);

АРМО автоматизированное рабочее место оператора. Есть АРМО турбин, АРМО СГ;

УВУС устройства вывода управляющих сигналов (з кода компьютера в аналоговый сигналы).

ИОто исполнительные органы технологических объектов (эл. маг. выключателя, например);

САУ системы автоматического управления. Если установлены на отдельных, конкретных технологических объектах то локальные САУ (ЛСАУ) (регулирование возб. СГ).

Датчики это устройства, обеспечивающие измерение режимных параметров и преобразование этих измерений в эл. сигнал тока или напряжения, пропорциональный измеряемой величине (ИТТ, ИТН). Датчики делятся на 2 группы: - аналоговые; - дискретные.

Аналоговые датчики, на выходе которых есть непрерывный во времени сигнал (аналоговый сигнал).

Дискретные датчики на выходе которых имеется дискретный по уровню или во времени сигнал. Дискретный по уровню сигнал это сигнал в котором текущее значение непрерывного во времени сигнала заменяется конечным числом уровней этого сигнала. От 0 до непрерывный сигнал заменяется на . На участке непрерывный сигнал заменяется уровнем . → ; → ; → и т.д.

Обычно эти уровни на одинаковом расстоянии . Принцип измерения: пока сигнал не изменится на датчик фиксирует предыдущее значение уровня. Величина зависит от конструкции датчика (схемы датчика). определяет точность измерений. также зависит от погрешности измерения. Разновидность: бинарный датчик (на его выходе сигнал двух уровней).

Датчик типа "да", "нет". Определяет состояние коммутационной аппаратуры. В качестве бинарного датчика используются контакты различных контрольных реле.

Дискретный во времени датчик, который текущее значение измеряемой величины заменяет конечным числом мгновенных значений, фиксирующих измерения через равны промежутки времени.

. Есть ещё подвид дискретного во времени датчика, который широко применяется в АСУ эл. эн. Это число-ипульсные датчики. Они на выходе генерируют различные количества импульсных сигналов в зависимости от измеряемой величины.

Измерением является кол-во импульсов N за промежуток времени . N в пересчёте даёт значение измеряемой величины. Таким датчиком снабжаются все счётчики эл. эн., которые используются в АСУ. Для таких датчиков установлен весовой коэффициент (цена импульса). По ним пересчёт. Например, .

Устройства ввода информации (УВвИ).

Они обеспечивают съём сигналов датчиков, передачу этих сигналов на расстояние и преобразование в машинные коды ЭВМ.

Обычно к первому УВвИ подключается 8 32 датчиков. Канал связи с ЭВМ может быть в виде двухпроводной линии либо многопроводной (многоразовой) линии. В первом случае сигналы измерения датчиков предаются последовательно (сначала с , затем с ,…). Измеренная величина каждого датчика в виде машинного кода также передаётся последовательно во времени побитно. машинные коды измерений формируемые УВвИ имеют 8 32 разряда .

 

 

В случае многоразрядного канала связи сигналы передаются параллельно, каждый разряд по своей.

Самые распространённые аналоговые датчики. Выход этих датчиков в УВвИ преобразуется в цифровой сигнал. УВвИ имеет при этом АЦП. УВвИ иногда называют просто АЦП. Если величина изменяется от 0 до 10 В 4 разрядный АЦП . "Цена деления" (В). УВвИ обязательно содержит фильтры для подавления измеренных шумов.

Они обеспечивают преобразование управляющих сигналов, расчитаных на управляющем вычислительном комплексе, из машинных кодов в аналоговые или дискретные сигналы тока или напряжения. УВУС содержит ЦАП.

Исполнительные органы технологического оборудования.

Это различные приводы, задвижки, контакты, реле. Это те органы которые непосредственно обеспечивают реализацию сигнала управления, отходящего от ЭВМ.

ЛСАУ.

Это системы авт. упр.установленные непосредственно на эл. ст. АРВ СГ, главный регулятор котла, регулятор напряжения трансформатора с РПН, регулятор частоты вращения турбины.

УВК.

Обеспечивает обработку данных всей АСУ и фун

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>