Понятие об автоматизарованной системе управления
Современная энергетика развивается преимущественно за счет строительства паротурбинных и атомных энергоблоков. К ним предъявляются повышенные требования по надежности и экономичности в работе. Работать они должны в условиях неравномерного графика электрической нагрузки в течение суток и недели. Это вызывает необходимость глубокой разгрузки энергоблоков тепловых электростанций или останова их с последующим пуском после кратковременного простоя. Такие режимы работы паротурбинного энергоблока требуют от обслуживающего персонала выполнения большего числа операций, особенно в периоды плановых остановов и последующих пусков. Поскольку традиционные средства не обеспечивают автоматизацию режимов пуска и останова, возникла необходимость создания и внедрения систем всережимной автоматизации энергоблоков.
В связи с этим были развернуты работы по созданию и внедрению автоматизированных систем управления (АСУ). АСУ представляет собой целесообразную совокупность средств управления, обеспечивающих эффективное управление энергоблоком во всех эксплуатационных режимах. Роль оператора в автоматизированной системе возрастает, так как он является ее главнейшим командным звеном. По выполняемым функциям АСУ энергоблока может быть расчленена на следующие подсистемы: информационно-вычислительную, автоматического регулирования, функционально-группового управления, технологических защит, дистанционного управления. Информационно-вычислительная подсистема собирает и обрабатывает обширную информацию о протекании технологических процессов и состоянии оборудования; регистрирует срабатывания защит, показатели наиболее важных параметров и сигнализирует об их отклонениях; рассчитывает технико-экономические показатели работы оборудования.
Важнейшие параметры, характеризующие режим и безопасность работы оборудования, контролируются обслуживающим персоналом с блочного щита управления. Дежурный персонал имеет возможность оперативного вмешательства в работу оборудования, если возникает необходимость изменения режима работы, а также в аварийных ситуациях. Для этого на блочный щит управления выведена необходимая информация и установлены средства дистанционного управления.
Подсистема автоматического регулирования обеспечивает требуемые значения технологических параметров в регулируемом диапазоне нагрузок, а также при пуске, останове оборудования ив аварийных ситуациях. Важнейшая задача этой подсистемы — обеспечить поддержание требуемой мощности энергоблока, либо ограничить его нагрузку в соответствии с состоянием основного и вспомогательного оборудования. В состав подсистемы входят всережимные и пусковые регуляторы. Всережимные регуляторы вводятся в действие при пуске оборудования и действуют в широком диапазоне изменений нагрузок. Пусковые регуляторы вводятся в действие только на период пуска оборудования.
Подсистема функционально-группового управления осуществляет автоматический пуск и останов оборудования, а также управляет им при изменениях режима работы энергоблока. Для этого оборудование энергоблока (парогенераторная и турбинная установки, генератор и общеблочные устройства) разбивается на ряд технологических узлов —функциональных групп. Каждая функциональная группа решает определенную технологическую задачу. Так, например, оборудование мощного газомазутного прямоточного парогенератора может быть разбито на следующие функциональные группы: температура первичного пара, температура вторичного пара, питание водой, пуско-сбросной узел, газовоздушный тракт, подача топлива.
Функциональная группа объединяет механизмы, запорную и регулирующую арматуру, а также автоматические регуляторы, средства контроля, технологической защиты и сигнализации. Действует функциональная группа автономно, так как она оснащается собственной системой управления, которая условно делится на уровни. Количество уровней — 2, 3 и более. Управляющие воздействия поступают от вышестоящего уровня к нижестоящему, а информация о выполнении команд — от нижестоящего уровня к вышестоящему.
Если система управления состоит из трех уровней, то к первому (нижнему) уровню относится управление отдельными исполнительными органами, работающими в режиме включен-отключен, открыто-закрыто и г. п. Сюда относятся электродвигатели собственных нужд, запорные органы и др. Вторым (более высоким) уровнем является логическое устройство (логический автомат) управления. По заданной программе это устройство управляет группой взаимосвязанных исполнительных органов, автоматически включают резервный механизм при отключении работающего, формирует сигналы отсчета времени и др. При отказе логического устройства подчиненные ему исполнительные механизмы могут управляться дежурным персоналом. Третьим уровнем является логическое устройство управления функциональной группой. Это логическое устройство формирует команды на нижестоящие уровни управления, осуществляя этапно-шаговый способ выполнения заданной программы.
Устройства функциональной группы осуществляют пуск и останов оборудования но заданной программе. Для некоторых функциональных групп предусматривается программа управления при изменениях режима работы оборудования. Программа состоит из шагов. Каждый шаг соответствует элементарной технологической операции. Совокупность нескольких шагов образует этап, который охватывает законченную технологическую операцию. При выполнении каждого шага логическое устройство проверяет исходную информацию, в зависимости от которой формируются команды. Шаг состоит из одной или нескольких команд, выполняемых одновременно. Выполнение каждой команды проверяется по сигналу, поступающему в логическое устройство
