Асу тп на базе микропроцессорных птк

При использовании ПТК структура системы управления оборудованием существенно изменяется.

Вместо оперативных панелей и пультов с ключами, лампами и приборами используются операторские станции на базе обычных компьютеров. На их дисплеях отображаются мнемосхемы, показывающие состояние процесса, а воздействие на объекты осуществляется с помощью клавиатуры и мыши.

Логика работы реализуется в микропроцессорных контроллерах на алгоритмическом уровне, а связь с объектом осуществляется через модули устройств сопряжения с объектом (УСО).

В состав ПТК АСУ ТП ТЭС в общем случае входят:

- устройства верхнего уровня (устройства связи оперативного персонала ТЭС с АСУ ТП и обслуживающего персонала с ПТК), например операторские станции, вычислительная (расчетная), архивная, инженерная станции, экран коллективного пользования, серверы и т.п.;

- устройства нижнего уровня, например контроллеры, устройства связи с объектом управления, в том числе источники электропитания входных и выходных каналов приема аналоговых и дискретных сигналов и выходных каналов выдачи управляющих сигналов, шкафы для размещения различных устройств нижнего уровня ПТК и клеммных колодок (досок выводов) для подключения кабелей от объекта, дополнительные кроссовыешкафы и шкафы промежуточных реле-усилителей, а также устройства цифровой связи с внешними, по отношению к ПТК, автономными подсистемами автоматического управления, интеллектуальными датчиками(первичными преобразователями сигнала) и исполнительными механизмами объекта управления;

- устройства и линии связи, обеспечивающие обмен информацией в цифровом виде и командами с другими ПТК и между различными устройствами одного ПТК;

- устройства цифровой связи с устройствами телемеханики, устанавливаемыми на ТЭС для приема команд от вышестоящего уровня управления АСДУ и передачи информации в АСДУ (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

- устройства цифровой связи для передачи информации в АСУ ТП ТЭС (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

-устройства электропитания ПТК, например вторичные источники питания ПТК и устройства для подключения внешних силовых кабелей электропитания и т.п.;

-сервисная аппаратура и ЗИП;

-базовое (фирменное) и прикладное (пользовательское) программное обеспечение;

-документация.

В состав автономных систем (подсистем) автоматического управления входят подсистемы, реализующие отдельные функции контроля и управления теплоэнергетическим оборудованием (например, ЭЧСР), а также специализированные микропроцессорные подсистемы электротехнического оборудования, в том числе поставляемые в комплекте с оборудованием:

-микропроцессорная система (подсистема) возбуждения (МП СВ);

-микропроцессорная система (подсистема) синхронизации (МП СС);

-микропроцессорная система (подсистема) технологического контроля генератора (МП АСТКГ);

-микропроцессорная подсистема релейных защит и автоматики (МП РЗА);

-микропроцессорная подсистема противоаварийной автоматики (МП ПА) (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

-микропроцессорная автоматизированная система (подсистема) коммерческого учета электроэнергии и тепла (МП АСКУЭ) (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС) и т.п.

На рис. 4.2 приведен пример типичной структурной схемы современной распределенной системы управления на базе контроллеров. Система управления состоит из 3-х уровней.

1) Датчики измеряемых аналоговых и дискретных сигналов, исполнительные устройства.

2) Микропроцессорные контроллеры (МПК) с модулями УСО для сбора и первичной обработки измеряемых параметров; автоматического регулирования, блокировок. МПК с модулями УСО связаны полевой шиной.

3) Операторские станции, объединяемые между собой и с МПК по локальной вычислительной сети (ЛВС) типа «промышленный Ethernet».

Количество контролеров и операторских станций может быть различным в зависимости от сложности объекта управления или характеристик выбранного ПТК.

Современные ПТК позволяют строить распределенные системы управления. Модули УСО, осуществляющие непосредственно прием и выдачу сигналов, соединяются с МПК по полевой сети (обычно кабелем «витая пара»), обеспечивающей передачу данных на несколько сотен метров. Это позволяет располагать модули УСО в непосредственной близости к оборудованию, например в помещении распределительного устройства. Это существенно сокращает кабельные связи, так как основной объем данных на большие расстояния передается по единственному информационному кабелю. Также на значительные расстояния могут быть удалены между собой операторские станции и МПК, так как сеть Ethernet при реализации на оптоволокне может достигать нескольких километров.

При включении в АСУ ТП микропроцессорных устройств релейных защит их подключение к верхнему уровню также выполняется по полевым сетям. Фактически микропроцессорное устройство защиты представляет собой комбинацию контроллера и модулей УСО, обслуживающую одно присоединение.

Рис. 4.2. Структурная схема АСУ ТП

Функциональная структура ПТК АСУ ТП ТЭС определяется сложившейся технологией управления оборудованием ТЭС.

В функциональной структуре ПТК АСУ ТП ТЭС с позиций пользователя могут выделяться следующие функциональные подсистемы:

- сбора, первичной обработки и распределения информацииполучаемой от датчиков теплотехнических и электротехническихпараметров в виде аналоговых, дискретных и цифровых сигналов, включаяприем и передачу информации от других ПТК АСУ ТП ТЭС, АСДУ,автономных подсистем автоматического управления, а также формирования массивов текущей информации для дальнейшегоиспользования другими подсистемами;

- представления информации и взаимодействия пользователей с ПТК (оператор-технолог, обслуживающий персонал ПТК);

- дистанционного управления приводом исполнительных механизмов(устройств) задвижек, регулирующих органов, электродвигателей, высоковольтных выключателей, разъединителей, управления системамитипа МП системы возбуждения генератора, МП СС, МП РЗА и т.п.;

- автоматического регулирования, автоматического логического и программного управления и технологических блокировок, защит изащитных блокировок, реализующие соответствующие алгоритмыуправления;

- информационно-вычислительная, реализующая алгоритмырасчетных функций, накопления, усреднения, архивации информации ит.п.;

- обмена информацией с АСДУ и АСУ П ТЭС (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС), а также с другими ПТК АСУ ТП ТЭС;

- самоконтроля и самодиагностики ПТК, подстройки прикладныхпрограмм и заполнения информационной базы, сбора и обработкиинформации по технической диагностике ПТК (инструментальнаяподсистема);

- реализации алгоритмов сервисных функций.