Организационная структура управления системой утилизации на ТЭЦ

• Подсистема 1 — подготовка сжатого воздуха,
• Подсистема 2 — управление распределением воздуха внутри системы,
• Подсистема 3 — управление рабочими органами технологического оборудования и параметрами технологического процесса,
• Подсистема 4 — перемещение материала (золы) в ходе технологического процесса.

 ( развернуть мысль о подсистемах подробней..)

[Источник: Пневматические устройстна и системы в машиностроении. Справочник. (Е.В.Герц, А.И.Кудрявцев, О.В.Ложкин и др. Под общ. ред. Е.В.Герц. - М.: Машиностроение, 1981)]

 

Управление технологическими объектами реализуется путем  обмена информацией между объектом управления и системой управления, который протекает в реальном масштабе времени. Эффективность управляющих воздействий определяется возможностью получения достоверной информации о динамике процесса управления и полностью зависит от наличия и надежности средств контроля состояния перемещаемых дисперсных сред.

Автоматическая система  управления, как правило, представляет собой совокупность контрольно-измерительных  приборов и устройств управления (исполнительные механизмы), неразрывно связанных с объектом управления. Такие приборы, в большинстве случаев, локально реализуют функции управления по заданным параметрам с помощью написанных на специальном языке алгоритмов.

К таким средствам автоматического управления можно отнести:

1. Датчик — первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину (давление, температуру, частоту, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т.п.) в сигнал, удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации, а также для воздействия им на управляемые процессы.
2. Промышленные контроллеры — устройства, которые могут управлять исполнительными механизмами, причем осуществлять такое управление в режиме реального времени, в жестких условиях производственного объекта. Широкий термин, охватывающий множество возможных реализаций:

• Программируемые логические контроллеры и близко примыкающие к ним программируемые интеллектуальные реле;

• Встроенные электронные контроллеры;
• Устройство управления на основе механических, гидравлических, пневматических, электрических и электронных схем, созданные до внедрения в системы автоматизации вычислительной техники; сохраняются благодаря тому, что оптимально решают некоторые частные задачи управления в конкретных устройствах, например контроллер электрического двигателя.

3. Программируемый логический контроллер (ПЛК) или программируемый контроллер — электронная составляющая промышленного контроллера, специализированного (компьютеризированного) устройства, используемого для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима длительной работы ПЛК, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, выступает его автономное использование, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.  ПЛК являются устройствами реального времени.

В отличие от:

• микроконтроллера (однокристального компьютера), микросхемы предназначенной для управления электронными устройствами, областью применения ПЛК обычно являются автоматизированные процессы промышленного производства, в контексте производственного предприятия;
• компьютеров — ПЛК ориентированы на работу с машинами и имеют развитый «машинный» ввод-вывод сигналов датчиков и исполнительных механизмов в противовес возможностям компьютера, ориентированного на человека (клавиатура, мышь, монитор и т. п.);
• встраиваемых систем — ПЛК изготавливается как самостоятельное изделие, отдельно от управляемого при его помощи оборудования.

(проблема) Несмотря на существующий определенный опыт реализации автоматизированных систем управления пневмотранспортированием, все они, фактически, являются разомкнутыми из-за отсутствия достоверной информации об основных параметрах пневмопотока и возмущающих факторах. Сложность получения такой информации объясняется скрытым характером протекания процесса и отсутствием измерительных систем с необходимыми характеристиками, а также методической не проработанностью самой проблемы использования таких измерительных систем в контуре системы управления процессами пневмотранспортирования и складирования сыпучих материалов.

Важно Состояние дисперсных сред с твердой и газовой фазой характеризуется плотностью среды, гранулометрическим составом частиц, уровнем или высотой слоя, температурой, давлением, скоростью потока, изменяющимися в широких пределах вследствие разнообразия промышленных условий. Средства контроля этих параметров должны обеспечивать высокую эксплуатационную надежность в условиях запыленности, вибраций, должны быть рассчитаны на массовое изготовление и мало обслуживаемое использование.

[из диссертации: http://www.dissercat.com/content/avtomatizatsiya-protsessov-pnevmotransportirovaniya-aeriruemykh-materialov-v-tekhnologichesk]

Существующие принципы организации  автоматизированных систем управления пневмотранспортированием ориентированы, как правило, на выполнение пусковых операций и операций дискретного переключения элементов, изменяющих режимные параметры отдельных компонентов системы.

2.2 Использование вычислительных систем для управления пневматическим оборудованием 

Вопросы обеспечения оптимального функционирования высокопроизводительного трубопроводного пневматического транспорта с малыми удельными энергетическими затратами неразрывно связаны с организацией автоматизированных систем управления пневмотранспортными потоками. Для построения таких систем необходимо рассмотреть вопросы моделирования движения пневмотранспортного потока на основе анализа динамики процесса — с одной стороны, и состояния технических средств системы информационного обеспечения пневмотранспорта — с другой.

Несмотря на существующий определенный опыт реализации автоматизированных систем управления пневмотранспортированием, все они, фактически, направлены на выполнение дискретных, жестко алгоритмизированных функций активирования отдельных элементов пневмотранспортной установки.

Использование микропроцессорной  техники позволяет при создании и реализации систем пневмотранспортирования существенным образом изменить содержание процесса управления, переместив ряд технических аспектов реализации от локальных устройств автоматики в среду алгоритмического и программного обеспечения, решив тем самым вопросы ограничений на сложность систем управления и повысить их качество.

Применение современных  средств автоматизации позволяет: повысить технико-экономический эффект от внедрения непрерывной технологии и получить высококачественную продукцию  в соответствии с заданными технологическими требованиями; реализовать гибкую, быстро приспосабливающуюся к меняющимся условиям производства, систему автоматизации  всего производственного; применить  для пневмотранспортирования сыпучих материалов системы различной конфигурации с широким спектром изменения основных технологических показателей; учесть специфику производства в части рационального уровня автоматизации; обеспечить максимальную гибкость и универсальность технологических решений, позволяющих сопрягать процесс непрерывного пневмотранспортирования сыпучих материалов с различными схемами организации производства; обеспечить максимально возможную унификацию как технологических решения, так и основного оборудования, аппаратуры, приборов и средств автоматизации.

Использование средств вычислительной техники позволяет вскрыть новые  возможности организации процессов  пневмотранспортирования золы на ТЭЦ, а оптимизация столь многофакторного технологического процесса возможна только на основе автоматизированного управления.

Именно поэтому, особенно актуальным становится решение вопросов повышения технико-экономической  эффективности процессов пневмотранспортирования сыпучих материалов производства за счет использования методов и средств автоматизированного управления.

В отличие от полностью  автоматической системы, автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) предполагает первостепенное и  активное участие человека, осуществляющего  функции оперативного управления, поэтому  анализ отдаваемых им команд и блокирование ошибочных действий в режиме реального  времени является необходимым условием обеспечения безопасности, позволяющим  уменьшить влияние так называемого  «человеческого фактора».

В настоящее время многие предприятия нуждаются в модернизации разработанных много лет назад  и уже морально устаревших систем управления. Также не менее часто, чем отжившее свой век оборудование и программное обеспечение (ПО), на практике встречается построенная на основе достаточно современных компонентов так называемая лоскутная автоматизация, представляющая собой набор разнородных слабо связанных информационных подсистем, следствием чего является низкая скорость обмена данными, дублирование, увеличение времени обработки, снижение уровня контроля ситуации и, в конечном итоге, общая неэффективность системы управления. В то же время интенсивное усложнение и увеличение масштабов производства приводит к необходимости использования интегрированных средств, построенных на основе современных достижений вычислительной техники.

***********

(про применение ИТ в АСУ -> подводим к АРМ и SCADA)

Методы управления производственным процессом на основе компьютерных технологий получили широкое распространение  на большинстве промышленных предприятий. Все успешно работающие системы  обеспечивают контроль и управление, включая графический интерфейс  оператора, обработку сигналов тревог, построение графиков, отчетов и обмен  данными. В тщательно спроектированных системах эти возможности способствуют улучшению эффективности работы предприятия и, следовательно, увеличению прибыли. В настоящее время это  становится все более актуальным, учитывая постоянное увеличение конкуренции, борьбу за снижение тарифов и издержек.

Дистанционное управление технологическим  оборудованием является актуальной задачей для разработчика автоматизированных систем управления технологическими процессами, применяемыми в химической, нефтегазодобывающей, угольной и других отраслях промышленности.

Использование средств вычислительной техники позволяет раскрыть новые возможности организации процессов в ходе пневмотранспортирования золы, а оптимизация столь многофакторного технологического процесса возможна только на основе автоматизированного управления.

Система автоматизации технологических процессов должна включать следующие механизмы:

• управления и контроля работы технологического оборудования, включая аспирационное;
• систему контроля, регулирования и сигнализации технологических параметров.

Одним из важнейших средств  автоматизированного управлении является применение диспетчеризации технологического процесса. Внедрение средств диспетчеризации в процесс золоудаления позволяет достичь ряда преимуществ и решить ряд задач. К ним можно отнести:

1. Существенное повышение эффективности управления всей системой;
2. Повышение безопасности всего технологического процесса;
3. Получение возможности максимального контроля параметров всего задействованного оборудования на каждом этапе переработки;
4. Осуществление управления нагрузкой на оборудование, пневмопровод и обслуживающие подсистемы;
5. Контроль технологического процесса из единого диспетчерского пункта;
6. Возможность контролировать потребляемые ресурсы;
7. Возможность элементарного учета полученной золы для последующей реализации.

….. дополнить  про различные особенности диспетчеризации.

 

Рассматривая автоматизацию  технологического процесса, как инструмент управления самим технологическим  процессом, нельзя не упомянуть об уровнях, на которые подразделяется АСУ ТП.

АСУ ТП подразделяется на 4 уровня (рисунок #):

• уровень технологического процесса (полевой уровень);
• уровень контроля и управления технологическим процессом (контроллерный уровень);
• уровень магистральной сети (сетевой уровень);
• уровень человеко-машинного интерфейса (верхний уровень).

 

Рисунок # – Уровни АСУ ТП

 

Полевой уровень

(Связать текст с автоматическим управлением – перенести туда)

Полевой уровень формирует  первичную информацию, которая обеспечивает работу всей АСУ ТП. На этот уровень  адресно поступают и реализуются управляющие воздействия АСУ ТП.

Оборудование полевого уровня составляют первичные преобразователи (датчики), исполнительные органы и  механизмы.

Датчик — устройство, преобразующее физические параметры технологического процесса в электрические сигналы, поступающие в дальнейшем на контроллер.

Исполнительный орган  — орган, воздействующий на технологический  процесс путем изменения пропускной способности.

Исполнительный механизм — устройство, преобразующее электрические сигналы в физические воздействия, осуществляющее управление параметрами технологического процесса в автоматическом или ручном режиме.

Контроллерный уровень

Уровень контроля и управления процессом выполняет функции  сбора и первичной обработки  дискретных и аналоговых сигналов, выработки управляющих воздействий  на исполнительные механизмы.