Организационная структура управления системой утилизации на ТЭЦ

Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2013 в 14:21, курсовая работа

Краткое описание

Золошлаковые отходы угольных ТЭС являются качественным и дешевым минеральным сырьем. Самые крупные потребители – строительная индустрия и промышленность строительных материалов, автодорожное строительство. ЗШМ могут быть широко использованы при производстве цемента, бетонов, растворов, строительных блоков, жилищном, дорожном строительстве и т. д. Причем их применение снижает себестоимость производства основных строительных материалов (цемент, сухие строительные смеси, бетон, строительные растворы, стеновые бетонные и пенобетонные блоки, кирпич, тротуарная плитка, элементы благоустройства и другие) на 15–30 %.

Оглавление

Введение 8
1 Характеристика системы утилизации и переработки золошлаковых отходов как объекта управления 11
1.1 Характеристика предприятия в целом 11
1.2 Характеристика технологического процесса золоудаления 14
1.3 Основные особенности пневматических систем, как объектов автоматизации 22
2 Аналитический обзор работ по автоматизации управления системой золоудаления и постановка задачи ВКР 31
2.1 Автоматическое управление пневматическим оборудованием 31
2.2 Использование вычислительных систем для управления пневматическим оборудованием 34
2.3 Обоснование выбора и описание задач ВКР 45
3 Обзор автоматизированных систем диспетчеризации и управления технологическими процессами с использованием SCADA-технологий 49
3.1 Общие сведенья о SCADA-технологиях 49
3.2 Визуализация технологического процесса в SCADA-системах 55
3.3 Сравнительный анализ характеристик отечественных и зарубежных SCADA систем 58
3.4 Анализ существующих решений АРМ с применением SCADA-технологий на других предприятиях 67
3.5 Обоснование выбора пакета инструментов SCADA для реализации АРМ диспетчера системы сухого золоудаления 69
4 Разработка АРМ диспетчера системы сухого золоудаления 70
4.1 Разработка функциональной структуры и описание постановок комплекса задач (?..>) 70
4.1.1 Характеристика комплекса задач 70
4.1.2 Функциональная структура комплекса задач 72
4.1.3 Требования к видам обеспечения (<…?) 72
4.2 Разработка проектных решений по информационному обеспечению 72
4.3 Разработка проектных решений по программному обеспечению 72
4.4 Разработка проектных решений по технологическому (техническому) обеспечению 72
5 Оценка ожидаемого экономического эффекта при возможном внедрении АРМ диспетчера системы сухого золоудаления в АСУ ТП утилизации и переработки золошлаковых отходов 74
6 Безопасность и экологичность проекта 75
6.1 Проблемы золоудаления в энергетической промышленности 75
6.2 Применение золы сухого отбора 76
Заключение и выводы 77
Список литературы 77

Файлы: 1 файл

Veselov_Chernovik_2013-05-15V.docx

— 2.10 Мб (Скачать)

При оценке стоимости SCADA-систем нужно учитывать следующие факторы:

  • стоимость программно-аппаратной платформы;
  • стоимость системы;
  • стоимость освоения системы;
  • стоимость сопровождения.

Эксплуатационные характеристики SCADA-системы имеют большое значение, поскольку от них зависит скорость освоения продукта и разработки прикладных систем. Они в конечном итоге отражаются на стоимости реализации проектов. К ним относят:

  • удобство интерфейса среды разработки - "Windows - подобный интерфейс", полнота инструментария и функций системы;
  • качество документации - ее полнота, уровень русификации;
  • поддержка со стороны создателей - количество инсталляций, дилерская сеть, обучение, условия обновления версий и т. д.

В ходе анализа пакета разработки и проектирования АРМ диспетчера системы сухого золоудаления, подробно были рассмотрены следующие SCADA-пакеты:

    1. InTouch (Wonderware, США);
    2. Genesis (Iconics Co, США);
    3. Simatic WinCC (Siemens, Германия);
    4. TraceMode (AdAstrA, Россия);
    5. MasterSCADA (InSAT, Россия);

Рассмотрим подробней  ключевые особенности каждой из SCADA-систем.

InTouch

SCADA система Wonderware InTouch — это открытый и расширяемый человеко-машинный интерфейс (HMI) для промышленной автоматизации, управления технологическими процессами и диспетчерского контроля с передовыми графическими возможностями, мощными средствами разработки и гибкой архитектурой для быстрого создания и развертывания приложений автоматизации, позволяющий пользователям связываться с практически любыми промышленными устройствами и системами.

Wonderware InTouch HMI позволяет пользователям быстро создавать и развертывать графические представления промышленных процессов реального времени. HMI позволяет контролировать и управлять всеми объектами и системами, используя графические объекты. Он включает:

  • отображение параметров для управления сигналами;
  • отображение текущих и исторических трендов;
  • отображение и регистрацию аварийных сигналов.

Исполнительная система  InTouch поддерживает базу данных текущих значений процесса. Эти значения могут отражать заданные точки контроля устройств, представляющие собой параметры физического объекта, или точки, представляющие расчетные значения. Значения параметров собираются и обрабатываются на PC, использующих распределенную структуру программного обеспечения.

      InTouch представляет набор инструментов для графического отображения состояния процесса. Графические объекты могут быть анимированы с использованием следующих динамических атрибутов:  цвет, положение, мигание, вращение, заполнение, указатели или процедуры для активации процедуры пользователя. SCADA InTouch позволяет организовать взаимодействие с другими приложениями, используя стандартные механизмы: DDE – обмен (большинство серверов ввода/вывода поддерживает DDE – обмен для передачи данных в InTouch-приложение); OLE – технология (используется для взаимодействия с некоторыми компонентами FactorySuite и другими пользовательскими приложениями); OPC – программы.

InTouch HMI предлагает широкий спектр примитивов для построения графических символов, включая дуги, хорды, секторы, кривые и стандартные элементы управления Microsoft Windows, а также инструменты для моделирования сложных форм путем комбинирования более простых.

Основные характеристики:

  • Интеллектуальные графические возможности и библиотека, включающая более 500 предварительно созданных и настраиваемых графических объектов и символов.
  • Разнообразный инструментарий создания сценариев для расширения и настройки приложений в соответствии со спецификацией системы.
  • Система распределенных алармов, ведение истории в реальном времени для анализа.
  • Встроенные тренды реального времени и исторические тренды.
  • Интеграция элементов управления Microsoft ActiveX и .NET.

Ключевые преимущества:

  • Простота в использовании, что позволяет специалистам быстро и легко повысить производительность производства.
  • Непревзойденный уровень интеграции и связности устройств: возможности связи фактически с любым устройством автоматизации.
  • Широкие возможности графической визуализации и взаимодействия с производством обеспечивают получение необходимой информации.
  • Миграция на новые версии программного обеспечения.

Стоимость:

###

 

Genesis

 

Simatic WinCC

Simatic WinCC (Windows Control Center) — система HMI, программное обеспечение для создания человеко-машинного интерфейса, составная часть семейства систем автоматизации Simatic, производимых компанией Siemens AG. Работает под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows и использует базу данных Microsoft SQL Server (начиная с версии 6.0).

Основные возможности WinCC:

  • Визуализация техпроцесса (Graphic Designer)
  • Конфигурирование и настройка связи с контроллерами различных производителей (Tag Management)
  • Отображение, архивирование и протоколирование сообщений от технологического процесса (Alarm Logging)
  • Отображение, архивирование и протоколирование переменных (Tag Logging)
  • Расширение возможностей системы за счет использования скриптов на языках ANSI C, VBS и VBA
  • Проектирование системы отчетности (Report Designer)
  • Взаимодействие с другими приложениями, в том числе и по сети, благодаря использованию стандартных интерфейсов OLE, ODBC и SQL обеспечивает простую интеграцию WinCC во внутреннюю информационную сеть предприятия.
  • Простое построение систем клиент-сервер.
  • Построение резервированных систем.
  • Расширение возможностей путем использования элементов ActiveX.
  • Открытый OPC-интерфейс.

 

Trace Mode

TRACE MODE — инструментальный программный комплекс класса SCADA HMI, разработан компанией AdAstra Research Group. Предназначен для разработки программного обеспечения АСУТП, систем телемеханики, автоматизации зданий, систем учёта электроэнергии (АСКУЭ, АИИС КУЭ), воды, газа, тепла, а также для обеспечения их функционирования в реальном времени. Начиная с версии 4.20 (1995) TRACE MODE обладает функциями для программирования промышленных контроллеров.

Вместе с экономическими модулями T-FACTORY, TRACE MODE дает решения  для управления технологическими процессами в реальном времени, осуществляемого  в тесной интеграции с управлением  производственным бизнесом. Впервые  на одной платформе объединены продукты для автоматизации технологических  процессов (АСУ ТП) и бизнес-процессов (АСУП).

TRACE MODE состоит из инструментальной  системы и из набора исполнительных  модулей (рантаймов). В Инструментальной системе создается набор файлов, который называется «проектом TRACE MODE». С помощью исполнительных модулей TRACE MODE проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени на рабочем месте диспетчера или оператора.

Особенностью TRACE MODE является «технология единой линии программирования», то есть возможность разработки всех модулей АСУ при помощи одного инструмента. Технология единой линии программирования позволяет в рамках одного проекта создавать средства человеко-машинного интерфейса, системы учёта ресурсов, программировать промышленные контроллеры и разрабатывать web-интерфейс. Для этого в инструментальную систему TRACE MODE встроены специализированные редакторы. Среди них:

  • Редактор графических мнемосхем;
  • Редактор экранных панелей;
  • Редактор программ на визуальном языке FBD;
  • Редактор программ на визуальном языке SFC;
  • Редактор программ на визуальном языке LD;
  • Редактор программ на процедурном языке ST;
  • Редактор программ на процедурном языке IL
  • Редактор шаблонов документов;
  • Построитель связей с СУБД;
  • Редактор паспортов оборудования (EAM);
  • Редактор персонала (HRM);
  • Редактор материальных ресурсов (MES);

Исполнительные модули (мониторы, МРВ) – программные модули различного назначения, под управлением которых  в реальном времени выполняются  составные части проекта, размещаемые  на отдельных компьютерах или  в контроллерах. Исполнительные модули Trace Mode имеют разные функции в зависимости от их роли в АСУ ТП. Ниже приведены примеры исполнительных модулей:

  • Монитор реального времени (МРВ);
  • Монитор реального времени с поддержкой архивирования (МРВ+);
  • Монитор реального времени с сервером документирования (ДокМРВ+);
  • Монитор реального времени с поддержкой GSM/GPRS (GSM МРВ+);
  • Веб-сервер (Trace Mode DataCenter);
  • Исполнительные модули для промышленных контроллеров (Micro Trace Mode);

Составная часть проекта, размещаемая на отдельном компьютере или в контроллере и выполняемая  под управлением одного или нескольких исполнительных модулей Trace Mode, называется узлом проекта.

В общем случае размещение узла на том же аппаратном средстве, на котором он должен исполняться  под управлением монитора, не является обязательным – мониторы могут загружать  узлы с удаленных аппаратных средств.

Драйверы обмена – драйверы, используемые мониторами Trace Mode для взаимодействия с устройствами, протоколы обмена с которыми не встроены в мониторы.

 

MasterSCADA

Вертикально-интегрированная  объектно-ориентированная SCADA и SoftLogic система. Выпускается с 2002 года. Тысячи внедрений во всех отраслях промышленности, включая особо ответственные производства (атомная и тепловая энергетика, взрывоопасная химия и т.п.). В MasterSCADA реализована совокупность средств и методов, побеспечивающих резкое сокращение трудозатрат на проектирование, а также повышение надежности создаваемой системы при сохранении наглядности и простоты использования.

MasterSCADA построена по технологии «ОРС в ядре системы», гарантирующей совместимость с контроллерами и устройствами ввода-вывода практически любого производителя. Исполнительная система для контроллеров MasterPLC поддерживает работу с десятками типов контроллеров.

В MasterSCADA предлагаются специальные отраслевые решения для задач теплоэнергетики, автоматизации зданий, ЖКХ, коммерческого учета ресурсов.

Ценовая политика направлена на предложение наибольших возможностей по доступной цене.

 

Выбор протокола обмена информацией  между контроллером и верхним  уровнем автоматизированной системы  управления технологическим процессом

Для организации  взаимодействия ЭВМ с контроллерами  необходимо сочетание двух составляющих: аппаратное и программное обеспечение. В качестве аппаратного обеспечения обычно используются следующие устройства [Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети, принципы, технологии, протоколы. Учебник. Санкт-Петербург: «Питер», 2001, – 672с.]:

  • СОМ – порты, в этом случае контроллер или объединённые сетью контроллеры подключаются по протоколам RS-232, RS-422, RS-485;
  • Сетевые платы, использование такой поддержки возможно, если используемые контроллеры снабжены интерфейсным выходом на Ethernet;
  • Вставные платы - протокол взаимодействия определяется платой и может быть уникальным (в настоящее время предлагаются реализации в стандартах ISA, PCI, CompactPCI, DH+).

В качестве программного обеспечения для организации связи контроллеров с ЭВМ верхнего уровня в настоящее время используются следующие механизмы [7]:

  • Стандартные протоколы обмена данными (RS-232, RS-422, DH485, DH+, TCP/IP и другие);
  • Динамический обмен данными (DDE);
  • Собственные протоколы фирм-производителей SCADA - систем, реально обеспечивающие самый скоростной обмен данными;
  • Новый OPC - протокол, который, с одной стороны, является стандартным и поддерживается большинством SCADA - систем, а с другой стороны, лишен недостатков протоколов DDE.

Коммуникационное  программное обеспечение является много уровневым. Количество уровней  зависит от используемой операционной системы. Для Windows-платформ программное  обеспечение включает следующие типы:

  • статическая библиотека, используемая с традиционными языками программирования, такими как С, С++, Pascal;
  • DLL (динамическая библиотека), применяемая со всеми Windows языками программирования (Visual Basic, Visual C/C++, Borland C/C++, Delphi, LabWindows, CVI, LabView);
  • DDE-сервер (имеет 16 и 32 битные реализации);
  • пакетные реализации DDE протокола – FastDDE для продуктов линии Wonderware и AdvancedDDE для Rockwell линии;
  • ОРС-сервер, поддерживающий интерфейс, определённый ОРС-спецификацией.

 

 

Роль SCADA в золоудалении

3.4 Анализ существующих решений АРМ с применением SCADA-технологий на других предприятиях

То, что находил + про Рэфтинскую ГРЭС. (может по ЗСМК что-нибудь)

(? Может не буду включать)

MasterSCADA – основная платформа автоматизации энергетических объектов ТЭЦ-6 ИРКУТСКЭНЕРГО. В июле 2009 г. служба автоматизации ТЭЦ-6 сдала в промышленную эксплуатацию разработанную собственными силами на основе проекта компании ЗАО “Е4-СибКОТЭС“ (Новосибирск) АСУТП системы пневмотранспорта с высококонцентрированной подачей угольной пыли под давлением (ПВКд) котлоагрегата БКЗ-320-140 ПТ. Это уже вторая АСУТП, разработанная службой автоматизации за 2009 год.

Система ПВКд является принципиально новой и, будучи примененной для подачи пыли высокой концентрации непосредственно в горелки, допускает возможность организации высокоэффективных условий сжигания любого пылевидного натурального топлива. Основа программно-технического комплекса - контроллеры МФК3000 (производства ЗАО «Промконтроллер», проектирование и сборка шкафов – ЗАО НПФ «ИнСАТ»), преобразователи частоты Altivar 61 и 31 (Schneider Electric) и MasterSCADA.

Информация о работе Организационная структура управления системой утилизации на ТЭЦ