Уралэкоавтоматика Рекомендации по Testo

В 2014 году выполнена и в ноябре сдана Заказчику – кафедре теплотехники и теплоэнергетики (ТиТ) Уральского федерального университета (УрФУ) – работа по теме «Учебный полигон автоматизации теплоэнергетических процессов (УПА ТП)».

УПА ТП – это компьютерный класс, обучающий студентов взаимодействию с теплоэнергетическим оборудованием, анализу и прогнозированию его поведения в различных режимах, представлению о диапазонах изменения этих режимов, и – главное – анализу и способам практической оценки качества работы систем авторегулирования теплоэнергетических параметров и приобретению опыта их настройки.

Структурно УПА ТП представляет собой реалистичную модель котлотурбинного цеха (КТЦ) УрФУ, с упрощенной тепловой схемой и набором типовых систем автоматики. Модель реализована в среде разработки ISaGRAF, и поддерживается контроллером WP-8447 (ICP DAS, Тайвань). Взаимодействие пользователей с моделью осуществляется через интерфейс, выполненный в SCADA Каскад по «сервер – клиентской» технологии.

В состав УПА ТП входят: автоматизированное рабочее место преподавателя (АРМ_П) и 16 автоматизированных рабочих мест учащихся (АРМ_У), связанные между собой по сети Ethernet. АРМ_П – это сервер, построенный на типовом ПК, связаным с контроллером, поддерживающем модель. На этом ПК установлена лицензия SCADA Каскад «сервер» и проект интерфейса, выполненый в этой системе. База данных (БД) сервера формируется параметрами модели: технологическими параметрами объекта и параметрами систем автоматики, как аналоговыми, так и дискретными. На типовых ПК 16 АРМ_У установлены лицензии SCADA Каскад «клиент» и проект интерфейса, выполненый в этой системе. Интерфейс представляет собой набор переключаемых, интерактивных мнемосхем, отображающих участки модели:
• тепловую схему КТЦ со всем смоделированным оборудованием;

Учебный полигон автоматизации теплоэнергетики в УрФУ

• водогрейный котлоагрегат КВГМ-50 с потребителем и системами авторегулирования (САР);

• паровой котлагрегат ДЕ-25/14-225 ГМ с системами авторегулирования и технологических защит;

• питательный и подпиточный деаэраторы с САР;

• участок теплосети с водразбором и подпиткой, с САР подпитки;

• теплообменники; • турбогенератор 750 кВт с противодавлением;

• развернутую структуру каждой САР, входящей в модель.

Все мнемосхемы включают в себя активную запорную и регулирующую арматуру, с помощью которой пользователь кликом мыши на изображениях ее кнопок управления может управлять соотвествующими потоками тепловой сети и ее оборудования, а также всеми технологическими параметрами.

Смоделированы и рабочие характеристики арматуры: для регулирующей – линейная, для запорной – квадратичная. При переключении регулирующей арматуры в режим «автомат» включаются в работу соответствующие САР.

Во все мнемосхемы встроены цифровые индикаторы значений режимных и настроечных параметров. Тренды режимных параметров, со свободно масштабируемыми осями времени и значений, в различном формате могут вызываться из любой мнемосхемы и удобно для каждого пользователя группироваться.

В УПА ТП моделируется и доступно для анализа и управления:

• автоматический пуск парового котла и включение его в паропровод;

• изменение нагрузки парового котла в реальном масштабировании времени и технологических параметров, в ручном и автоматическом режимах;

• изменение нагрузки водогрейного котла в реальном масштабировании времени и технологических параметров, в ручном и автоматическом режимах;

• прогрев деаэраторов и выход на деаэрацию с номинальными параметрами;

• гидравлический и тепловой режимы оборудования и тепловой сети с изменением их в заданном диапазоне, за счет: - изменения температуры исходной воды; - изменения водоразбора; - изменения температуры наружного воздуха; - изменение расхода и температуры греющей воды теплообменников; - изменения заданий САР;

• изменение всех статических и динамических параметров САР в широких диапазонах;

• изменение характеристик исполнительных механизмов, в т.ч. – люфта.

Выполненный для УрФУ УПА ТП ориентирован на изучение систем авторегулирования как наиболее сложных систем тепловой автоматики, но легко может быть дополнен другим оборудованием и другими системами авутоматики и ориентирован на другие направления обучения, например, тренажер оператора котельной или слесарь КИПиА.