Стартовая >> Архив >> Генерация >> АСУ ТП химводоподготовки Южноуральской ГРЭС

Реализация автоматизируемых функций, выводы - АСУ ТП химводоподготовки Южноуральской ГРЭС

Оглавление
АСУ ТП химводоподготовки Южноуральской ГРЭС
Реализация автоматизируемых функций, выводы

Реализация автоматизируемых функций и человекомашинного интерфейса.

 В химическом цехе Южноуральской ЕРЭС один оператор должен в реальном времени и в круглосуточном режиме осуществлять непрерывное управление технологическим процессом с достаточно большим числом датчиков и исполнительных механизмов. При этом его возможные ошибочные или несвоевременные действия могут повлечь за собой нежелательные последствия (по меньшей мере - ухудшение качества или уменьшение количества выпускаемой продукции).
Поэтому автоматизация процесса предварительной очистки воды решает две основные задачи:
определение и реализацию максимально возможного перечня функций, выполняемых в автоматическом режиме;
реализацию развитого человекомашинного интерфейса.
В системе управления процессом водоподготовки на Южноуральской ЕРЭС, кроме обычных функций блокировок, защит и управления отдельными механизмами, были реализованы функции автоматического управления и контроля работы группы механизмов, работающих совместно.
В части автоматического регулирования отдельных параметров и управления технологическими операциями АСУ выполняет следующие функции:
производит поддержание заданных оператором уставок расходов воды на осветлители;
управляет расходом непрерывной продувки осветлителей в зависимости от расхода сырой воды на осветлитель и уровня шлама в нем;
управляет производительностью насосов-дозаторов извести и коагулянта по информации расхода сырой воды на осветлители, pH в зоне рециркуляции активного шлама и концентрации реагентов;
управляет производительностью насосов-дозаторов кислоты по информации расхода воды и ее pH;
производит автоматическое поддержание заданных оператором уставок расходов или давления воды, поступающей в различные узлы предочистки или потребителям, уровней воды или реагентов в различных емкостях;
осуществляет автоматическую отмывку механических фильтров по команде оператора, по времени работы фильтра в режиме фильтрации, по значению мутности воды на выходе фильтра.
Основными задачами человекомашинного интерфейса в рассматриваемой АСУ ТП являются: предоставление оператору исчерпывающей текущей информации о ходе техпроцесса и состоянии оборудования;
предоставление оператору широких возможностей по управлению технологическим процессом.
После включения системы на дисплей компьютера автоматически выводится экран с основной мнемосхемой, на которой представлена основная информация обо всем оборудовании объекта автоматизации и главные технологические параметры.
В процессе работы оператор может вызвать на экран мнемосхемы отдельных узлов объекта (например, по осветлителю, по тракту подготовки извести др.), с которых имеется возможность управления технологическим процессом.
Для иллюстрации полноты информации, предоставляемой оператору, приведем в качестве примера отображение состояния электрифицированной задвижки:
задвижка закрыта (синий цвет изображения); задвижка открыта (зеленый цвет изображения);
задвижка находится в промежуточном положении (голубой цвет изображения);
одновременное замыкание обоих концевых выключателей (красный цвет изображения);
задвижка не готова к управлению от ПТК по технологическим причинам (желтая окантовка изображения);
задвижка открывается (стрелка вверх возле изображения задвижки);
задвижка закрывается (стрелка вниз возле изображения задвижки);
задвижка неисправна - не открылась/не закрылась за контрольное время (красная окантовка изображения).
Для оборудования, участвующего в регулировании параметров, на экран пульта оператора выводится дополнительная аналоговая информация (степень открытия регулирующих клапанов, производительность насосов-дозаторов и др.).
Управление исполнительными механизмами с пульта управления осуществляется с помощью всплывающих окон с командами (“включить/вы- ключить”, “открыть/закрыть/остановить”, “перевести в резерв/в ремонт”, “задать необходимый режим регулирования” и др.).
Для регуляторов необходим ввод режима регулирования и соответствующих команд или цифровых значений:
если регулятор находится на режиме ручного управления, степень открытия клапана задается оператором с пульта управления путем непосредственной выдачи команды на его открытие/закры- тие;
если регулятор находится на дистанционном управлении, степень открытия клапана задается оператором с пульта управления в виде числа (в процентах) и не зависит от значения регулируемого параметра; при этом открытие (закрытие) клапана до заданного значения осуществляется автоматически;
если регулятор находится в автоматическом режиме, оператором с пульта управления в виде числа задается требуемое значение регулируемого параметра; при этом открытие (закрытие) клапана для достижения заданного значения параметра и последующая его стабилизация осуществляются автоматически.
Все управляющие команды задаются оператором с помощью манипулятора “мышь” или клавиатуры пульта управления. Для предотвращения ошибочных действий оператора по управлению оборудованием в дистанционном режиме производится автоматическая блокировка соответствующих виртуальных кнопок с выдачей оператору информации о причине запрета этого действия. Так, например, команда оператора на включение насоса блокируется при:
отсутствии достоверной информации о состоянии насоса или после аварийного отключения насоса до снятия аварийных признаков оператором;
отсутствии готовности насоса;
малом давлении на всасе насоса;
открытой задвижки на напоре насоса;
отсутствии готовности задвижки на напоре;
малого или высокого уровня в соответствующей емкости.
При появлении нештатных событий в техпроцессе или оборудовании системы осуществляется автоматическая выдача на экран пульта управления аварийных или предупредительных сообщений.
При появлении аварийного события осуществляется выдача звуковой сигнализации, а текст сообщения в журнале событий мигает.
Система имеет возможность настройки параметров регуляторов с пульта управления. Кроме того, реализованы обычные функции человекомашинного интерфейса:
циклическая архивация всех входных и выходных параметров (с циклом примерно 1 с), а также всех событий (по мере их возникновения) с последующим их просмотром в графическом и табличном виде, а также с выводом на печать;
обеспечение ограничения доступа (уровня допуска) пользователя к отдельным технологическим операциям (например, изменение параметров регуляторов);
реализация функции “Помощь”, предназначенной для облегчения обучения оператора приемам управления техпроцессом и работе с системой. Эта функция реализована в виде всплывающих экранов с соответствующими частями руководства по эксплуатации (например, “Отображение состояния насосов-дозаторов”, “Управление регулятором непрерывной продувки” и др.).
Достигнутые при создании системы простота и удобство человекомашинного интерфейса предопределили быстрое обучение эксплуатационного персонала (как правило, не имеющего большого опыта работы не только с оборудованием промышленной автоматизации, но с ПЭВМ вообще) приемам управления техпроцессом с помощью АСУ ТП. Обучение персонала проводилось практически параллельно с проведением пусконаладочных работ. По окончании этих работ (через две недели) все операторы эксплуатировали систему вполне уверенно.

Выводы

  1. Автоматизированная система управления процессом водоподготовки на Южноуральской ГРЭС функционирует в непрерывном режиме с июня 2000 г. Каких-либо отказов оборудования системы за все время после окончания пусконаладочных работ не фиксировалось. Претензий по реализации технологических алгоритмов и организации человекомашинного интерфейса у эксплуатационного и обслуживающего персонала также не возникало (за исключением, пожалуй, просьб о расширении объема управляемого оборудования, но этот вопрос, к сожалению, носит чисто финансовый характер). Показатели работы осветлителей ОРАШ полностью удовлетворяют установленным требованиям.
  2. При разработке и внедрении этой системы использовались следующие принципы:
    применение отработанных технических решений, проверенных аппаратных и программных средств, что обеспечивает длительную и безотказную работу внедренных систем;
    всестороннее тестирование аппаратных средств и глубокая отработка программно-алгоритмической части систем на стендах разработчика, что предельно сокращает продолжительность пусконаладочных работ на объекте;
    гибкий механизм взаимодействия с заказчиком при определении объемов и этапности ввода системы (от внедрения систем “Под ключ”, начиная с разработки технического проекта и заканчивая вводом системы в промышленную эксплуатацию, как это было в данном случае, и до выполнения отдельных работ по поставке оборудования и программного обеспечения);
    обучение обслуживающего и технологического персонала основным принципам работы с системой и постоянная техническая поддержка в процессе ее эксплуатации.
  3. В процессе внедрения проекта были решены следующие задачи: обеспечение глубокой степени очистки обрабатываемой воды от коллоидных и органических веществ;

экономия химических реагентов, применяемых для обработки воды;
выполнение сложных программ автоматического управления;
улучшение условий труда персонала химцеха.

В заключение авторы хотят выразить искреннюю благодарность сотрудникам Южноуральской ГРЭС и служб Челябэнерго, принявших активное и высокопрофессиональное участие в разработке системы и проведении пусконаладочных работ.



 
« Аспекты работы автономных энергосистем с гидрогенераторами   АСУ ТП энергоблока 500 МВт Рефтинской ГРЭС »
электрические сети