ДКВР10-13 чистый

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Назначение и цели создания АСУТП
2 Анализ системы автоматизации (АСУ ТП)
3 Требования к АСУ ТП.
3.1 Требования к структуре и функционированию системы
3.2 Требования к техническому обеспечению
3.3 Требования к алгоритмическому обеспечению
3.4 Требования к программному обеспечению
3.5 Требования к метрологическому обеспечению
3.6 Требования к информационной подсистеме АСУ ТП
3.7 Требования к надежности системы
3.8 Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы
3.9 Требования к автоматизированному рабочему месту оператора-технолога
4 Разработка функциональной структуры АСУ ТП
5 Разработка информационной модели АСУ ТП
6 Обоснование и выбор КТС
7 Разработка технической структуры АСУ ТП
8 Состав информационного и программного обеспечения АСУ ТП
Заключение
Литература

, 2/3/4-ПРОВОДНОЕ ПОДКЛ., 8 ВХОДОВ ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЕ, PT100/200/1000 NI100/120/200/500/1000, CU10, ПЛЮС ХАРАКТЕРИСТИКИ В СООТВЕТСТВИИ С СТАНДАРТОМ ГОСТ, 16 (ВНУТР 24) БИТ, 50МС, 40-ШТЫРЬКОВЫЙ ФРО 6ES7331-7PF01-0AB0 1 SM 331, МОДУЛЬ ВВОДА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ: ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ЦЕПЕЙ, 8 ВХОДОВ U/ I/ R/ PT100/ NI100/ NI1000/ LG-NI1000, 13 БИТ, 66МС. 40-ПО ЛЮСНЫЙ ФРОНТАЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ЗАКАЗЫВЕТСЯ ОТДЕЛЬНО 6ES7331-1KF01-0AB0 2 SM 331, МОДУЛЬ ВВОДА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ: ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ЦЕПЕЙ, 2 ВХОДА I/ U/ R/ ТЕРМОЭЛЕМЕНТЫ, 9/ 12/ 14 БИТ, ПРЕРЫВАНИЯ, ДИАГНОСТИКА. 20-ПОЛЮСНЫЙ ФРОНТАЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ЗАКАЗЫВАЕТСЯ ОТДЕЛЬНО 6ES7331-7KB02-0AB0 1 Дискретные входы SM 321, МОДУЛЬ ВВОДА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ: ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ЦЕПЕЙ, 16 ВХОДОВ =24В. 20-ПОЛЮСНЫЙ ФРОНТАЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ЗАКАЗЫВАЕТСЯ ОТДЕЛЬНО 6ES7321-1BH02-0AA0 1 Аналоговые выходы SM 332, МОДУЛЬ ВЫВОДА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ: ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ЦЕПЕЙ, 2 ВЫХОДА U/ I 11/12 БИТ. 20-ПОЛЮСНЫЙ ФРОНТАЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ЗАКАЗЫВАЕТСЯ ОТДЕЛЬНО 6ES7332-5HB01-0AB0 1 Дискретные выходы SM 322, МОДУЛЬ ВЫВОДА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ: ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ЦЕПЕЙ, 8 ВЫХОДОВ =24В/2A. 20-ПОЛЮСНЫЙ ФРОНТАЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ЗАКАЗЫВАЕТСЯ ОТДЕЛЬНО 6ES7322-1BF01-0AA0 1 IM 360, ИНТЕРФЕЙСНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ БАЗОВОГО БЛОКА: ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДО 3 СТОЕК РАСШИРЕНИЯ С ИНТЕРФЕЙСНЫМИ МОДУЛЯМИ IM 361, ПОДДЕРЖКА K-ШИНЫ 6ES7360-3AA01-0AA0 2 7 Разработка технической структуры АСУ ТП
Аналоговые и дискретные сигналы от измерительных преобразователей заводятся на соответствующие модули ввода аналоговых и дискретных сигналов, входящих в состав процессорной станции. Затем сигналы обрабатываются с помощью модулей CPU 314 и через модуль вывода дискретных и аналоговых сигналов осуществляется управление исполнительными механизмами, установленными на котле. Также данные от процессорной станции при помощи протокола Ethernet поступают на станцию оператора и инженерную станцию. При необходимости на принтер рапортов можно вывести любую информацию по работе котлоагрегата. Техническая структура приведена на рис.8.1.
Рисунок 7.1 - Техническая структура системы управления
8 Состав информационного и программного обеспечения АСУ ТП
Согласно ГОСТ 17194-76 к информационным функциям относятся функции автоматизированной системы управления, целью которых является сбор, преобразование, хранение информации о состоянии объекта управления, представление этой информации оперативному персоналу или передача ее для последующей переработки.
Информационное обеспечение АСУ ТП (рис.9.2.) содержит, прежде всего, алгоритмы сбора и обработки технологической информации. Кроме алгоритмов сбора информации с датчиков и ее обработки (усреднение, фильтрация и т.д.) сюда же входят алгоритмы контроля достоверности исходной информации.
Кроме сбора и обработки входной информации с организацией массивов данных для решения задач управления информационные алгоритмы АСУ ТП осуществляют: проверку соответствия основных параметров ТП допустимым значениям с сигнализацией выхода за пределы, вычисления ряда комплексных показателей, характеризующих качество ведения ТП, расчет необходимых технико-экономических показателей, составление оперативной и отчетной документации. Объем этих функций зависит от сложности информационной модели данной системы управления. Под информационной моделью понимается отображение параметров внешней среды и переменных систем управления, организованное с помощью специальных средств по определенным алгоритмам.
Информационное обеспечение АСУ ТП должно отвечать основному требованию, которое заключается в представлении всем функциональным подсистемам информации для решения задач управления в необходимом объеме, в требуемые сроки и в удобной для пользования форме. Отсюда вытекают основные принципы организации информационного обеспечения:
обеспечение полноты данных, необходимых для решения задач системы; минимальное дублирование данных;
одноразовый ввод и многократное использование данных задачами-пользователями;
быстрый поиск информации;
поддержание информации в достоверном состоянии.
Основные функции информационного обеспечения состоят в создании и ведении информационной базы, а также в обеспечении задач системы информацией, необходимой для автоматизации функций управления. Таким образом, информационное обеспечение играет роль обеспечивающей подсистемы. При этом оно должно обеспечить: решение всех задач информацией с минимальными временными и стоимостными затратами на решение этих задач; единство использования технико-экономических показателей; возможность сокращения времени, необходимого для получения технико-экономических данных.
Информационное обеспечение системы однозначно и окончательно определяется только после определения всех функций системы, завершения технического проекта по всем задачам и выдачи уточненных требований и исходных данных для информационного обеспечения. Его составной частью является информационная база (ИБ) АСУ ТП, под которой понимается совокупность входных и промежуточных массивов и записей данных, используемых для решения задач.
Информационные массивы представляют собой функциональную совокупность однородных по форме записей информационных сообщений, закодированных и нанесенных на носители средств вычислительной техники и в соответствии с ГОСТ 14.408-83 должны обеспечивать: минимальные временные и стоимостные затраты на обработку информации; минимальную избыточность информации; оптимальный уровень дублирования.
Помимо понятия массивов информации при обработке информации техническими средствами АСУ используются такие информационные единицы, как данные записи, блоки и др. Данные - это информация, представленная в формализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать ее при помощи технических средств. Данные группируются в массивы.
Программное обеспечение АСУ ТП представляет собой совокупность программ для реализации АСУ ТП на базе применения средств вычислительной техники. Структура программного обеспечения АСУ рис.8.1. Программное обеспечение составляют:
- операционная система вычислительного комплекса (системное программное обеспечение);
- система программ, включая пакеты прикладных программ, осуществляющих организацию и обработку данных с целью реализации необходимых функций управления в рамках определенных экономико-математических и организационных моделей (специальное программное обеспечение);
- инструктивно-методические материалы по применению средств программного обеспечения
Все множество средств программного обеспечения можно условно разделить на две группы: общесистемное (общее) и функциональное (специальное) программные обеспечения. Общесистемное программное обеспечение включает следующие компоненты: средства автоматизации программирования для создания и ведения АБД; системы управления базами данных (СУБД); средства телеобработки; средства организации вычислительного процесса; системы сортировки данных; системные сервисные средства программирования.
Основой общесистемного программного обеспечения являются операционные системы. Операционная система (ОС) представляет собой систему, обеспечивающую автоматическое или автоматизированное прохождение задачи на машине, и состоит из набора стандартных управляющих и обрабатывающих программ, созданных для конкретной ЭВМ (обрабатывающей, управляющей). ОС обеспечивает: организацию ввода-вывода данных программы, сообщений оператора и ЭВМ; включение и выключение транслятора или интерпретатора, средств обнаружения и исправления ошибок; запуск программы на решение; планирование решения на ЭВМ нескольких задач; установление контакта между пользователем и машиной.
Рисунок 8.1 - Структура программного обеспечения АСУ:
1 - средства разработки и эксплуатации программ; 2 - средства технического обслуживания; 3 - операционная система; 3.1 - управляющие системы (программы); 3.2.- обрабатывающие программы; 4 — оригинальные программы; 5 - пакеты прикладных программ (ППП); 5.1 - ППП общего назначения; 5.2 - ППП функционального назначения
Программное обеспечение многоуровневых АСУ представляет собой совокупность ряда компонентов: технологии проектирования и программирования; операционных систем; средств автоматизации проектирования; программного обеспечения решения задач конкретной ИАСУ. Технология проектирования и программирования включает: порядок разработки и внедрения; технологию проектирования; технологию эксплуатации и развития. В состав средств автоматизации входят: типовые проектные решения (ТПР) общесистемного и функционального назначения; ППП общего, общесистемного и функционального назначения; системы автоматизированного проектирования.
Функциональное (специальное) программное обеспечение состоит из программ решения конкретных задач АСУ ТП и ППП, получивших в настоящее время наибольшее распространение. Функциональное обеспечение предназначено для целевого использования и определяется спецификой комплексов задач, реализуемых в АСУ ТП.
Рис.9.2.Информационное обеспечения АСУ ТП
Заключение
В данном курсовом проекте рассмотрена реализация АСУ ТП котлоагрегата ДКВр-10-13.
Проведен анализ действующей системы автоматизации на базе контроллера «Контур-1» и предложен новый вариант системы на базе контроллера Simatic S7-300 фирмы «Siemens».
По результатам разработки функциональной структуры и информационной модели объекта, были заменены устаревшие средства измерения и автоматизации на новые датчики. С целью повышения эффективности работы системы проект реализован на базе локальных вычислительных сетей.
Данные новшества необходимы как для реализации задачи экономичного расхода топлива и сырья, так и для обеспечения задачи повышения производительности котельной в целом.
Литература
Г.П.Плетнев Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. Москва, Энергоиздат,1981г.
Каталог оборудования и устройств Siemens для промышленной автоматизации. http://www.ca01.ru/
Г.А. Липатников, М.С. Гузеев. Автоматическое регулирование объектов теплоэнергетики. Владивосток 2007
Инструкция по эксплуатации котла ДКВр-10-13
Автоматизация участка технологического процесса на базе микропроцессорной техники. Методические указания . Ангарск,2000 г.



2