МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
Краевое государственное бюджетное
Профессиональное образовательное учреждение
«Дивногорский гидроэнергетический техникум имени А.Е. Бочкина»
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
Автоматизированные системы управления
В электроэнергетических системах
Для студентов дневного и заочного отделений
специальности 13.02.03 “Электрические станции, сети и системы”
по ПМ03. “Контроль и управление технологическими процессами ”
МДК.03.01. Автоматизированные системы управления в электроэнергетических системах.
Часть 2
Применение АСУТП на гидроэлектростанциях
Г.
Рассмотрена и одобрена на заседании комиссии профессионального цикла специальностей ГЭЭУ, СиЭИС, ЭССиС Протокол № ____ от «____» ________ 2020г. Председатель комиссии _____________ Е. Л. Филина | УТВЕРЖДАЮ: Заместитель директора по учебной работе ___________ Е.А. Боровенко «____» ___________2020 г |
Рабочая программа профессионального модуля ПМ-03. “Контроль и управление технологическими процессами” разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы»
Организация-разработчик: Краевое государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«Дивногорский гидроэнергетический техникум имени А.Е.Бочкина»
Разработчик: Докин В.В. преподаватель ДГЭТ.
Содержание
| Введение | 5 | |
12 | Раздел. Применение АСУТП в энергетике | 7 | |
12.1 | Тема. Общие сведения об АСУТП | 7 | |
12.1.1 | Основные цели создания АСУ ТП ГЭС | 8 | |
12.1.2 | Общестанционный уровень систем АСУТП | 8 | |
12.2 | Структура автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП) | 9 | |
12.2.1 | Иерархическая структура АСУТП | 9 | |
12.2.2 | АРМ-ы и СЕРВЕР-ы | 10 | |
12.2.3 | Интерфейсы | 11 | |
12.2.4 | Структура и основные функции УВМ | 12 | |
12.2.5 | Программное обеспечение верхнего уровня АСУТП | 14 | |
| Контрольные вопросы к разделу «Применение АСУТП в энергетике» | 16 | |
12.3 | Тема. Нижний уровень АСУТП | 17 | |
12.3.1 | Тема. Структура ПЛК | 18 | |
12.3.2 | Тема. Модули ввода-вывода | 20 | |
12.3.3 | Тема. Типы ПЛК | 21 | |
12.3.4 | Тема. Типовая архитектура ПЛК | 22 | |
12.3.5 | Тема. Языки программирования контроллеров | 25 | |
12.3.6 | Тема. Рабочее место программиста контроллера. | 29 | |
12.3.7 | Тема. Пример применения контроллера для управления объектом | 31 | |
12.3.8 | Тема. Пример отладки алгоритма | 31 | |
Контрольные вопросы по теме ПЛК | 33 | ||
12.4 | Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). | 34 | |
12.4.1 | Задачи АСКУЭ | 34 | |
12.4.2 | Функции системы коммерческого учета | 35 | |
12.4.3 | Организация системы АСКУЭ | 35 | |
12.4.4 | Структура АСКУЭ | 37 | |
12.4.5 | Коммерческий учёт электроэнергии | 39 | |
12.4.6 12.4.7 | Требования к АСКУЭ Разработка структурной схемы АСКУЭ | 40 42 | |
| Список используемой литературы | 47 | |
Введение
Содержание данного методического пособия включает в себя материал из разных учебников по АСУТП в электроэнергетических системах, список которых прилагается в конце данного пособия.
Издание данного пособия было вызвано тем, что по данной рабочей программе нет конкретного учебника, а существующие учебники предназначены для студентов высших учебных заведений и содержание их мало понятно для учащихся колледжа энергетического направления. Автор данного пособия, используя свой многолетний практический опыт работы по данному направлению на Красноярской ГЭС, а также опыт преподавания в колледже энергетического направления, систематизировал и упростил материал до понимания его учащимися энергетического колледжа. В пособии рассмотрены, применяемые на электростанциях автоматические системы управления объектами электростанций и принцип их работы.
Данное методическое пособие разработано:
- в соответствии с ФГОС по специальности 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы»(базовой подготовки) и рабочей программой профессионального модуля«МДК.03.01. Автоматизированные системы управления в электроэнергетических системах» по ПМ03 “ Контроль и управление технологическими процессами”.
Данное пособие является частью основной профессиональной образовательной программы.
Рабочая программа профессионального модуля может быть использована в дополнительном профессиональном образовании:
- по программам профессиональной подготовки по профессиям рабочих:
19842 «Электромонтер по обслуживанию подстанций»;
19848 «Электромонтер по обслуживанию электрооборудования электростанций»;
19861«Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования».
Цели и задачи данного методического пособия:
Обучения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями.
Видеостена на ЦПУ Саяно-Шушенской ГЭС.
ЦПУ на Чебоксарской ГЭС.
Раздел 12. Применение АСУТП в энергетике.
Тема 12.1. Общие сведения об АСУТП.
АСУТП - это совокупность аппаратных средств и их программного обеспечения, предназначенных для управления технологическими объектами.
Объектом управления АСУТП ГЭС является гидроэлектростанция со всем основным и вспомогательным оборудованием, гидротехническими сооружениями и электротехническим оборудованием подстанции.
Технологические процессы на ГЭС характеризуются относительной простотой по сравнению с тепловыми электростанциями, оборудование обладает высокой маневренностью. Поэтому гидроэлектростанции отличаются высокой степенью автоматизации основных технологических процессов.
В старых существующих системах управления агрегатный уровень выполнялся на традиционных аналоговых и релейных технических средствах без использования вычислительной техники. Использование цифровой вычислительной техники с программным управлением должно было дать новые возможности для решения технологических задач. Применение этой техники позволяет решить любую технологическую задачу за счёт использования специальных технологических программ.
С начала семидесятых годов велась разработка АСУТП ГЭС на базе средств вычислительной техники. Первые системы управления были разработаны и внедрены на действующих Воткинской и Красноярской ГЭС. В дальнейшем велись разработки АСУТП для вновь проектируемых ГЭС. Первые управляющие вычислительные машины (УВМ), по сравнению с современными промышленными компьютерами были громоздки, занимали много места и были ненадёжны.
В современных системах управления используются устройства, компьютеры и контроллеры, выполненные на базе современной микропроцессорной техники. Применение компьютеров и контроллеров произвело настоящую революцию в решении информационных и управляющих задач в энергетике.
В настоящее время находятся в эксплуатации АСУТП Воткинской, Красноярской, Чиркейской, Колымской и Саяно-Шушенской ГЭС и на многих других станциях, а также ведутся разработки систем управления для всех вновь проектируемых крупных станций и каскадов ГЭС и модернизация устарелых комплексов АСУТП.
12.1.1. Основными целями создания АСУ ТП ГЭС являются:
• увеличение выработки электроэнергии за счет оптимизации водно-энергетических и электрических режимов оборудования электростанции путем управления активными и реактивными мощностями и составом гидроагрегатов;
• повышение надежности эксплуатации основного и вспомогательного оборудования, а также гидротехнических сооружений, за счёт своевременной подачи информации о неисправностях и отклонениях режима работы от нормально-допустимого;
• увеличение межремонтного и общего срока службы оборудования за счет полной автоматизации основных технологических процессов, контроля, диагностирования;
• обеспечения эксплуатационного персонала достоверной оперативной и статистической информацией;
• повышение надежности и экономичности работы энергосистем путем привлечения ГЭС к автоматическому управлению режимом работы энергосистем по активной и реактивной мощностям в нормальных и аварийных режимах.