Тема 12.1. Общие сведения об АСУТП

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.