hjem Regnskap Styresystem for varmesystem. Automatisert system for drift og fjernstyring av varmeforsyningsprosessen

Styresystem for varmesystem. Automatisert system for drift og fjernstyring av varmeforsyningsprosessen

Ris. 6. To-trådslinje med to koronatråder med forskjellig avstand mellom dem

16 m; 3 - bp = 8 m; 4 - b,

BIBLIOGRAFI

1. Efimov B.V. Stormbølger i luftledninger. Apatity: Publishing House of the KSC RAS, 2000. 134 s.

2. Kostenko M.V., Kadomskaya K.P., Levinshgein M.L., Efremov I.A. Overspenning og beskyttelse mot dem i

høyspent overhead og kabel kraftledninger. L.: Nauka, 1988. 301 s.

ER. Prokhorenkov

METODER FOR Å BYGGE ET AUTOMATISERT SYSTEM FOR DISTRIBUERT VARMEKONTROLL AV BYEN

Problemene med å introdusere ressursbesparende teknologier i moderne Russland gitt betydelig oppmerksomhet. Disse problemene er spesielt akutte i regionene i det fjerne nord. Fyringsolje brukes som brensel til byfyrhus, som leveres med jernbane fra de sentrale regionene i Russland, noe som øker kostnadene for generert termisk energi betydelig. Varighet

Oppvarmingssesongen under forholdene i Arktis er 2-2,5 måneder lengre enn i de sentrale delene av landet, som er assosiert med de klimatiske forholdene i det fjerne nord. Samtidig må varme- og kraftbedrifter generere den nødvendige mengden varme i form av damp, varmt vann under visse parametere (trykk, temperatur) for å sikre levetiden til all urban infrastruktur.

Å redusere kostnadene ved å generere varme levert til forbrukerne er bare mulig gjennom økonomisk forbrenning av drivstoff, rasjonell bruk elektrisitet for bedriftens egne behov, minimere varmetap i områdene transport (byens varmenett) og forbruk (bygninger, bedrifter i byen), samt redusere antall servicepersonell på produksjonssteder.

Løsningen av alle disse problemene er bare mulig gjennom innføring av ny teknologi, utstyr, tekniske midler ledelse for å sikre økonomisk effektivitet arbeid fra termiske kraftbedrifter, samt å forbedre kvaliteten på styring og drift av termiske kraftsystemer.

Formulering av problemet

En av de viktige oppgavene innen byoppvarming er å lage varmeforsyningssystemer med parallell drift av flere varmekilder. Moderne systemer fjernvarme byer har utviklet seg som svært komplekse, romlig distribuerte systemer med lukket sirkulasjon. Som regel har forbrukerne ikke egenskapen til selvregulering, fordelingen av kjølevæsken utføres ved foreløpig installasjon av spesialdesignede (for en av modusene) konstante hydrauliske motstander [1]. I denne forbindelse fører den tilfeldige karakteren av valg av termisk energi av forbrukere av damp og varmt vann til dynamisk komplekse transiente prosesser i alle elementer i et termisk kraftsystem (TPP).

Driftskontroll av tilstanden til eksterne anlegg og kontroll av utstyr plassert på kontrollerte punkter (CP) er umulig uten utvikling av et automatisert system for utsendelseskontroll og styring av sentralvarmepunkter og pumpestasjoner (ASDK og U TsTP og NS) i by. Derfor en av faktiske problemer er styring av termiske energistrømmer, under hensyntagen til de hydrauliske egenskapene til både selve varmenettverket og energiforbrukere. Det krever å løse problemer knyttet til etableringen av varmeforsyningssystemer, der det er parallelt

det er flere varmekilder (termiske stasjoner - TS)) til sammen varmenett byer og generell tidsplan termisk belastning. Slike systemer gjør det mulig å spare drivstoff under oppvarming, øke graden av belastning av hovedutstyret og drive kjeleenheter i moduser med optimale effektivitetsverdier.

Løsning av optimale kontrollproblemer teknologiske prosesser oppvarming kjelehus

For å løse problemene med optimal kontroll av teknologiske prosesser til oppvarmingskjelehuset "Severnaya" fra State Regional Thermal Power Enterprise (GOTEP) "TEKOS", innenfor rammen av et tilskudd fra importprogrammet for energisparende og miljøvernutstyr og materialer (PIEPOM) fra den russisk-amerikanske komiteen, utstyr ble levert (finansiert av den amerikanske regjeringen). Dette utstyret og designet for det programvare gjorde det mulig å løse et bredt spekter av gjenoppbyggingsoppgaver ved basisbedriften GOTEP "TEKOS", og resultatene som ble oppnådd - å replikere til varme- og kraftbedriftene i regionen.

Grunnlaget for rekonstruksjonen av kontrollsystemer for kjeleenheter til TS var utskifting av utdaterte automatiseringsverktøy til sentralkontrollpanelet og lokale automatiske kontrollsystemer med en moderne mikroprosessor distribuert system ledelse. Det implementerte distribuerte kontrollsystemet for kjeleenheter basert på mikroprosessorsystemet (MPS) TDC 3000-S (Supper) fra Honeywell ga en enhetlig komplett løsning for implementering av alle systemfunksjoner for teknologisk prosesskontroll av kjøretøyet. Den opererte MPS har verdifulle kvaliteter: enkelhet og synlighet av oppsettet av kontroll- og driftsfunksjoner; fleksibilitet ved å oppfylle alle kravene til prosessen, med tanke på pålitelighetsindikatorer (arbeid i "varm" standby-modus til den andre datamaskinen og USO), tilgjengelighet og effektivitet; enkel tilgang til alle systemdata; enkel endring og utvidelse av tjenestefunksjoner uten tilbakemelding på systemet;

forbedret kvalitet på presentasjonen av informasjon i en form som er praktisk for beslutningstaking (vennlig intelligent operatørgrensesnitt), som bidrar til å redusere feil fra operativt personell i drift og kontroll av TS-prosesser; datamaskinoppretting av dokumentasjon for prosesskontrollsystemer; økt operativ beredskap av objektet (resultatet av selvdiagnostikk av kontrollsystemet); perspektiv av systemet med en høy grad innovasjon . I TDC 3000 - S-systemet (fig. 1) er det mulig å koble til eksterne PLS-kontrollere fra andre produsenter (denne muligheten implementeres dersom det er en PLS-gateway-modul). Informasjon fra PLS-kontrollere vises

Den vises i innholdsfortegnelsen som en rekke punkter tilgjengelig for lesing og skriving fra brukerprogrammer. Dette gjør det mulig å bruke distribuerte I/O-stasjoner installert i umiddelbar nærhet til kontrollerte objekter for datainnsamling og overføring av data til TOC via en informasjonskabel ved bruk av en av standardprotokollene. Dette alternativet lar deg integrere nye kontrollobjekter, inkludert automatisert system utsendelse av kontroll og styring av sentralvarmepunkter og pumpestasjoner (ASDKiU TsTPiNS), til det eksisterende automatiserte prosesskontrollsystemet til bedriften uten eksterne endringer for brukerne.

Lokalt datanettverk

Universelle stasjoner

Datamaskinanvendt historisk

gatewaymodulmodul

Det lokale nettverket ledelse

Backbone gateway

I Reserve (ARMM)

Forbedringsmodul. Advanced Process Manager (ARMM)

Universelt kontrollnettverk

I/O-kontrollere

kabelveier 4-20 mA

I/O-stasjon SIMATIC ET200M.

I/O-kontrollere

Nettverk av PLS-enheter (PROFIBUS)

Kabelruter 4-20 mA

Strømningssensorer

Temperatursensorer

Trykksensorer

Analysatorer

Regulatorer

Frekvensstasjoner

portventiler

Strømningssensorer

Temperatursensorer

Trykksensorer

Analysatorer

Regulatorer

Frekvensstasjoner

portventiler

Ris. 1. Samle informasjon fra distribuerte PLS-stasjoner, overføre den til TDC3000-S for visualisering og prosessering, etterfulgt av utstedelse av kontrollsignaler

De utførte eksperimentelle studiene har vist at prosessene som skjer i dampkjelen i driftsmodusene for dens drift er av tilfeldig natur og er ikke-stasjonære, noe som bekreftes av resultatene av matematisk prosessering og statistisk analyse. Under hensyntagen til den tilfeldige karakteren av prosessene som skjer i dampkjelen, tas estimater av forskyvningen av den matematiske forventningen (MO) M(t) og spredning 5 (?) langs hovedkoordinatene for kontroll som et mål for å vurdere kontrollkvalitet:

Em, (t) 2 MZN (t) - MrN (t) ^ gMix (t) ^ min

hvor Mzn(t), Mmn(t) er innstilt og gjeldende MO for de viktigste justerbare parameterne til dampkjelen: mengden luft, mengden brensel og dampeffekten til kjelen.

s 2 (t) = 8|v (t) - q2N (t) ^ s^ (t) ^ min, (2)

hvor 52Tn, 5zn2(t) er strøm- og innstilte varianser for hovedkontrollerte parametere til dampkjelen.

Da vil kontrollkvalitetskriteriet ha formen

Jn = I [avMy(t) + ßsö;, (t)] ^ min, (3)

hvor n = 1,...,j; - ß - vektkoeffisienter.

Avhengig av kjelens driftsmodus (regulerende eller grunnleggende), bør en optimal styringsstrategi dannes.

For dampkjelens styringsmodus bør styringsstrategien være rettet mot å holde trykket i dampsamleren konstant, uavhengig av dampforbruket til varmeforbrukere. For denne driftsmodusen, estimatet av forskyvningen av damptrykket i hoveddamphodet i skjemaet

ep (/) = Pz(1) - Pm () ^B^ (4)

hvor VD, Pt(0 - innstilte og gjeldende gjennomsnittsverdier for damptrykk i hoveddamphodet.

Forskyvningen av damptrykket i hoveddampsamleren ved dispersjon, tatt i betraktning (4), har formen

(0 = -4r(0 ^^ (5)

hvor (UrzOO, art(0 - gitte og aktuelle trykkdispersjoner.

Fuzzy logikkmetoder ble brukt for å justere overføringskoeffisientene til regulatorene til kretsene til det multi-tilkoblede kjelekontrollsystemet.

I prosessen med prøvedrift av automatiserte dampkjeler, statistisk materiale, som gjorde det mulig å oppnå komparative (med drift av ikke-automatiserte kjeleenheter) egenskaper for den tekniske og økonomiske effektiviteten ved innføring av nye metoder og kontroller og å fortsette gjenoppbyggingsarbeid på andre kjeler. Så for perioden med halvårlig drift av ikke-automatiserte dampkjeler nr. 9 og 10, samt automatiserte dampkjeler nr. 13 og 14, ble resultatene oppnådd, som er presentert i tabell 1.

Bestemmelse av parametere for optimal belastning av et termisk anlegg

For å bestemme den optimale lasten til kjøretøyet, er det nødvendig å kjenne energikarakteristikkene til deres dampgeneratorer og kjelehuset som helhet, som er forholdet mellom mengden drivstoff som tilføres og den mottatte varmen.

Algoritmen for å finne disse egenskapene inkluderer følgende trinn:

Tabell 1

Kjelens ytelsesindikatorer

Navn på indikator Verdi på indikatorer for melkekjeler

№9-10 № 13-14

Varmeproduksjon, Gcal Drivstoffforbruk, t Spesifikk hastighet for drivstofforbruk for generering av 1 Gcal termisk energi, kg referansedrivstoff kal 170 207 20 430 120,03 217 626 24 816 114,03

1. Bestemmelse av den termiske ytelsen til kjeler for forskjellige belastningsmoduser for deres drift.

2. Bestemmelse av varmetap A () under hensyntagen til effektiviteten til kjeler og deres nyttelast.

3. Bestemmelse av belastningsegenskapene til kjeleenheter i området for deres endring fra minimum tillatt til maksimum.

4. Basert på endringen i de totale varmetapene i dampkjeler, bestemmelsen av deres energiegenskaper, som gjenspeiler timeforbruket av standard drivstoff, i henhold til formelen 5 = 0,0342 (0, + AC?).

5. Innhenting av energikarakteristikkene til kjelehus (TS) ved å bruke energikarakteristikkene til kjeler.

6. Forming, under hensyntagen til energikarakteristikkene til TS, kontrollerer beslutninger om rekkefølgen og rekkefølgen av deres lasting under oppvarmingsperioden, så vel som i sommersesongen.

Et annet viktig problem med å organisere parallelldrift av kilder (TS) er bestemmelsen av faktorer som har en betydelig innvirkning på belastningen av kjelehus, og oppgavene til varmeforsyningsstyringssystemet for å gi forbrukerne den nødvendige mengden varmeenergi når mulig. minimal kostnad for produksjon og overføring.

Løsningen av det første problemet utføres ved å koble forsyningsplanene med tidsplanene for varmebruk ved hjelp av et system med varmevekslere, løsningen på det andre er ved å etablere samsvar mellom forbrukernes varmebelastning og produksjonen, dvs. ved å planlegge endringen i belastning og redusere tap i overføringen av varmeenergi. Å sikre sammenkobling av tidsplaner for tilførsel og bruk av varme bør utføres ved bruk av lokal automatisering i mellomstadier fra kilder til termisk energi til forbrukerne.

For å løse det andre problemet, foreslås det å implementere funksjonene for å estimere den planlagte belastningen til forbrukere, under hensyntagen til de økonomisk berettigede mulighetene til energikilder (ES). Denne tilnærmingen er mulig ved hjelp av metodene situasjonsstyring basert på implementering av fuzzy logic algoritmer. Hovedfaktoren som har en betydelig innvirkning på

varmebelastningen til kjelehus er den delen av den som brukes til oppvarming av bygninger og til varmtvannsforsyning. Den gjennomsnittlige varmestrømmen (i watt) som brukes til oppvarming av bygninger, bestemmes av formelen

hvor /fra - gjennomsnittlig utetemperatur for en viss periode; r( - gjennomsnittstemperaturen til inneluften i det oppvarmede rommet (temperaturen som må opprettholdes på et gitt nivå); / 0 - den estimerte utelufttemperaturen for oppvarmingsdesign;<70 - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых и общественных зданий в Ваттах на 1 м площади здания при температуре /0; А - общая площадь здания; Кх - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (при отсутствии конкретных данных его можно считать равным 0,25).

Det kan ses av formel (6) at varmebelastningen på oppvarming av bygninger hovedsakelig bestemmes av utelufttemperaturen.

Gjennomsnittlig varmestrøm (i watt) for varmtvannsforsyning av bygninger bestemmes av uttrykket

1,2w(a + ^)(55 - ^) s

Yt ". "_ Med"

hvor m er antall forbrukere; a - hastigheten på vannforbruket for varmtvannsforsyning ved en temperatur på +55 ° C per person per dag i liter; b - hastigheten på vannforbruket for varmtvannsforsyning forbrukt i offentlige bygninger ved en temperatur på +55 ° C (antatt å være 25 liter per dag per person); c er varmekapasiteten til vann; /x - temperatur på kaldt (tappe)vann i oppvarmingsperioden (antatt å være +5 °C).

Analyse av uttrykk (7) viste at ved beregning av gjennomsnittlig varmebelastning på varmtvannsforsyning viser den seg å være konstant. Den virkelige utvinningen av termisk energi (i form av varmt vann fra springen), i motsetning til den beregnede verdien, er tilfeldig, som er assosiert med en økning i analysen av varmt vann om morgenen og kvelden, og en nedgang i utvalget i løpet av dagen og natten. På fig. 2, 3 viser grafer for endring

Olje 012 013 014 015 016 017 018 019 1 111 112 113 114 115 116 117 118 119 2 211 212 213 214 215 2 1 1 3 1 2 1 1 3 1 3

dager i måneden

Ris. 2. Graf over endringer i vanntemperaturen i CHP N9 5 (7 - direkte kjelevann,

2 - direkte kvartalsvis, 3 - vann til varmtvannsforsyning, 4 - revers kvartalsvis, 5 - retur kjelvann) og utelufttemperaturer (6) for perioden 1. februar til 4. februar 2009

trykk og temperatur på varmtvann for TsTP nr. 5, som ble hentet fra arkivet til SDKi U TsTP og NS i Murmansk.

Med begynnelsen av varme dager, når omgivelsestemperaturen ikke synker under +8 °C i fem dager, blir varmebelastningen til forbrukerne slått av og varmenettverket fungerer for behovene til varmtvannsforsyning. Den gjennomsnittlige varmestrømmen til varmtvannsforsyningen i perioden uten oppvarming beregnes ved hjelp av formelen

hvor er temperaturen på kaldt (kran)vann under ikke-oppvarmingsperioden (antatt å være +15 °С); p - koeffisient tatt i betraktning endringen i gjennomsnittlig vannforbruk for varmtvannsforsyning i ikke-oppvarmingsperioden i forhold til oppvarmingsperioden (0,8 - for bolig- og kommunalsektoren, 1 - for bedrifter).

Ved å ta hensyn til formlene (7), (8), beregnes varmebelastningsgrafer for energiforbrukere, som er grunnlaget for å konstruere oppgaver for sentralisert regulering av tilførselen av termisk energi til TS.

Automatisert system for utsendelse av kontroll og styring av sentralvarmepunkter og pumpestasjoner i byen

Et spesifikt trekk ved byen Murmansk er at den ligger i et kupert område. Minste høyde er 10 m, maksimum er 150 m. I denne forbindelse har varmenettverket en tung piezometrisk graf. På grunn av det økte vanntrykket i de innledende seksjonene øker ulykkesraten (rørbrudd).

For operasjonell kontroll av tilstanden til eksterne objekter og kontroll av utstyr plassert på kontrollerte punkter (CP),

Ris. Fig. 3. Graf over vanntrykkendring i sentralvarmestasjon nr. 5 for perioden 1. februar til 4. februar 2009: 1 - varmtvannsforsyning, 2 - direkte kjelevann, 3 - direkte kvartalsvis, 4 - omvendt kvartalsvis,

5 - kaldt, 6 - retur kjelevann

ble utviklet av ASDKiUCTPiNS i byen Murmansk. Kontrollerte punkter, der telemekanikkutstyr ble installert under gjenoppbyggingsarbeidet, ligger i en avstand på opptil 20 km fra hovedbedriften. Kommunikasjon med telemekanikkutstyret ved CP skjer via en dedikert telefonlinje. Sentrale kjelerom (CTP) og pumpestasjoner er separate bygninger hvor det er installert teknologisk utstyr. Dataene fra kontrollpanelet sendes til kontrollrommet (i avsenderens PCARM) som ligger på territoriet til Severnaya TS til TEKOS-bedriften, og til TS-serveren, hvoretter de blir tilgjengelige for brukere av bedriftens lokale nettverk å løse sine produksjonsproblemer.

I samsvar med oppgavene løst ved hjelp av ASDKiUTSTPiNS har komplekset en to-nivå struktur (fig. 4).

Nivå 1 (øvre, gruppe) - ekspeditørkonsoll. Følgende funksjoner er implementert på dette nivået: sentralisert kontroll og fjernkontroll av teknologiske prosesser; visning av data på skjermen til kontrollpanelet; dannelse og utstedelse av

selv dokumentasjon; dannelse av oppgaver i det automatiserte prosesskontrollsystemet til bedriften for å administrere modusene for parallell drift av byens termiske stasjoner for det generelle byvarmenettverket; tilgang for brukere av bedriftens lokale nettverk til databasen for den teknologiske prosessen.

Nivå 2 (lokalt, lokalt) - CP-utstyr med sensorer plassert på dem (alarmer, målinger) og endelige aktiveringsenheter. På dette nivået implementeres funksjonene for innsamling og primær behandling av informasjon, utstedelse av kontrollhandlinger på aktuatorer.

Funksjoner utført av ASDKiUCTPiNS i byen

Informasjonsfunksjoner: kontroll av avlesninger av trykksensorer, temperatur, vannstrøm og kontroll av tilstanden til aktuatorer (på/av, åpen/lukk).

Kontrollfunksjoner: styring av nettverkspumper, varmtvannspumper, annet teknologisk utstyr til girkassen.

Visualiserings- og registreringsfunksjoner: alle informasjonsparametere og signaleringsparametere vises på trendene og mnemoniske diagrammer til operatørstasjonen; all informasjon

PC-arbeidsstasjonen til ekspeditøren

Adapter SHV/K8-485

Dedikerte telefonlinjer

KP-kontrollere

Ris. 4. Blokkdiagram av komplekset

parametere, signaleringsparametere, kontrollkommandoer registreres i databasen med jevne mellomrom, så vel som ved tilstandsendring.

Alarmfunksjoner: strømbrudd ved girkassen; aktivering av flomsensoren ved sjekkpunktet og sikkerhet ved sjekkpunktet; signalering fra sensorer om begrensende (høyt/lavt) trykk i rørledninger og sendere av nødsendringer i tilstanden til aktuatorer (på/av, åpen/lukk).

Konseptet med et beslutningsstøttesystem

Et moderne automatisert prosesskontrollsystem (APCS) er et multi-level menneske-maskin kontrollsystem. Senderen i et flernivås automatisert prosesskontrollsystem mottar informasjon fra en dataskjerm og handler på objekter som befinner seg i betydelig avstand fra den, ved hjelp av telekommunikasjonssystemer, kontrollere og intelligente aktuatorer. Dermed blir avsenderen hovedpersonen i ledelsen av den teknologiske prosessen til bedriften. Teknologiske prosesser innen termisk kraftteknikk er potensielt farlige. Så i tretti år dobles antallet registrerte ulykker omtrent hvert tiende år. Det er kjent at feil på grunn av unøyaktighet av de første dataene i steady state-modusene til komplekse energisystemer er 82-84%, på grunn av unøyaktigheten til modellen - 14-15%, på grunn av unøyaktigheten i metoden - 2 -3 %. På grunn av den store andelen av feilen i de første dataene, er det også en feil i beregningen av objektivfunksjonen, noe som fører til et betydelig usikkerhetsområde når du velger den optimale driftsmodusen til systemet. Disse problemene kan elimineres hvis vi vurderer automatisering ikke bare som en måte å erstatte manuelt arbeid direkte i produksjonsstyring, men som et middel for analyse, prognoser og kontroll. Overgangen fra utsendelse til et beslutningsstøttesystem betyr en overgang til en ny kvalitet - et intelligent informasjonssystem for en bedrift. Enhver ulykke (unntatt naturkatastrofer) er basert på menneskelig (operatør) feil. En av grunnene til dette er den gamle, tradisjonelle tilnærmingen til å bygge komplekse kontrollsystemer, fokusert på bruk av den nyeste teknologien.

vitenskapelige og teknologiske prestasjoner mens man undervurderer behovet for å bruke situasjonsbetingede styringsmetoder, metoder for å integrere kontrollundersystemer, samt bygge et effektivt menneske-maskin-grensesnitt fokusert på en person (avsender). Samtidig er det tenkt å overføre funksjonene til avsenderen for dataanalyse, prognosesituasjoner og ta passende beslutninger til komponentene i intelligente beslutningsstøttesystemer (ISDS). SPID-konseptet inkluderer en rekke verktøy forent av et felles mål - å fremme vedtakelse og implementering av rasjonelle og effektive ledelsesbeslutninger. SPPIR er et interaktivt automatisert system som fungerer som en intelligent mellommann som opprettholder et naturlig språkbrukergrensesnitt med et 3CAOA-system og bruker beslutningsregler som samsvarer med modellen og basen. Sammen med dette utfører SPPIR funksjonen automatisk sporing av avsenderen på stadier av informasjonsanalyse, gjenkjennelse og prognose av situasjoner. På fig. Figur 5 viser strukturen til SPPIR, ved hjelp av hvilken TS-avsenderen styrer varmeforsyningen til mikrodistriktet.

Basert på ovenstående kan flere uklare språklige variabler identifiseres som påvirker belastningen til TS, og følgelig driften av varmenettverk. Disse variablene er gitt i tabell. 2.

Avhengig av årstid, tid på dagen, dag i uken, samt egenskapene til det ytre miljøet, beregner situasjonsvurderingsenheten den tekniske tilstanden og den nødvendige ytelsen til termiske energikilder. Denne tilnærmingen gjør det mulig å løse problemene med drivstofføkonomi i fjernvarme, øke belastningsgraden av hovedutstyret og drive kjeler i moduser med optimale effektivitetsverdier.

Byggingen av et automatisert system for distribuert kontroll av varmeforsyningen til byen er mulig under følgende forhold:

innføring av automatiserte styringssystemer for kjeleenheter til oppvarming av kjelehus. (Implementering av automatiserte prosesskontrollsystemer ved TS "Severnaya"

Ris. 5. Strukturen til SPPIR til varmekjelehuset til mikrodistriktet

tabell 2

Språklige variabler som bestemmer belastningen til et varmekjelehus

Notasjon Navn Verdiområde (universelt sett) Vilkår

^måned Måned Januar til Desember Jan, Feb, Mar, Apr, Mai, Jun, Jul, Aug, Sep, Okt, Nov , "des"

T-ukers Ukedag arbeid eller helg "jobbing", "ferie"

TSug Tid på dagen fra 00:00 til 24:00 "natt", "morgen", "dag", "kveld"

t 1 n.v Utelufttemperatur fra -32 til +32 ° С "lavere", "-32", "-28", "-24", "-20", "-16", "-12", "- 8", "^1", "0", "4", "8", "12", "16", "20", "24", "28", "32", "over"

1" i Vindhastighet fra 0 til 20 m/s "0", "5", "10", "15", "høyere"

ga en reduksjon i den spesifikke drivstofforbruksraten for kjeler nr. 13.14 sammenlignet med kjeler nr. 9.10 med 5,2 %. Energibesparelser etter installasjon av frekvensvektoromformere på drevene til vifter og røykavtrekk til kjele nr. 13 utgjorde 36 % (spesifikt forbruk før rekonstruksjon - 3,91 kWh/Gcal, etter rekonstruksjon - 2,94 kWh/Gcal, og

nr. 14 - 47 % (spesifikt strømforbruk før ombygging - 7,87 kWh/Gcal., etter ombygging - 4,79 kWh/Gcal));

utvikling og implementering av ASDKiUCTPiNS av byen;

introduksjon av informasjonsstøttemetoder for TS-operatører og ASDKiUCTPiNS av byen ved å bruke konseptet SPPIR.

BIBLIOGRAFI

1. Shubin E.P. De viktigste problemene med å designe urbane varmeforsyningssystemer. M.: Energi, 1979. 360 s.

2. Prokhorenkov A.M. Rekonstruksjon av varmekjelehus på grunnlag av informasjons- og kontrollkomplekser // Nauka proizvodstvo. 2000. nr. 2. S. 51-54.

3. Prokhorenkov A.M., Sovlukov A.S. Uklare modeller i kontrollsystemer for kjeleaggregatteknologiske prosesser // Computer Standards & Interfaces. 2002 Vol. 24. S. 151-159.

4. Mesarovich M., Mako D., Takahara Y. Teori om hierarkiske flernivåsystemer. M.: Mir, 1973. 456 s.

5. Prokhorenkov A.M. Metoder for identifikasjon av tilfeldige prosessegenskaper i informasjonsbehandlingssystemer // IEEE Transaksjoner på instrumentering og måling. 2002 Vol. 51, nr. 3. s. 492-496.

6. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Tilfeldig signalbehandling i digitale industrielle kontrollsystemer // Digital signalbehandling. 2008. nr. 3. S. 32-36.

7. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Bestemmelse av klassifiseringsegenskapene til tilfeldige prosesser // Måleteknikker. 2008 Vol. 51, nr. 4. S. 351-356.

8. Prokhorenkov A.M., Kachala H.M. Påvirkning av klassifiseringskarakteristikker av tilfeldige prosesser på nøyaktigheten av behandling av måleresultater // Izmeritelnaya tekhnika. 2008. Nr. 8. S. 3-7.

9. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Informasjonssystem for analyse av tilfeldige prosesser i ikke-stasjonære objekter // Proc. av den tredje IEEE Int. Workshop om intelligent datainnsamling og avanserte datasystemer: teknologi og applikasjoner (IDAACS "2005). Sofia, Bulgaria. 2005. S. 18-21.

10. Metoder for robust nevro-fuzzy og adaptiv kontroll, red. N.D. Yegupova // M.: Forlag til MSTU im. N.E. Bauman, 2002". 658 s.

P. Prokhorenkov A.M., Kachala N.M. Effektiviteten til adaptive algoritmer for innstilling av regulatorer i kontrollsystemer utsatt for påvirkning av tilfeldige forstyrrelser // BicrniK: Scientific and Technical. vi vil. Spesialnummer. Cherkasy State Technol. un-t.-Cherkask. 2009. S. 83-85.

12. Prokhorenkov A.M., Saburov I.V., Sovlukov A.S. Datavedlikehold for beslutningsprosesser under industriell kontroll // BicrniK: vitenskapelig og teknisk. vi vil. Spesialnummer. Cherkasy State Technol. un-t. Cherkask. 2009. S. 89-91.

1. Fordelingen av varmebelastningen til forbrukere av termisk energi i varmeforsyningssystemet mellom kildene til termisk energi som leverer termisk energi i dette varmeforsyningssystemet utføres av organet som er autorisert i samsvar med denne føderale loven til å godkjenne varmeforsyningen ordning, ved å gjøre årlige endringer i varmeforsyningsordningen.

2. For å distribuere varmebelastningen til forbrukere av termisk energi, er alle varmeforsyningsorganisasjoner som eier kilder til termisk energi i dette varmeforsyningssystemet pålagt å underkaste seg det organ som er autorisert i samsvar med denne føderale loven for å godkjenne varmeforsyningsordningen , en applikasjon som inneholder informasjon:

1) på mengden varmeenergi som varmeforsyningsorganisasjonen forplikter seg til å levere til forbrukere og varmeforsyningsorganisasjoner i dette varmeforsyningssystemet;

2) på mengden kapasitet til termiske energikilder, som varmeforsyningsorganisasjonen forplikter seg til å støtte;

3) på gjeldende tariffer innen varmeforsyning og predikerte spesifikke variable kostnader for produksjon av termisk energi, varmebærer og kraftvedlikehold.

3. Varmeforsyningsordningen bør definere forholdene under hvilke det er mulig å levere termisk energi til forbrukere fra ulike kilder til termisk energi samtidig som påliteligheten til varmeforsyningen opprettholdes. I nærvær av slike forhold utføres fordelingen av varmebelastningen mellom varmeenergikilder på konkurransedyktig basis i samsvar med kriteriet om minimumsspesifikke variable kostnader for produksjon av varmeenergi fra varmeenergikilder, bestemt på den måten etablert av prisbasene innen varmeforsyning, godkjent av regjeringen i Den russiske føderasjonen, på grunnlag av applikasjonsorganisasjoner som eier kilder til termisk energi, og standarder tatt i betraktning ved regulering av tariffer innen varmeforsyning for tilsvarende reguleringsperiode.

4. Hvis varmeforsyningsorganisasjonen ikke er enig med fordelingen av varmebelastningen utført i varmeforsyningsordningen, har den rett til å klage på avgjørelsen om slik distribusjon, tatt av organet som er autorisert i samsvar med denne føderale loven til å godkjenne varmeforsyningsordningen, til det føderale utøvende organet autorisert av regjeringen i Den russiske føderasjonen.

5. Varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettorganisasjoner som opererer i samme varmeforsyningssystem, skal årlig før oppvarmingsperiodens begynnelse inngå avtale seg imellom om forvaltning av varmeforsyningssystemet i samsvar med reglene for organisering av varme forsyning, godkjent av regjeringen i den russiske føderasjonen.

6. Emnet for avtalen spesifisert i del 5 av denne artikkelen er prosedyren for gjensidige handlinger for å sikre at varmeforsyningssystemet fungerer i samsvar med kravene i denne føderale loven. De obligatoriske betingelsene i denne avtalen er:

1) bestemme underordningen av forsendelsestjenester til varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettverksorganisasjoner, prosedyren for deres samhandling;

2) prosedyren for å organisere justeringen av varmenettverk og regulere driften av varmeforsyningssystemet;

3) prosedyren for å sikre tilgang til avtalepartene eller, etter gjensidig avtale mellom avtalepartene, til en annen organisasjon til varmenett for justering av varmenett og regulering av driften av varmeforsyningssystemet;

4) prosedyren for samhandling mellom varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettorganisasjoner i nødssituasjoner og nødsituasjoner.

7. Dersom varmeforsyningsorganisasjonene og varmenettorganisasjonene ikke har inngått avtalen spesifisert i denne artikkelen, bestemmes prosedyren for å administrere varmeforsyningssystemet av avtalen inngått for forrige oppvarmingsperiode, og dersom en slik avtale ikke er inngått. tidligere er den spesifiserte prosedyren etablert av organet som er autorisert i henhold til denne føderale loven for godkjenning av varmeforsyningsordningen.

Artikkel 18. Fordeling av varmebelastning og styring av varmeforsyningssystemer

1. Fordelingen av varmebelastningen til forbrukere av termisk energi i varmeforsyningssystemet mellom de som leverer termisk energi i dette varmeforsyningssystemet utføres av organet som er autorisert i samsvar med denne føderale loven til å godkjenne varmeforsyningsordningen ved å gjøre årlig endringer i varmeforsyningsordningen.

1) på mengden varmeenergi som varmeforsyningsorganisasjonen forplikter seg til å levere til forbrukere og varmeforsyningsorganisasjoner i dette varmeforsyningssystemet;

2) på mengden kapasitet til termiske energikilder, som varmeforsyningsorganisasjonen forplikter seg til å opprettholde;

3) på gjeldende tariffer innen varmeforsyning og predikerte spesifikke variable kostnader for produksjon av termisk energi, varmebærer og kraftvedlikehold.

3. I varmeforsyningsordningen må det fastsettes vilkår for at det er mulig å levere termisk energi til forbrukere fra ulike termiske energikilder samtidig som påliteligheten til varmeforsyningen opprettholdes. I nærvær av slike forhold utføres fordelingen av varmebelastningen mellom varmeenergikilder på konkurransedyktig basis i samsvar med kriteriet om minimumsspesifikke variable kostnader for produksjon av varmeenergi fra varmeenergikilder, bestemt på den måten etablert av prisbasene innen varmeforsyning, godkjent av regjeringen i Den russiske føderasjonen, på grunnlag av applikasjonsorganisasjoner som eier kilder til termisk energi, og standarder tatt i betraktning ved regulering av tariffer innen varmeforsyning for tilsvarende reguleringsperiode.

1) bestemme underordningen av forsendelsestjenester til varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettverksorganisasjoner, prosedyren for deres samhandling;

4) prosedyren for samhandling mellom varmeforsyningsorganisasjoner og varmenettorganisasjoner i nødssituasjoner og nødsituasjoner.

Artikkelen er viet bruken av Trace Mode SCADA-systemet for operativ fjernstyring av fjernvarmeanlegg i byen. Anlegget der det beskrevne prosjektet ble gjennomført ligger sør i Arkhangelsk-regionen (byen Velsk). Prosjektet sørger for operasjonell overvåking og styring av prosessen med å forberede og distribuere varme for oppvarming og tilførsel av varmt vann til viktige fasiliteter i byen.

CJSC SpetsTeploStroy, Yaroslavl

Redegjørelse om problemet og de nødvendige funksjonene til systemet

Målet vårt selskap stod overfor var å bygge et hovednett for oppvarming av en stor del av byen, ved bruk av avanserte konstruksjonsmetoder, hvor det ble brukt preisolerte rør for å bygge nettet. Til dette ble det bygget femten kilometer med hovedvarmenett og syv sentralvarmepunkter (CHP). Hensikten med sentralvarmestasjonen - ved å bruke overopphetet vann fra GT-CHP (i henhold til planen 130/70 °С), forbereder den varmebæreren for varmenettverk innen kvartal (i henhold til planen 95/70 °С) og varmer vannet opp til 60 °С for behovene til varmtvannsforsyning (varmtvannsforsyning), TsTP opererer på en uavhengig, lukket ordning.

Når oppgaven ble satt, ble det tatt hensyn til mange krav som sikrer energisparingsprinsippet for drift av kraftvarmeverket. Her er noen av de viktigste:

For å utføre væravhengig kontroll av varmesystemet;

Oppretthold varmtvannsparameterne på et gitt nivå (temperatur t, trykk P, flow G);

Oppretthold på et gitt nivå parametrene til kjølevæsken for oppvarming (temperatur t, trykk P, strømning G);

Organisere kommersiell regnskap for termisk energi og varmebærer i samsvar med gjeldende forskriftsdokumenter (RD);

Gi ATS (automatisk overføring av reserve) pumper (nettverk og varmtvannsforsyning) med motorressursutjevning;

Utfør korrigering av hovedparametrene i henhold til kalenderen og sanntidsklokken;

Utfør periodisk dataoverføring til kontrollrommet;

Utføre diagnostikk av måleinstrumenter og driftsutstyr;

Mangel på personale på vakt ved sentralfyringsstasjonen;

Overvåk og rapporter omgående til vedlikeholdspersonell om forekomsten av nødsituasjoner.

Som et resultat av disse kravene ble funksjonene til det operative fjernkontrollsystemet som ble opprettet bestemt. Hoved- og hjelpemidler for automatisering og dataoverføring ble valgt. Et valg av SCADA-system ble gjort for å sikre driften av systemet som helhet.

Nødvendige og tilstrekkelige funksjoner til systemet:

1_Informasjonsfunksjoner:

Måling og kontroll av teknologiske parametere;

Signalering og registrering av parameteravvik fra fastsatte grenser;

Dannelse og utstedelse av driftsdata til personell;

Arkivering og visning av parameterhistorikk.

2_Kontrollfunksjoner:

Automatisk regulering av viktige prosessparametere;

Fjernkontroll av perifere enheter (pumper);

Teknologisk beskyttelse og blokkering.

3_Tjenestefunksjoner:

Selvdiagnostikk av programvare- og maskinvarekompleks i sanntid;

Dataoverføring til kontrollrommet i tide, på forespørsel og i nødstilfeller;

Testing av drift og korrekt funksjon av dataenheter og inngangs-/utgangskanaler.

Hva påvirket valget av automatiseringsverktøy

og programvare?

Valget av grunnleggende automatiseringsverktøy var hovedsakelig basert på tre faktorer - dette er prisen, påliteligheten og allsidigheten til innstillinger og programmering. Dermed ble gratis programmerbare kontrollere i PCD2-PCD3-serien av Saia-Burgess valgt for selvstendig arbeid i sentralvarmestasjonen og for dataoverføring. Det innenlandske SCADA-systemet Trace Mode 6 ble valgt for å lage et kontrollrom. For dataoverføring ble det besluttet å bruke konvensjonell mobilkommunikasjon: bruk en konvensjonell talekanal for dataoverføring og SMS-meldinger for raskt å varsle personell om nødsituasjoner.

Hva er arbeidsprinsippet til systemet

og funksjoner ved implementering av kontroll i sporingsmodus?

Som i mange lignende systemer er styringsfunksjoner for direkte innvirkning på reguleringsmekanismer gitt til det lavere nivået, og styringen av hele systemet som helhet overføres til det øvre. Jeg utelater bevisst beskrivelsen av arbeidet til det nedre nivået (kontrollere) og prosessen med dataoverføring og vil gå rett til beskrivelsen av det øvre.

For enkel bruk er kontrollrommet utstyrt med en personlig datamaskin (PC) med to skjermer. Data fra alle punkter samles inn på ekspedisjonskontrolleren og overføres via RS-232-grensesnittet til OPC-serveren som kjører på en PC. Prosjektet er implementert i Trace Mode versjon 6 og er designet for 2048 kanaler. Dette er den første fasen av implementeringen av det beskrevne systemet.

Et trekk ved implementeringen av oppgaven i sporingsmodus er et forsøk på å lage et flervindusgrensesnitt med muligheten til å overvåke prosessen med varmeforsyning i online-modus, både på bydiagrammet og på mnemoniske diagrammer av varmepunkter . Bruken av et flervindusgrensesnitt gjør det mulig å løse problemene med å vise en stor mengde informasjon på ekspeditørens skjerm, som skal være tilstrekkelig og samtidig ikke-overflødig. Prinsippet om et flervindusgrensesnitt gir tilgang til alle prosessparametere i samsvar med den hierarkiske strukturen til vinduer. Det forenkler også implementeringen av systemet ved anlegget, siden et slikt grensesnitt ligner veldig på de utbredte produktene til Microsoft-familien og har lignende menyutstyr og verktøylinjer som er kjent for enhver bruker av en personlig datamaskin.

På fig. 1 viser hovedskjermen til systemet. Den viser skjematisk hovedvarmenettverket med en indikasjon på varmekilden (CHP) og sentralvarmepunkter (fra den første til den syvende). Skjermen viser informasjon om forekomsten av nødsituasjoner ved anleggene, gjeldende utelufttemperatur, dato og klokkeslett for siste dataoverføring fra hvert punkt. Varmeforsyningsobjekter er utstyrt med popup-tips. Når en unormal situasjon oppstår, begynner objektet på diagrammet å "blinke", og en hendelsespost og en rød blinkende indikator vises i alarmrapporten ved siden av dato og klokkeslett for dataoverføring. Det er mulig å se de forstørrede termiske parameterne for kraftvarmeverket og for hele varmenettet som helhet. For å gjøre dette, deaktiver visningen av listen over alarmer og advarsler (knapp "OTiP").

Ris. en. Hovedskjermen til systemet. Ordning for plassering av varmeforsyningsanlegg i byen Velsk

Det er to måter å bytte til mnemonisk diagram av et varmepunkt - du må klikke på ikonet på bykartet eller på knappen med varmepunktinskripsjonen.

Mnemondiagrammet til transformatorstasjonen åpnes på den andre skjermen. Dette gjøres både for å overvåke en spesifikk situasjon ved sentralvarmestasjonen, og for å overvåke den generelle tilstanden til systemet. På disse skjermene blir alle kontrollerte og justerbare parametere visualisert i sanntid, inkludert parametere som leses av varmemålere. Alt teknologisk utstyr og måleinstrumenter er utstyrt med popup-tips i henhold til den tekniske dokumentasjonen.

Bildet av utstyr og automatiseringsmidler på mnemonikkdiagrammet er så nært som mulig den virkelige visningen.

På neste nivå i flervindusgrensesnittet kan du direkte kontrollere varmeoverføringsprosessen, endre innstillinger, se egenskapene til driftsutstyret og overvåke parametere i sanntid med en historikk over endringer.

På fig. 2 viser et skjermgrensesnitt for visning og styring av de viktigste automatiseringsverktøyene (kontrollkontroller og varmemåler). På skjermbildet for kontrollerstyring er det mulig å endre telefonnummer for sending av SMS-meldinger, forby eller tillate overføring av nød- og informasjonsmeldinger, kontrollere frekvensen og mengden av dataoverføring, og sette parametere for selvdiagnostikk av måleinstrumenter. På skjermen til varmemåleren kan du se alle innstillinger, endre tilgjengelige innstillinger og kontrollere modusen for datautveksling med kontrolleren.

Ris. 2. Kontrollskjermer for Vzlet TSRV varmekalkulator og PCD253 kontroller

På fig. 3 viser pop-up paneler for reguleringsutstyr (reguleringsventil og pumpegrupper). Den viser gjeldende status for dette utstyret, feildetaljer og noen parametere som trengs for selvdiagnose og verifisering. Så for pumper er tørrløpstrykk, MTBF og oppstartsforsinkelse svært viktige parametere.

Ris. 3. Betjeningspanel for pumpegrupper og reguleringsventil

På fig. 4 viser skjermer for overvåking av parametere og kontrollsløyfer i grafisk form med mulighet til å se endringshistorikk. Alle kontrollerte parametere til varmetransformatorstasjonen vises på parameterskjermen. De er gruppert i henhold til deres fysiske betydning (temperatur, trykk, strømning, varmemengde, varmeeffekt, belysning). Alle kontrollsløyfer med parametere vises på skjermen til kontrollsløyfer og gjeldende verdi for parameteren vises, gitt dødsonen, ventilens posisjon og valgt kontrolllov. Alle disse dataene på skjermene er delt inn i sider, lik det generelt aksepterte designet i Windows-applikasjoner.

Ris. fire. Skjermer for grafisk visning av parametere og kontrollsløyfer

Alle skjermer kan flyttes over plass til to skjermer mens du utfører flere oppgaver samtidig. Alle nødvendige parametere for problemfri drift av varmefordelingssystemet er tilgjengelig i sanntid.

Hvor lenge har systemet vært i utvikling?hvor mange utviklere var det?

Den grunnleggende delen av forsendelses- og kontrollsystemet i sporingsmodus ble utviklet innen en måned av forfatteren av denne artikkelen og lansert i byen Velsk. På fig. et fotografi presenteres fra det midlertidige kontrollrommet, hvor systemet er installert og er under prøvedrift. For øyeblikket setter vår organisasjon i drift enda et varmepunkt og en nødvarmekilde. Det er ved disse fasilitetene et spesielt kontrollrom blir utformet. Etter idriftsettelse vil alle åtte varmepunktene inkluderes i systemet.

Ris. 5. Midlertidig ekspeditørs arbeidsplass

Under driften av det automatiserte prosesskontrollsystemet dukker det opp ulike kommentarer og ønsker fra ekspedisjonstjenesten. Dermed er prosessen med å oppdatere systemet kontinuerlig i gang for å forbedre driftsegenskapene og bekvemmeligheten til avsenderen.

Hva er effekten av å innføre et slikt styringssystem?

Fordeler og ulemper

Forfatteren setter i denne artikkelen ikke som oppgave å vurdere den økonomiske effekten av innføringen av et styringssystem i tall. Besparelsene er imidlertid åpenbare på grunn av reduksjon av personell involvert i vedlikehold av systemet, en betydelig reduksjon i antall ulykker. I tillegg er miljøpåvirkningen åpenbar. Det bør også bemerkes at innføringen av et slikt system lar deg raskt reagere og eliminere situasjoner som kan føre til uforutsette konsekvenser. Tilbakebetalingsperioden for hele komplekset av arbeid (konstruksjon av hovedvarmeanlegg og varmepunkter, installasjon og igangkjøring, automatisering og utsendelse) for kunden vil være 5-6 år.

Fordelene med et fungerende kontrollsystem kan gis:

Visuell presentasjon av informasjon om det grafiske bildet av objektet;

Når det gjelder animasjonselementene, ble de lagt til prosjektet på en spesiell måte for å forbedre den visuelle effekten av å se programmet.

Utsikter for utvikling av systemet

Modernisering og automatisering av varmeforsyningssystem Minsk erfaring

V.A. Sednin, Vitenskapelig konsulent, doktor i ingeniørfag, professor,
A.A. Gutkovskiy, Sjefingeniør, hviterussisk nasjonale tekniske universitet, vitenskapelig forsknings- og innovasjonssenter for automatiserte kontrollsystemer i varmekraftindustrien

søkeord: varmeforsyningssystem, automatiserte kontrollsystemer, pålitelighet og kvalitetsforbedring, varmeleveringsregulering, dataarkivering

Varmeforsyningen til store byer i Hviterussland, som i Russland, leveres av kraftvarme- og fjernvarmeforsyningssystemer (heretter - DHSS), der anlegg kombineres til et enkelt system. Imidlertid oppfyller ofte beslutningene som tas om individuelle elementer i komplekse varmeforsyningssystemer ikke de systematiske kriteriene, pålitelighet, kontrollerbarhet og miljøvernkrav. Derfor er modernisering av varmeforsyningssystemene og opprettelse av automatiserte prosesskontrollsystemer den mest relevante oppgaven.

Beskrivelse:

V.A. Sednin, A.A. Gutkovsky

Varmeforsyningen til store byer i Hviterussland, som i Russland, leveres av varme- og fjernvarmesystemer (heretter referert til som DH), hvis fasiliteter er knyttet til en enkelt ordning. Imidlertid oppfyller beslutninger som tas om individuelle elementer i komplekse varmeforsyningssystemer ofte ikke systemkriterier, pålitelighet, håndterbarhet og miljøvennlighet. Derfor er modernisering av varmeforsyningssystemer og opprettelse av automatiserte prosesskontrollsystemer den mest presserende oppgaven.

V. A. Sednin, vitenskapelig konsulent, doktor of tech. vitenskap, professor

A.A. Gutkovsky, sjefingeniør, hviterussisk nasjonale tekniske universitet, forsknings- og innovasjonssenter for automatiserte kontrollsystemer innen varmekraft og industri

Varmeforsyning til store byer i Hviterussland, som i Russland, leveres av fjernvarme- og fjernvarmesystemer (DH) hvis anlegg er koblet til en enkelt ordning. Imidlertid oppfyller beslutninger som tas om individuelle elementer i komplekse varmeforsyningssystemer ofte ikke systemkriterier, pålitelighet, håndterbarhet og miljøvennlighet. Derfor er modernisering av varmeforsyningssystemer og opprettelse av automatiserte prosesskontrollsystemer den mest presserende oppgaven.

Funksjoner av fjernvarmesystemer

Tatt i betraktning hovedtrekkene til SDT i Hviterussland, kan det bemerkes at de er preget av:

kontinuitet og treghet i utviklingen;
territoriell fordeling, hierarki, variasjon av tekniske midler som brukes;
dynamiske produksjonsprosesser og stokastisk energiforbruk;
ufullstendighet og lav grad av pålitelighet av informasjon om parametrene og modusene for deres funksjon.

Det er viktig å merke seg at i fjernvarmenettet, i motsetning til andre rørledningssystemer, tjener de til å transportere ikke produktet, men energien til kjølevæsken, hvis parametere må oppfylle kravene til forskjellige forbrukersystemer.

Disse funksjonene understreker det vesentlige behovet for å lage automatiserte prosesskontrollsystemer (heretter referert til som APCS), hvis introduksjon gjør det mulig å øke energi- og miljøeffektiviteten, påliteligheten og kvaliteten på funksjonen til varmeforsyningssystemer. Innføringen av automatiserte prosesskontrollsystemer i dag er ikke en hyllest til mote, men følger av de grunnleggende lovene for utviklingen av teknologi og er økonomisk begrunnet på det nåværende utviklingsstadiet av teknosfæren.

REFERANSE

Fjernvarmesystemet til Minsk er et strukturelt komplekst kompleks. Når det gjelder produksjon og transport av termisk energi, inkluderer det fasilitetene til Mensergo RUE (Minsk Heat Networks, varmekomplekser av CHPP-3 og CHPP-4) og fasilitetene til Minskkommunteploset Unitary Enterprise - kjelehus, varmenettverk og sentralvarmepunkter .

Opprettelsen av APCS UE "Minskkommunteploset" ble startet i 1999, og nå fungerer det, og dekker nesten alle varmekilder (over 20) og en rekke distrikter med varmenett. Utviklingen av APCS-prosjektet for Minsk Heat Networks ble lansert i 2010, prosjektimplementeringen startet i 2012 og pågår for tiden.

Utvikling av et automatisert prosesskontrollsystem for varmeforsyningssystemet i Minsk

Som eksempel på Minsk presenterer vi hovedtilnærmingene som er implementert i en rekke byer i Hviterussland og Russland i design og utvikling av prosesskontrollsystemer for varmeforsyningssystemer.

Tatt i betraktning omfanget av problemstillinger som dekker fagområdet varmeforsyning, og den akkumulerte erfaringen innen automatisering av varmeforsyningssystemer på forprosjektstadiet for å lage et automatisert prosesskontrollsystem for Minsk varmenettverk, et konsept var utviklet. Konseptet definerer det grunnleggende grunnlaget for organiseringen av automatiserte prosesskontrollsystemer for varmeforsyning i Minsk (se referanse) som en prosess for å lage et datanettverk (system) fokusert på å automatisere teknologiske prosesser til en topologisk distribuert fjernvarmebedrift.

Teknologiske informasjonsoppgaver av prosesskontrollsystemer

Det implementerte automatiserte kontrollsystemet sørger først og fremst for å øke påliteligheten og kvaliteten på driftskontrollen av driftsmåtene til individuelle elementer og varmeforsyningssystemet som helhet. Derfor er dette prosesskontrollsystemet designet for å løse følgende teknologiske informasjonsproblemer:

tilveiebringelse av sentralisert funksjonell gruppekontroll av hydrauliske regimer for varmekilder, hovedvarmenettverk og pumpestasjoner, tar hensyn til daglige og sesongmessige endringer i sirkulasjonskostnader med justering (tilbakemelding) i henhold til faktiske hydrauliske regimer i distribusjonsvarmenettverket i byen;
implementering av metoden for dynamisk sentral styring av varmeforsyning med optimalisering av varmebærertemperaturer i tilførsels- og returrørledningene til varmenettet;
sikre innsamling og arkivering av data om de termiske og hydrauliske driftsmodusene til varmekilder, hovedvarmenettverk, en pumpestasjon og distribusjonsvarmenettverk i byen for overvåking, driftsstyring og analyse av funksjonen til Minsk-varmenettverkets sentrale varmesystem;
opprettelse av et effektivt system for å beskytte utstyr til varmekilder og varmenettverk i nødssituasjoner;

opprettelse av en informasjonsbase for å løse optimaliseringsproblemer som oppstår i løpet av driften og modernisering av objekter i Minsks varmeforsyningssystem.

REFERANSE 1

Strukturen til Minsks termiske nettverk inkluderer 8 nettverksdistrikter (RTS), 1 termisk kraftverk, 9 kjelehus med en kapasitet på flere hundre til tusen megawatt. I tillegg er 12 nedtrappingspumpestasjoner og 209 sentralvarmestasjoner betjent av Minsk Heat Networks.

Organisasjons- og produksjonsstrukturen til Minsk-varmenettverket i henhold til "bottom-up"-ordningen:

det første (nedre) nivået - objekter av termiske nettverk, inkludert sentralvarme, ITP, termiske kamre og paviljonger;
det andre nivået - verksteder i termiske regioner;
tredje nivå - varmekilder, inkludert distriktskjelehus (Kedyshko, Stepnyak, Shabany), toppkjelehus (Orlovskaya, Komsomolskaya Pravda, Kharkivskaya, Masyukovshchina, Kurasovshchina, Zapadnaya) og pumpestasjoner;
det fjerde (øvre) nivået er foretakets ekspedisjonstjeneste.

Strukturen til det automatiserte prosesskontrollsystemet til Minsk-varmenettverk

I samsvar med produksjons- og organisasjonsstrukturen til Minsk Heat Networks (se referanse 1), ble en fire-nivå struktur for APCS til Minsk Heat Networks valgt:

det første (øvre) nivået er det sentrale kontrollrommet til bedriften;
det andre nivået - operatørstasjoner i distrikter av termiske nettverk;
tredje nivå - operatørstasjoner for varmekilder (operatørstasjoner for verkstedseksjoner av varmenettverk);
fjerde (lavere) nivå - stasjoner for automatisk kontroll av installasjoner (kjeleenheter) og prosesser for transport og distribusjon av termisk energi (teknologisk skjema for en varmekilde, varmepunkter, varmenettverk, etc.).

Utviklingen (oppretting av et automatisert prosesskontrollsystem for varmeforsyning av hele Minsk) innebærer inkludering i systemet på det andre strukturelle nivået av operatørstasjoner for varmekomplekser i Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 og en operatørstasjon (sentralt ekspedisjonsrom) til UE "Minskkommunteploset". Alle ledelsesnivåer er planlagt å kombineres til ett enkelt datanettverk.

Arkitekturen til prosesskontrollsystemet for varmeforsyningssystemet til Minsk

Analysen av kontrollobjektet som helhet og tilstanden til dets individuelle elementer, samt utsiktene for utviklingen av kontrollsystemet, gjorde det mulig å foreslå arkitekturen til et distribuert automatisert kontrollsystem for teknologiske prosesser i Minsk-varmen. forsyningssystem innenfor fasilitetene til RUE "Minskenergo". Bedriftsnettverket integrerer dataressursene til sentralkontoret og eksterne strukturelle underavdelinger, inkludert automatiske kontrollstasjoner (ACS) for objekter i nettverksområder. Alle ACS (TsTP, ITP, PNS) og skanningsstasjoner er koblet direkte til operatørstasjonene i de respektive nettverksområdene, antagelig installert på mastersteder.

Følgende stasjoner er installert ved en ekstern strukturell underavdeling (for eksempel RTS-6) (fig. 1): RTS-6 operatørstasjon (RTS-6 OPS) - det er kontrollsenteret for nettverksområdet og er installert på RTS-6 hovedside. For operativt personell gir RTS-6 tilgang til alle, uten unntak, informasjons- og kontrollressurser til ACS av alle typer, samt tilgang til autoriserte informasjonsressurser til sentralkontoret. OpS RTS-6 gir regelmessig skanning av alle slavekontrollstasjoner.

Den operasjonelle og kommersielle informasjonen som samles inn fra alle sentralvarmesentraler sendes for lagring til en dedikert databaseserver (installert i umiddelbar nærhet av RTS-6 OpS).

Med hensyn til skalaen og topologien til kontrollobjektet og den eksisterende organisasjons- og produksjonsstrukturen til bedriften, er APCS til Minsk Heat Networks bygget i henhold til et multi-link-skjema ved bruk av en hierarkisk struktur av programvare og maskinvare og datamaskin nettverk som løser ulike kontrolloppgaver på hvert nivå.

Styringssystemnivåer

På lavere nivå utfører kontrollsystemet:

foreløpig behandling og overføring av informasjon;
regulering av de viktigste teknologiske parameterne, funksjoner for kontrolloptimalisering, beskyttelse av teknologisk utstyr.

Høyere krav til pålitelighet er pålagt maskinvare på lavere nivå, inkludert muligheten for autonom drift i tilfelle tap av forbindelse med datanettverket på øvre nivå.

De påfølgende nivåene til kontrollsystemet bygges i henhold til hierarkiet til varmeforsyningssystemet og løser oppgavene til det tilsvarende nivået, samt gir et operatørgrensesnitt.

Kontrollenheter som er installert ved anlegg, bør i tillegg til deres direkte oppgaver også gi mulighet for å samle dem i distribuerte kontrollsystemer. Kontrollenheten skal sikre funksjonen og sikkerheten til informasjonen til objektiv primærregnskap under lange avbrudd i kommunikasjonen.

Hovedelementene i en slik ordning er teknologiske og operatørstasjoner sammenkoblet av kommunikasjonskanaler. Kjernen i den teknologiske stasjonen bør være en industriell datamaskin utstyrt med kommunikasjonsmidler med kontrollobjektet og kanaladaptere for organisering av interprosessorkommunikasjon. Hovedformålet med den teknologiske stasjonen er implementeringen av direkte digitale kontrollalgoritmer. I teknisk begrunnede tilfeller kan noen funksjoner utføres i overvåkingsmodus: prosessstasjonens prosessor kan kontrollere fjernstyrte intelligente kontrollere eller programvarelogikkmoduler ved hjelp av moderne feltgrensesnittprotokoller.

Informasjonsaspektet ved å bygge et automatisert prosesskontrollsystem for varmeforsyning

Spesiell oppmerksomhet under utviklingen ble gitt til informasjonsaspektet ved å bygge et automatisert prosesskontrollsystem for varmeforsyning. Fullstendigheten av beskrivelsen av produksjonsteknologien og perfeksjonen av infoer den viktigste delen av informasjonsstøtten til APCS, bygget på teknologien for direkte digital kontroll. Informasjonsegenskapene til det automatiserte prosesskontrollsystemet for varmeforsyning gir muligheten til å løse et sett med tekniske problemer som klassifiserer:

etter stadier av hovedteknologien (produksjon, transport og forbruk av termisk energi);
etter formål (identifikasjon, prognoser og diagnostikk, optimalisering og styring).

Når du oppretter et automatisert prosesskontrollsystem for Minsk-varmenettverkene, er det planlagt å danne et informasjonsfelt som lar deg raskt løse hele komplekset av de ovennevnte oppgavene med identifisering, prognose, diagnostikk, optimalisering og styring. Samtidig gir informasjon mulighet for å løse systemiske problemer i det øvre ledelsesnivået med videreutvikling og utvidelse av automatiserte prosesskontrollsystemer ettersom relevante tekniske tjenester for den teknologiske hovedprosessen er inkludert.

Spesielt gjelder dette optimaliseringsoppgaver, dvs. optimalisering av produksjonen av termisk og elektrisk energi, forsyningsmåter for termisk energi, strømningsfordeling i termiske nettverk, driftsmoduser for det viktigste teknologiske utstyret til varmekilder, samt beregning av rasjonering av brensel og energiressurser, energiregnskap og drift, planlegging og prognoser for utviklingen av varmeforsyningssystemet. I praksis utføres løsningen av noen problemer av denne typen innenfor rammen av bedriftens automatiserte kontrollsystem. I alle fall bør de ta hensyn til informasjonen som er oppnådd i løpet av å løse problemene med direkte styring av prosessen, og informasjonen som er opprettet av prosesskontrollsystemet, bør integreres med andre informasjonssystemer i bedriften.

Metodikk for programvare-objektprogrammering

Konstruksjonen av kontrollsystemprogramvaren, som er en original utvikling av senterets team, er basert på metodikken for program-objekt programmering: programvareobjekter opprettes i minnet til kontroll- og operatørstasjoner som viser virkelige prosesser, enheter og målekanaler av et automatisert teknologisk objekt. Samspillet mellom disse programvareobjektene (prosesser, aggregater og kanaler) med hverandre, så vel som med driftspersonell og med teknologisk utstyr, sikrer faktisk funksjonen til elementene i varmenettverk i henhold til forhåndsdefinerte regler eller algoritmer. Dermed er beskrivelsen av algoritmer redusert til beskrivelsen av de mest essensielle egenskapene til disse programobjektene og måtene for deres interaksjon.

Syntesen av strukturen til kontrollsystemet for tekniske objekter er basert på analysen av det teknologiske skjemaet til kontrollobjektet og en detaljert beskrivelse av teknologien til hovedprosessene og funksjonen som er iboende i dette objektet som helhet.

Et praktisk verktøy for å kompilere denne typen beskrivelse for varmeforsyningsanlegg er metodikken for matematisk modellering på makronivå. I løpet av utarbeidelsen av en beskrivelse av teknologiske prosesser, kompileres en matematisk modell, en parametrisk analyse utføres og en liste over justerbare og kontrollerte parametere og regulatoriske organer bestemmes.

Regimkravene til teknologiske prosesser er spesifisert, på grunnlag av hvilke grensene for de tillatte områdene for å endre de regulerte og kontrollerte parametrene og kravene til valg av aktuatorer og reguleringsorganer bestemmes. Basert på den generaliserte informasjonen utføres syntesen av et automatisert objektkontrollsystem, som ved bruk av den direkte digitale styringsmetoden er bygget i henhold til et hierarkisk prinsipp i samsvar med hierarkiet til kontrollobjektet.

ACS av distriktskjelehuset

Så, for et distriktskjelehus (fig. 2), er et automatisert kontrollsystem bygget på grunnlag av to klasser.

Det øverste nivået er operatørstasjonen "Boiler" (OPS "Boiler") - hovedstasjonen som koordinerer og kontrollerer de underordnede stasjonene. Brannstasjon "Boiler reserve" er en varm beredskapsstasjon, som hele tiden er i modus for å lytte og registrere trafikken til hovedbrannstasjonen og dens underordnede ACS. Dens database inneholder oppdaterte parametere og fullstendige historiske data om funksjonen til det fungerende kontrollsystemet. En reservestasjon kan til enhver tid tilordnes som hovedstasjon med full trafikkoverføring til den og tillatelse til tilsynskontrollfunksjoner.

Det nedre nivået er et kompleks av automatiske kontrollstasjoner forent sammen med operatørstasjonen i et datanettverk:

ACS "Boiler unit" gir styring av kjeleenheten. Som regel er det ikke reservert, siden reservasjonen av den termiske kraften til kjelehuset utføres på nivå med kjeleenheter.
ACS "Grid Group" er ansvarlig for den termisk-hydrauliske driftsmodusen til kjelehuset (kontroll av en gruppe nettverkspumper, bypassledning ved utløpet av kjelerommet, bypassledning, innløps- og utløpsventiler til kjeler, individuell kjele resirkulasjonspumper osv.).
SAU "Vodopodgotovka" gir kontroll over alt hjelpeutstyr til kjelehuset, nødvendig for å mate nettverket.

For enklere objekter av varmeforsyningssystemet, for eksempel varmepunkter og blokkkjelehus, er styringssystemet bygget som et ett-nivå basert på en automatisk kontrollstasjon (SAU TsTP, SAU BMK). I samsvar med strukturen til varmenettverk kombineres kontrollstasjoner av varmepunkter til et lokalnett i et varmenettområde og kobles til en operatørstasjon i et varmenettområde, som igjen har en informasjonsforbindelse med en operatørstasjon på et høyere nivå av integrering.

Operatørstasjoner

Programvaren til operatørstasjonen gir et vennlig grensesnitt for driftspersonellet som kontrollerer driften av det automatiserte teknologiske komplekset. Operatørstasjoner har avanserte midler for operativ utsendelseskontroll, så vel som masseminneenheter for å organisere kortsiktige og langsiktige arkiver av tilstanden til parametrene til det teknologiske kontrollobjektet og handlingene til operativt personell.

I tilfeller med store informasjonsstrømmer som er stengt for operativt personell, er det lurt å organisere flere operatørstasjoner med tildeling av en egen databaseserver og eventuelt en kommunikasjonsserver.

Operatørstasjonen påvirker som regel ikke selve kontrollobjektet direkte - den mottar informasjon fra teknologiske stasjoner og overfører direktiver til driftspersonellet eller oppgaver (innstillinger) for tilsynskontroll, generert automatisk eller halvautomatisk. Det danner arbeidsplassen til operatøren av et komplekst objekt, for eksempel et fyrrom.

Det automatiserte kontrollsystemet som opprettes sørger for konstruksjon av en intelligent overbygning, som ikke bare skal spore forstyrrelser som oppstår i systemet og reagere på dem, men også forutsi forekomsten av nødsituasjoner og blokkere deres forekomst. Når du endrer topologien til varmeforsyningsnettverket og dynamikken i dets prosesser, er det mulig å endre strukturen til det distribuerte kontrollsystemet tilstrekkelig ved å legge til nye kontrollstasjoner og (eller) endre programvareobjekter uten å endre utstyrskonfigurasjonen til eksisterende stasjoner.

Effektiviteten til APCS til varmeforsyningssystemet

En analyse av driftserfaringen av automatiserte prosesskontrollsystemer for varmeforsyningsbedrifter 1 i en rekke byer i Hviterussland og Russland, utført i løpet av de siste tjue årene, har vist deres økonomiske effektivitet og bekreftet levedyktigheten til beslutningene som er tatt om arkitektur, programvare og maskinvare.

Når det gjelder deres egenskaper og egenskaper, oppfyller disse systemene kravene til ideologien til smarte nett. Det jobbes likevel kontinuerlig med å forbedre og utvikle de utviklede automatiserte kontrollsystemene. Innføringen av automatiserte prosesskontrollsystemer for varmeforsyning øker påliteligheten og effektiviteten til DH-driften. Hovedbesparelsen av drivstoff og energiressurser bestemmes av optimalisering av de termisk-hydrauliske modusene til varmenettverk, driftsmodusene til hoved- og hjelpeutstyret til varmekilder, pumpestasjoner og varmepunkter.

Litteratur

Gromov N.K. Byvarmesystemer. M. : Energi, 1974. 256 s.
Popyrin L. S. Forskning av varmeforsyningssystemer. M. : Nauka, 1989. 215 s.
Ionin A. A. Pålitelighet av systemer av termiske nettverk. Moskva: Stroyizdat, 1989. 302 s.
Monakhov G. V. Modellering av kontrollmoduser for varmenettverk M.: Energoatomizdat, 1995. 224 s.
Sednin VA Teori og praksis for å lage automatiserte varmeforsyningskontrollsystemer. Minsk: BNTU, 2005. 192 s.
Sednin V. A. Implementering av automatiserte prosesskontrollsystemer som en grunnleggende faktor for å forbedre påliteligheten og effektiviteten til varmeforsyningssystemer // Teknologi, utstyr, kvalitet. Lør. mater. Hviterussisk industriforum 2007, Minsk, 15.–18. mai 2007 / Expoforum – Minsk, 2007, s. 121–122.
Sednin V. A. Optimalisering av parametrene til temperaturgrafen for varmeforsyning i varmesystemer // Energetika. Nyheter om høyere utdanningsinstitusjoner og energiforeninger i CIS. 2009. nr. 4. S. 55–61.
Sednin V. A. Konseptet med å lage et automatisert prosesskontrollsystem for Minsk varmenettverk / V. A. Sednin , A. V. Sednin, E. O. Voronov // Forbedring av effektiviteten til kraftutstyr: Proceedings of the scientific and practice conference, in 2 v. T. 2. 2012 S. 481–500.

1 Laget av teamet til forsknings- og innovasjonssenteret for automatiserte kontrollsystemer innen varmekraft og industri ved det hviterussiske nasjonale tekniske universitetet.