Реферат - Система стабилизации тока выпрямительных агрегатов электрохимических производств цеха №2 ЗАО КАУСТИК - файл n1.doc

Реферат - Система стабилизации тока выпрямительных агрегатов электрохимических производств цеха №2 ЗАО КАУСТИК
скачать (124.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc195kb.18.07.2003 13:04скачать

n1.doc

СИСТЕМА стабилизации тока выпрямительных агрегатов электрохимических производств цеха №2 ЗАО "КАУСТИК"

М.В.Свечкарев, Р.В.Рахмангулов, С.К.Никифоров, В.Н.Япрынцев, В.Т.Стадник, А.П.Киселев

Одной из актуальных задач повышения эффективности электрохимических производств является устранение скачков питающего тока на входе в электрохимические агрегаты (электролизеры). Достижение данной цели возможно путем высокоточного управления дросселями насыщения (ДН), входящими в состав выпрямительного агрегата типа ВАКВ2 (рис. 1), включающего также силовой трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой (РПН) и основные выпрямительные блоки (ВБ). Для решения поставленной задачи предлагается новая система, построенная на современных средствах автоматизации, позволяющая повысить точность и быстродействие системы стабилизации тока и управления агрегатом в целом и, тем самым, исключить броски тока.

Источники и потребители тока в данных производствах территориально разнесены, поэтому для реализации соответствующих алгоритмов синхронного управления и сбора данных предложено использовать распределенную сетевую структуру программируемых контроллеров серии ADAM-4000 с интерфейсом RS-485: модули цифрового ввода-вывода ADAM-4052, модули релейного цифрового вывода ADAM-4063, модули скоростного аналогового ввода ADAM-4017F и ADAM-4012. Они служат для передачи сигналов управления на реле переключения ступеней блока РПН и сигнала тока управления ДН, а также для передачи сигналов о состоянии агрегатов в целом. В качестве вычислительного ядра рабочей станции управления выбран промышленный компьютер фирмы Advantech PPC-123 с операционной системой Windows NT, обеспечивающий надежную работу в режиме реального времени [1]. Вместе с дополнительными модулями (в том числе, модулем согласования интерфейсов ADAM-4520) и устройствами отображения и ввода информации он реализует процесс сбора информации реального времени с удаленных точек (объектов) обработки, анализа и возможного управления удаленными объектами. Требование обработки реального времени обусловлено необходимостью доставки (выдачи) всех наблюдаемых событий (сообщений) и данных на центральный интерфейс оператора. Основой программного комплекса является инструментально-исполнительная система реального времени GeniDAQ 4.11 фирмы Advantech. Для алгоритмизации процесса и моделей управления был использован язык моделирования UML, что позволило в рамках единой нотации анализировать задачи управления, стратегии программы и средства динамической визуализации информации [2]. Применение SCADA совместно с языками моделирования UML позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки и эксплуатации систем управления, сбора, хранения и отображения информации.

Рис. 1. Структурная схема системы управления выпрямительным агрегатом типа ВАКВ2



Неотъемлемой частью любого программного продукта, который предназначен для использования в интерактивном режиме, является человеко-машинный интерфейс. Он объединяет в себе все элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением. К этим элементам относятся: средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды; командные режимы, язык пользователь-интерфейс; устройства и технологии ввода данных; диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером; обратная связь с пользователем; поддержка принятия решений в конкретной предметной области [1].

Данная технология была применена при разработке интерфейса оператора системы. На рис. 2 представлен граф, отражающий взаимосвязь экранов интерфейса оператора при всех режимах работы системы. он представляет собой два подграфа: первый - линейный граф "Пуск"-"Режим"-"Останов" и регулярный полный граф степени 4 ("Режим", "Автомат", "Ручное", "Информация", "График"). Вершина "Режим" является точкой пересечения графов и предоставляет возможность перехода к любому экрану (вершине графа). Реализация указанного графа осуществлена в SCADA-системе GeniDAQ и представляет собой стратегию управления переходами интерфейса оператора в соответствии с выбранным режимом работы системы.

Н
Рис. 2 - Граф взаимосвязей экранов интерфейса
а рис. 3 представлен экран "Ручное". На нем имеются кнопки управления переходом к соответствующим экранам ("Режим", "Автомат", "Информация", "График"). Кнопки "Действия" позволяют, соответственно, организовать доступ к средствам управления экрана ("Разрешение"), зафиксировать экран ("Блокировка") и остановить выполнение текущего сценария управления программы ("Стоп"). Органы управления установками представляют собой визуальные имитаторы ползунковых круговых регуляторов и утапливаемых кнопок управления режимами работы агрегатов ("Вверх", "Вниз"). Экран замыкает на себя управление тремя агрегатами в ручном режиме работы системы. Динамическая индикация основных параметров работы агрегатов (выходной ток агрегата и токи управления) реализована при помощи цифровых индикаторов (текущее и заданное значение по каждому параметру).

Аналогично организовано взаимодействие оператора с агрегатом и управление переходами на остальных экранах интерфейса, которые имеют в общем случае зоны управления, индикации, переходов и действий. Только для экранов "Пуск" и "Останов", ввиду их концевого положения отсутствует зона перехода и действий, а зона управления предусматривает подробную трассировку команд в данных режимах.

Таким образом, разработанный интерфейс позволяет эффективно использовать экранную поверхность для взаимодействия оператора с органами управления системой во всех режимах работы агрегатов. В ответственных режимах "Пуска" и "Останова" экран интерфейса насыщен необходимыми органами управления объектом, в рабочих режимах функциональные экраны образуют единое информационное пространство с динамическим переходом.

В
Рис. 3 - Экран человеко-машинного интерфейса в режиме ручного управления
предлагаемой системе устранение колебаний и скачков тока производится путем управления блоком регулирования под нагрузкой совместно с плавным регулированием тока управления дросселей насыщения - это обеспечивает устранение скачков тока при переключении ступеней основного питающего трансформатора и колебаний, вызванных изменением нагрузки.

Система обеспечивает управление тремя параллельно включенными выпрямительными агрегатами в ручном и автоматическом режимах. Предусмотрены также режимы автоматического «пуска» и «останова» всех 3-х агрегатов. В автоматическом режиме система обеспечивает амплитуду колебаний выпрямленного тока не более . В любом из режимов работы на компьютер оператора выводится информация о выходных токах всех агрегатов, о суммарном токе нагрузки и токах управления дросселей насыщения. Для обеспечения надежности обмена сигналами в алгоритмах работы системы предусматривается логическая проверка адекватности полученных сигналов процессу управления.

В настоящее время разработанная система изготовлена, отлажена и находится в опытно-промышленной эксплуатации.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации