Декомпозиция объекта управления на функциональные подсистемы (ФП).

Декомпозиция объекта управления –это разбиение объекта управления на функциональные группы по определенному признаку.

Функциональная группа –это узел оборудования решающий определенную технологическую задачу.

Сложный объект – технологический объект управления, части которого можно рассматривать, как самостоятельную систему, закономерно объединённую в единое целое по соответствующим определённым принципам.

Чрезмерная централизация управления вредна и не должна служить самоцелью при иерархическом построении системы управления ТЭС. При этом организационная иерархия может быть продолжена в пределах самого энергоблока. Это позволит используя декомпозицию и агрегирование, разделить энергоблок на отдельные элементы, а его тепловую схему на участки и децентрализовать управление ими. В результате повысится надежность и живучесть автоматизированной системы управления энергоблоком в целом. Широкие возможности для такого подхода к организации управления дает разделение блочного энергооборудования по функционально-групповому принципу. Сущность его состоит в том, что все управляемое оборудование делится на подсистемы в зависимости от конструктивных и технологических особенностей или же от его назначения в тепловой схеме.

Формирование подсистем производится по приоритету функционального назначения оборудования в пределах одного и того же участка тепловой схемы ТЭС. Можно выделить следующие правила декомпозиции сложного объекта на функциональные подсистемы:

1. Определённость технологической задачи;

2. Автономность алгоритма управления решаемой технологической задачи

Технологические особенности паровых барабанных котлов.

1. Рассматриваемый объект относится к классу объектов с аккумуляцией в канале генерации рабочей среды;

2. Граница между нагревательными и пароперегревательными поверхностями жестко зафиксирована.

3. Конструктивные особенности;

а) П-образная компоновка

б) конвективный газоход

в) укладка поверхностей нагрева

4. Особенности водопарового тракта;

Особенность питательного узла см. рис.23 (питание осуществляется по трем параллельным ниткам Æ50, 100, 250 мм.)

Особенность топливо-приготовления.

Ø газо-мазутное топливо;

Ø твердое топливо;

§ схема с промбункером;

§ прямого вдувания;

ü молотковые мельницы;

- шахтные сепараторы;

- инерционный сепаратор;

- центробежные сепараторы;

ü среднеходовые мельницы.

7. Особенности сжигания топлива см. рис.24 (однокомпонентные, двухкомпонентные);

8. Совместное сжигание различных топлив;

9. Перераспределённая структура ТОУ.

Основными регулируемыми величинами котла являются расход перегретого пара D_пе, его давление Р_пе и температура t_пе. Расход пара является переменной величиной, а его давление и температура поддерживаются в пределах допустимых отклонений, что обуславливается требованиями заданного режима работы турбины или иного потребителя тепловой энергии.

Кроме того, следует поддерживать в пределах допустимых отклонений значения следующих величин:

разрежения в топке S_т;

коэффициент избытка воздуха a_т;

уровень воды в барабане Н_б;

солесодержание котловой воды (в пересчете на NaCl);

давление в барабане Р_б.

Выше перечисленные величины можно поддерживать в допустимых пределах изменяя следующие параметры:

расход питательной воды D_пв;

расход топлива В;

расход общего воздуха G_ов;

расход газа G_ух;

расход продувочной воды G_пр;

расход воды на впрыск G_вп.

Т. к. размерность выходных параметров больше чем входных, то объект относится к классу переопределенных (см. рис.25), а мы не можем стабилизировать больше параметров чем имеем на входе. Возникает проблема выбора основных параметров и параметров отнесенных к ограничениям.

Приведем примерный перечень ФП для котла:

1) подсистема регулирования питания водой;

2) подсистема регулирования температуры пара

3) подсистема регулирования сжигания топлива

4) подсистема регулирования тепловой нагрузки котла

Управление ФП представляет собой подсистему, построенную по иерархическому принципу. На ее низшем уровне располагается исполнительный механизм регулирующего органа или пусковое устройство электродвигателей механизма собственных нужд. Эти элементу помимо автоматического управления от вышестоящего уровня имеют дистанционное управление с соответствующего щита управления.

Преимущества управления энергоблоками, разделенными на ФП, более всего проявляются при частых пусках и остановах, а также в переменных режимах работы оборудования.

Внедрение АСУТП, разделенных на нижнем уровне на подсистемы по функционально-групповым признакам, является одним из перспективных направлений автоматизации крупноблочной энергетики.

Для описания функциональной подсистемы выделяются следующие пункты:

1. Теоретические основы математической модели подсистемы;

2. Технологическая задача управления;

3. Условия нормального функционирования объекта управления. Технологические ограничения;

4. Информационная структура системы управления подсистемы. Технологические защиты (назначение, требования, формирование информационной части ТЗ, логическая схема, действие ТЗ, пример реализации);

5. Формирование информационных показателей;

6. Регулирующие органы подсистемы;

7. Расчётная схема;

8. Динамические характеристики участков регулирования (аналитические и экспериментальные);

9. Методика расчета и расчет связанный со статическими и динамическими настройками;

10. Пример реализации средствами одного из ПТК.

Задачи автоматизации барабанных котлов. <== предыдущая

\|	следующая ==> Функциональная подсистема питания котла.

Дата добавления: 2014-02-02; просмотров: 197; Опубликованный материал нарушает авторские права?.