О комплексе
Отраслевые решения
АСУТП энергоблоков
Телемеханика и АСДУ
Автоматизированные котельные
АИИС КУЭ и АСТУЭ
О компании
Контакты


Полномасштабные АСУТП в энергетике

Реорганизация энергетического комплекса потребовала от производителей электрической энергии строить свою работу таким образом, чтобы адаптироваться к изменяющимся условиям. Одной из особенностей сегодняшнего этапа развития энергетики является то, что энергосистемы вкладывают значительные средства в реконструкцию производственных мощностей. Но замена, ремонт или реконструкция основного технологического оборудования невозможна без модернизации систем управления этим оборудованием. Очевидно, что современная энергетика не может существовать без автоматизации технологического процесса с целью автоматического управления мощностью энергоблоков тепловых электростанций и обеспечения возможности их участия в нормированном первичном и автоматическом вторичном регулировании частоты и перетоков мощности.

«ПИК ПРОГРЕСС» предлагает на российском рынке оборудование и программное обеспечение собственного производства (ПТК «Космотроника-Венец»), на базе которого можно реализовывать как полномасштабные АСУТП, так и осуществлять поэтапное внедрение подсистем АСУ ТП для обеспечения управления технологическим процессом выработки и распределения энергии в соответствии с действующими нормативными документами.

В ПТК «Космотроника—Венец» используются базовые структурные решения и программный комплекс на основе SCADA-системы собственной разработки, опробованной и работающей в составе автоматических систем управления технологическими процессами (АСУТП) более 40 объектов электроэнергетики общей мощностью 6542 МВт. SCADA «Космотроника-Венец» позволяет в режиме онлайн корректировать и загружать в комплекс не только новые формы отображения (мнемосхемы, окна управления и так далее), но и алгоритмы автоматического управления, включая технологические защиты, блокировки, АВР, регуляторы, функционально-групповое управление. При этом комплекс предоставляет возможность внести любое возмущение в любую точку алгоритма, подставляя имитационные значения входных или выходных сигналов либо изменяя настройки или константы технологических модулей.

ПТК «Космотроника—Венец» зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений, а также прошел экспертизу РАО «ЕЭС России» и включен в список комплексов, рекомендованных к применению. Вся аппаратура, выпускаемая АО «ПИК Прогресс», сертифицирована на соответствие стандарту качества ISO 9001.

    Структурная схема
АСУТП электростанции

Программные и технические средства верхнего уровня

Аппаратура верхнего уровня реализуется на базе персональных компьютеров в промышленном или обычном исполнении, с LCD-мониторами 21-24 дюйма. В качестве операционной системы рабочих мест используется ОС Microsoft Windows версий 7 и 8, серверов верхнего уровня - Windows Server 2008R2. Комплекс технических и программных средств верхнего уровня выполняет функции автоматического и автоматизированного управления технологическими процессами, а также отображения состояния оборудования станции и аппаратуры АСУТП. Далее представлены основные компоненты верхнего уровня системы.

  Автоматизированное рабочее место программиста-технолога (АРМ ПТ). Преднозначено для разработки, коррекции и загрузки в систему технологических алгоритмов, формирования и коррекции паспортов оборудования, а также создания и редактирования мнемосхем и других экранных форм представления информации средствами САПР «Автограф».
  Оперативный (ОД) и сигнальный дисплей (СД). На ОД устанавливается система отображения и управления, созданная средствами САПР «Автограф». Сюда поступает информация, необходимая для мгновенного отображения хода технологического процесса. СД предназначен для вывода информации (сигнализации) о фактах выхода параметров системы за пределы нормы.
  ПО для работы с архивом и архивная база данных (АБД ретро-сервер). Данное программное обеспечение позволяет производить расчеты по хранящимся на АБД-сервере архивам. В частности, архивными данными пользуется программа "Видеомагнитофон".
  Рабочее место дежурного инженера АСУТП (ДИ АСУТП). Предназначено для оперативного наблюдения и контроля за ходом технологического процесса, и состоянием комплекса, просмотра ретроспективной информации в виде таблиц, графиков, протоколов и в режиме «видеомагнитофона», а также формирования, просмотра и печати различных ведомостей, характеризующих работу системы.
  Экран коллективного пользования (мнемощит). Предназначен для вывода на отображение крупномасштабной обобщающей мнемосхемы блока. Выполняется на базе просветных проекционных экранов, которые компонуются из отдельных проекционных кубов. Преимуществом просветных экранов является возможность работы в условиях повышенной освещенности в помещении и возможность стыковки экранов практически без зазоров, что позволяет увеличивать общую площадь экрана до любых размеров.
  Система единого времени (СЕВ). Предназначена для хранения, счета и раздачи в подсистемы АСУ ТП кода текущего времени. СЕВ, синхронизируясь со спутниковыми навигационными системами типа GPS, осуществляет привязку сигналов ко времени с точностью 1 мс.

Программа «Видеомагнитофон» помогает руководству станции объективно оценивать работу оперативного персонала с целью предотвращения в дальнейшем ошибок в действиях машинистов. В свою очередь, персонал может объективно оценить собственные действия во время эксплуатации энергоблока.

САПР «Автограф» - технологическая система автоматизированного проектирования (САПР) собственной разработки, позволяющая заказчику и технологическим организациям самостоятельно проектировать (мнемосхемы, базы данных, алгоритмы и прочее), модернизировать и отлаживать АСУ ТП на уровне технологического языка (в соответствии со стандартом МЭК 61131.3), не требующего знания программирования, без участия поставщика ПТК. Существенным достоинством SCADA-системы и САПР является их доступность и простота освоения. Квалифицированное же проектирование с использованием западных аналогов в большинстве случаев могут осуществлять только специалисты фирм-поставщиков ПТК.

Программные и технические средства нижнего уровня

Аппаратура нижнего уровня обеспечивает сбор, первичную обработку и контроль достоверности принимаемой информации и выполнена в виде контроллерных станций. Оборудование имеет модульную структуру, что обеспечивает простоту обслуживания и не требует конструктивных изменений или дополнительных регулировок при замене. В качестве "вычислительного ядра" комплекса "Космотроника-Венец»" используются промышленные контроллеры CPС150 фирмы Fastwel. Интеллектуальные модули УСО обеспечивают приём и выдачу всей номенклатуры сигналов, используемых на современных энергетических объектах.

В состав нижнего уровня, также, входит автоматизированное рабочее место диагностики комплекса технических средств (АРМ ДКТС), предназначенное для контроля работоспособности комплекса.

Контроллерные станции нижнего уровня и комплекс технических средств верхнего уровня объединяются в единую систему посредством дублированной локальной сети стандарта Industrial Ethernet 100МГц/1ГГц. В сети используется современное сетевое оборудование фирм HEWLETT PACKARD и МОХА, в качестве сетевых магистралей применяются оптоволоконные кабели и витая пара.

Интеграция со сторонними системами и оборудованием

    Интеграция со сторонними
системами и оборудованием

Комплекс содержит в своем составе технические и программные средства стыковки и интеграции в единую АСУТП различных подсистем других поставщиков: например, аппаратуры вибродиагностики и виброконтроля, микропроцессорных защит, аппаратурой розжига горелок, система РЧМ и другими локальными подсистемами.

Использование стандартных распространенных интерфейсов и протоколов связи, таких как Fast Ethernet, OPC DA 2.05A, IEC 870-5-101 (103, 104), MODBUS (RTU/TCP), Profibus DP, обеспечивает легкость интеграции систем управления (САУ) различных производителей. Причем реализуется не только информационная связь с САУ, но и обеспечивается управление, что позволяет решать задачи автоматической синхронизации, группового регулирования, пуска "от кнопки" в соответствии с шаговыми программами, реализованными в АСУТП.

Полномасштабные компьютерные тренажеры для энергоблоков

Компьютерный тренажер от АО «ПИК ПРОГРЕСС» – это программно-технический комплекс, представляющий собой совокупность математической модели энергоблока-прототипа, программного обеспечения реальной АСУ ТП энергоблока и сервисных систем обеспечения процесса тренировок.

Основной целью создания компьютерного тренажера является обеспечение процесса обучения и тренировки оперативного персонала в режиме реального времени с возможностью имитации его деятельности во всех эксплуатационных режимах работы оборудования: нормальных, переходных, предаварийных, аварийных, режимах пусков и остановов из различных тепловых состояний. Кроме того, тренажер может быть использован в качестве испытательного стенда для изучения и отладки прикладного программного обеспечения АСУ ТП энергоблока-прототипа: защит, блокировок, сигнализации, АВР, автоматического регулирования, функционально-группового управления и так далее.

Полнота моделирования включает не только технологическое оборудование и режимы его работы, контролируемые параметры и органы управления, но также набор воспроизводимых аварий и отказов в работе оборудования и устройств автоматики. Все это в комплексе позволяет использовать тренажеры на всех этапах подготовки оперативного персонала энергоблока: при начальной подготовке; при подготовке на новую должность; при противоаварийных тренировках смены; в соревнованиях и конкурсах профмастерства.

Рабочее место инструктора обеспечивает следующие основные возможности:

– взаимосвязь имитаторов органов управления и датчиков с ПО НУ АСУ ТП тренажера, по внутреннему сетевому BNS-протоколу обмена штатной АСУ ТП; – подготовку сценариев тренировок в виде:

  • выбора исходного состояния энергоблока из имеющегося их набора в БД тренажера и задание внешних параметров (температур окружающего воздуха, охлаждающей воды, калорийности топлива и так далее),
  • рабочего задания обучаемому персоналу на выполнение тренировки,
  • автоматической имитации возмущений (аварий и отказов в работе технологического оборудования, систем автоматики (через возмущения на арматуру и датчики), их комплексов) по моменту времени, событию, выполнению логического условия и их комбинации;

- управление ходом тренировки:

  • изменение масштаба времени моделирования (ускорение),
  • останов процесса моделирования с вариантами следующих действий: сохранение текущего состояния, откат по времени, загрузка состояния из набора сохраненных, продолжение тренировки, завершение тренировки;

– ввод и вывод неисправностей на любое количество арматуры, механизмов, других органов управления, аналоговых и дискретных датчиков, отказов оборудования и элементов АСУТП; – анализ результатов тренировки:

  • формирование протоколов автоматической регистрации действий инструктора и обучаемых, изменение технологических параметров и состояния оборудования,
  • срабатывания защит и блокировок, сигнализации (используются данные с рабочего места сигнализационного дисплея),
  • задание критериев автоматической оценки (критерии – наличие или отсутствие отклонений режимов работы от норм, указанных в эксплуатационных инструкциях: выход значений за допустимый диапазон, время и последовательность проведения операций, скорость изменения параметров и так далее).

Особо следует подчеркнуть, что в составе тренажера функционирует оригинальное программное обеспечение (ПО) оперативных рабочих мест (ОРМ), полностью идентичное ПО верхнего уровня (ВУ) АСУ ТП энергоблока. Наряду с этим программное обеспечение алгоритмов АСУ ТП для тренажера не имитируется или моделируется, а полностью в неизменном виде переносится из реальной АСУ ТП энергоблока и эмулируется на виртуальных контроллерах нижнего уровня (НУ) АСУ ТП тренажера.

Вследствие этого:

– тренажер не устаревает, так как изменения алгоритмов и видеограмм АСУ ТП на реальном энергоблоке могут быть самостоятельно перенесены персоналом электростанции из ВУ и НУ АСУ ТП на тренажер без всяких доработок и корректировок;

– все необходимые изменения в алгоритмах АСУ ТП энергоблока-прототипа сначала могут быть выполнены на тренажере, отлажены с проверкой воздействия на математическую модель энергоблока, а затем в том же виде «загружены» в ПТК АСУ ТП энергоблока;

– тренажер может использоваться для подготовки эксплуатационного персонала не только технологических цехов, но и цеха АСУ ТП.

Тренажер содержит в своем составе базовое программное обеспечение ПТК в неизменном по отношению к реальному энергоблоку виде, и все процедуры по его настройке (например, «загрузка» алгоритмов в контроллеры нижнего уровня) полностью соответствуют реальному ПТК.

Выполненные проекты

Комплекс успешно функционирует на Нижневартовской ГРЭС, Сургутской ГРЭС-2, Тюменской ТЭЦ-1, Первомайской ТЭЦ-14 г. Санкт-Петербурга, Ноябрьской ПГЭ, Курганской ТЭЦ-2 и других объектах энергетики.

    Выполненные проекты внедрения
и капитального ремонта
полномасштабных АСУТП в электроэнергетике
с 1996 по 2015 гг.

АСУТП "под ключ"

ПИК ПРОГРЕСС осуществляет весь цикл создания АСУТП для таких объектов, как ГРЭС, ТЭЦ, ГЭС, подстанций электроснабжения, автоматизированных котельных и др., сопровождает заказчика в течение всего срока эксплуатации объекта. Мы можем предложить:

  обследование объекта автоматизации, разработку концепции автоматизации и технического задания на АСУТП;
  разработку техно-рабочего проекта АСУТП;
  разработку алгоритмического обеспечения, включая видеограммы, алгоритмы технологических защит, блокировок, АВР, авторегуляторов, сигнализации, шаговых программ (ФГУ), информационно-расчетных задач;
  разработку проекта ПТК;
  заводские испытания и поставку ПТК;
  поставку оборудования;
  создание тренажера;
  обучение персонала;
  строительные и электромонтажные работы;
  другие работы, связанные с внедрением АСУ ТП на предприятии.

Более подробную информацию Вы можете получить на официальном сайте компании ПИК ПРОГРЕСС: www.pikprogress.ru

Содержание
наверх
наверх
наверх
© ЗАО «ПИК Прогресс» (495) 365-50-58, 365-50-25, 365-50-36 Создание сайта: Design-AV.ru