Разработка программно-аппаратных комплексов для наладки и стендовых испытаний автоматических систем регулирования в теплоэнергетике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка программно-аппаратных комплексов для наладки и стендовых испытаний автоматических систем регулирования в теплоэнергетике

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Одним из главных путей повышения качества работы промышленных автоматических систем регулирования (АСР), является разработка и внедрение эффективных методик их практической наладки.

Вопросами совершенствования методик наладки промышленных АСР последние годы занимаются большое количество НИИ, ВУЗов, а также специализированных фирм и организаций (ЦНИИКА, МЭИ, МГТУ, ИГЭУ, «ТЕХНОКОНТ», «ТЕКОН», «КРУГ» и т.д.). Решение этой задачи предполагает, прежде всего, разработку и создание новых оригинальных алгоритмов и способов определения оптимальных параметров настройки и их адаптацию различным вариантам программно-технической реализации.

Применительно к проблеме автоматизации технологических процессов в теплоэнергетике основные исследования ведутся в направлении совершенствовании методик наладки типовых АСР. При разработке новых методик большинство авторов в первую очередь занимается вопросами моделирования и идентификации технологического оборудования, а также совершенствования алгоритмов регулирования. При этом недостаточное внимание уделяется анализу влияния на качество работы промышленных АСР технических устройств, входящих в их состав (датчики, исполнительные механизмы (ИМ), регулирующие органы (РО), преобразователи и т.д.). Тогда как учет характеристик используемых промышленных элементов АСР необходим для обеспечения качественной работы систем в реальных условиях.

Решение задачи оценки влияния свойств реальных технических устройств АСР на результаты настройки системы, как правило, сводится к развертыванию средств автоматизации на специальных отладочно-испытательных стендах или полигонах. Такой способ при несомненных достоинствах предполагает значительный объем предварительных исследовательских работ, большие технические, финансовые и временные затраты. В условиях, когда необходимо выполнить наладку небольшого количества режимных регуляторов применение такого способа нецелесообразно.

В связи с вышесказанным представляется актуальной разработка специализированных программно-аппаратных комплексов (ПАК) для наладки АСР электростанций, позволяющих приблизить процесс наладки систем к реальным условиям промышленной эксплуатации за счет применения моделей технических средств автоматизации (ТСА) и технологического оборудования ТЭС и АЭС, а так же отработка технологии создания подобных комплексов.

Цель работы. Разработка программно-аппаратных комплексов, обеспечивающих повышение эффективности наладки АСР в теплоэнергетике за счёт применения специализированных моделей ТСА и технологического оборудования. При этом решаются вопросы как практической наладки АСР, так и обучения методикам наладки.

Для достижения указанной цели в работе решены следующие задачи:

- разработаны библиотеки специализированных моделей элементов АСР, в том числе типовых блоков промышленных ТСА, а также технологического оборудования ТЭС и АЭС;

- предложена оригинальная технология разработки ПАК для наладки АСР, характеризуемая использованием специализированных моделей элементов АСР и технологического оборудования;

- разработан программный комплекс для параметрической настройки типовых АСР с функцией корректировки характеристик элементов АСР для выбранного технического исполнения;

- создан программный комплекс локальных АСР ТЭС и АЭС с элементами автоматизированной оценки качества работы и протоколирования результатов настройки систем.

Научная новизна состоит в том, что:

1. Предложен метод модульного конструирования моделей АСР, учитывающий особенности их структурной и аппаратной реализации и отличающийся использованием специализированных моделей элементов АСР и технологического оборудования электростанций.

2. Разработана технология создания ПАК, ориентированная на использование метода модульного конструирования АСР, характеризуемая методикой, регламентирующей состав и порядок выполняемых работ, а также предложенной функциональной структурой построения ПАК.

3. Разработаны модели и программные эмуляторы типовых промышленных регулирующих и функциональных блоков ТСА и элементов АСР нижнего уровня (ИМ, РО, датчики). Модели характеризуются двухмодульной структурой построения с раздельным выполнением модулями функций оперативного управления (настройки) и математического расчета, а также и независимой организацией работы вычислительного процесса модулей.

Практическая ценность заключается в том, что:

1. Разработан программный комплекс «РАНАР» по расчету и настройке типовых АСР электростанций, который используется для практической наладки промышленных АСР ОАО «Электроцентроналадка» г. Москва.

2. Создан ряд специализированных ПАК для выработки практических навыков наладки АСР, проверки знаний персонала ТЭС и АЭС и теоретической подготовки студентов ВУЗов соответствующих специальностей. Программные комплексы используются на электростанциях ОАО «Центрэнерго» и «Тулэнерго», а также в учебно-тренировочном центре (УТЦ) Калининской АЭС, внедрены в учебный процесс в Ивановском государственном энергетическом университете и Тульском государственном техническом университете (ТГТУ).

3. Разработаны учебные задачи, которые отражают специфику работы инженерно-технического персонала по наладке АСР теплоэнергетического оборудования электростанций.

4. Разработаны действующие микропроцессорные системы управления, внедренные на Тобольской ТЭЦ и Саранском заводе «Резинотехника».

Достоверность результатов работы подтверждается:

- использованием при разработке моделей уравнений, описывающих фундаментальные физические законы;

- положительным опытом эксплуатации специализированных программных комплексов по наладке АСР теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС на УТЦ Калининской АЭС, ТГТУ, ИГЭУ, ОАО «Электроцентроналадка».

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (г. Иваново, 1997, 1998, 2005 гг.), научно-практическом семинаре «Опыт разработки, внедрения, и эксплуатации автоматизированных систем управления тепловых и атомных электростанций» (г.Москва, 2000 г.), научно-методической конференции «Проблемы дистанционного обучения» (г. Иваново, 2000 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования» (г. Иваново, 2002, 2005 гг.). Программные разработки внедрены в учебный процесс ИГЭУ, ТГТУ, УТЦ Калининской АЭС, а также используются ОАО «Электроцентроналадка» г. Москва, Тобольской ТЭЦ, Саранским заводом «Резинотехника».

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 23 печатных работы, в том числе 4 статьи в изданиях рекомендованных ВАК, 10 статей в сборниках научных трудов, 6 тезисов докладов на научных конференциях, получено 3 свидетельства об отраслевой регистрации разработок в Госкоорцентре ОФАП.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержит 54 рисунка и 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертации, сформулированы цель и задачи работы, показаны научная новизна и практическая ценность, представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор состояния проблемы совершенствования методик наладки типовых АСР применяемых в теплоэнергетике. Проведенный анализ показал, что при разработке и создании новых алгоритмов и способов определения оптимальных параметров настройки и их адаптации для различных вариантов программно-технической реализации недостаточное внимание уделяется учету специфических свойств технических средств автоматизации. Между тем статические, динамические характеристики, проявление нелинейных свойств элементов АСР оказывают достаточно существенным влияние на результаты настройки регулирующих устройств и соответственно качество работы системы. Кроме того, модели технологического оборудования электростанций, полученные с использованием предлагаемых методик идентификации и аппроксимации не всегда учитывают природу физических процессов, описываемых нелинейными зависимостями. Поэтому при наладке АСР на реальном оборудовании с использованием промышленных средств автоматизации возникает необходимость в дополнительной корректировке параметров настройки полученных с использованием таких методик.

Традиционное решение данной проблемы может быть качественно выполнено на специальных испытательных стендах и полигонах с проведением, в случае необходимости, исследований по идентификации свойств ТСА. Однако их применение предполагает значительный объем работ, большие технические, финансовые и временные затраты. Для наладки небольшого количества режимных регуляторов применение такого способа связано с излишними, экономически необоснованными затратами и потерей времени. Использование программных отладчиков, применяемых в других отраслях промышленности, для наладки регуляторов теплоэнергетических объектов оказывается неэффективным, поскольку их применение рассчитано, прежде всего, на производственные циклы либо лимитированные по времени, либо имеющие постоянные свойства по всей временной программе.

Для уменьшения временных и материальных затрат на стадии стендовых наладочных работ представляется актуальной разработка эффективных моделей технических средств автоматизации и технологического оборудования ТЭС и АЭС и их удобная программная реализация в целях создания специализированных ПАК для наладки АСР электростанций, позволяющих приблизить процесс наладки систем к реальным условиям промышленной эксплуатации. Наличие в составе ПАК средств моделирования технологического объекта и элементов систем регулирования позволит в случае необходимости комбинировать состав системы: реальный объект или его модель, реальная аппаратура регулирования, оперативного управления или их модели, реальные исполнительные механизмы и датчики или их модели.

Для эффективного решения поставленной задачи необходимо отработать технологию создания специализированных ПАК для наладки АСР. Эта технология должна обеспечить минимизацию наладочных работ, повышение эффективности работы систем управления, в сочетании с решением задачи выработки практических навыков наладки АСР у персонала.

Вторая глава посвящена разработке моделей элементов промышленных АСР и теплоэнергетического оборудования электростанций, унифицированных для применения в составе ПАК.

Для решения этой задачи были, во-первых, разработаны математические модели ТСА и оборудования электростанций, во-вторых, предложены специальные средства конструирования моделей, в-третьих, разработаны специальные алгоритмы функционирования моделей, в-четвертых, выполнена их практическая реализация в графической среде программирования LabVIEW.

Для унификации построения структуры АСР в составе ПАК разработаны модели основных элементов промышленных систем регулирования. Их состав можно разделить на две группы моделей:

- специализированные модели промышленных ТСА, адаптированные для конкретного аппаратного исполнения и реализующие все основные функции приборов-прототипов (модификации ТСА «ПРОТАР-100», «АКЭСР-2», «Каскад 1,2»);

- унифицированные модели элементов нижнего уровня АСР, обеспечивающие связь с объектом: регулирующих органов, исполнительных механизмов и датчиков.

Например, модель релейно-импульсного регулятора РП4-У (АКЭСР-2) реализует следующие функции регулирующего блока:

· масштабирование входных сигналов;

· суммирование входных сигналов;

· введение задания и усиление сигнала отклонения (рассогласования) регулируемой величины от задания;



· демпфирование сигнала рассогласования;

· формирование выходного сигнала в соответствии с одним из законов регулирования - пропорционально-интегральным (ПИ) совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости, пропорциональным (П) совместно с датчиком положения выходного органа исполнительного механизма, трехпозиционным или двухпозиционным;

· индикацию направления срабатывания.

Структурная схема модели представлена на рис.1.

Модель микропроцессорного прибора ПРОТАР-100 реализует все основные режимы работы, алгоритмы и функции программирования, с возможностью написания и сохранения прикладных программ.

Математические модели технологического оборудования разработаны исходя из круга задач решаемых ПАК.

Например, при создании программного комплекса, предназначенного для наладки и структурной оптимизации АСР уровня конденсата в группе подогревателей высокого давления (ПВД) паротурбинных установок (К-300-240, Т-100-130), была разработана нелинейная математическая модель, учитывающая особенности фазовых превращений конденсата и процессов аккумуляции тепла в металле трубной системы и корпуса, описываемая в общем случае системой дифференциальных уравнений 7 порядка.

Нелинейность объясняется учетом расхода теплоты Q_uj в паровое пространство, который меняет свои величину и знак в зависимости от направления изменения давления P_пi в подогревателе. При понижении давления конденсат греющего пара оказывается перегретым по отношению к новому значению давления, часть его испаряется, унося в единицу времени в паровое пространство количество теплоты

,

причем массовый расход испарившейся влаги G_uj можно определить из

при ,

где М_j - масса конденсата греющего пара в водяном объеме подогревателя, i_j - энтальпия насыщенного пара, r_j - удельная теплота парообразования

При повышении давления происходит конденсация пара на стенках, не покрытых пленкой, и поверхности водяной фазы в соответствии с уравнением

при ,

t_нj- температура насыщенного пара; t_вj- температура водяной фазы; б - коэффициент теплоотдачи; F_j - площадь поверхности теплообмена; r_j - удельная теплота парообразования.

Математические модели теплоэнергетического оборудования, используемые в программных комплексах, разрабатывались исходя из общепринятых подходов к моделированию объектов - с использованием физических моделей, описанных системами дифференциальных уравнений и аппроксимации экспериментальных данных передаточными функциями (ПФ) в операторной форме.

При моделировании технологических объектов и элементов АСР передаточными функциями, можно выделить два основных варианта их реализации:

- модели, описываемые ПФ общего вида в полиномиальной форме;

- модели, составленные в виде структурной схемы, состоящей из отдельных звеньев, ПФ которых описываются уравнением в полиномиальной форме или являются типовыми.

Модели, описываемые ПФ в полиномиальной форме удобно использовать для аппроксимации экспериментальных временных и частотных характеристик технологических объектов, поскольку результатом большинства применяемых методов аппроксимации является математическая модель объекта в виде передаточной функции.

Структурное моделирование удобно применять для синтеза сложных многоканальных объектов и систем регулирования, а также для преобразования моделей, описанных в виде систем дифференциальных уравнений.

Возможности выбранной среды программирования позволили разработать специальные средства конструирования математических моделей.

1. Модуль «передаточная функция», который позволяет решать системы ДУ высоких порядков в виде полиномиальных моделей и получать динамические характеристики объектов.

Матричное уравнение модели, дискретизированное в соответствии с неявными методами интегрирования Гира 1-го - 4-го порядков имеет следующий вид (для момента времени n+1):

где

;

;

- значение выходной величины; - значение внешнего возмущения; X₂=X₃= 0; - значение в узле j (j = 4,5,…,m+3); k - порядок метода интегрирования Гира; _i и _k - коэффициенты в формулах Гира).

Синтезированная дискретная модель была реализована в среде графического программирования LabVIEW в виде самостоятельного модуля, который может быть использован в качестве стандартной библиотечной функции.

2. Модели типовых звеньев, из которых согласно правилам преобразований структурных схем собирается модель системы (объекта). Модели звеньев основаны на известных рекуррентных выражениях для определения выходной величины у в момент времени n, зная значение входной величины x и у в момент времени n и n-1, например модель интегрирующего звена 1 порядка:



где М_t - шаг по времени.

Реализация звена запаздывания (-звена) основана на организации задержки на необходимое количество циклов в передаче данных между входом и выходом модели с помощью специального сдвигающегося массива.

Модели элементов АСР построены с использованием специальной логической структуры и включают в себя два взаимосвязанных модуля - «Настройка» и «Модель», работающих в соответствии с представленным алгоритмом (рис. 2).

Модули типа «Модель» функционируют постоянно с заданными параметрами. Модули «Настройка» обеспечивают изменение параметров функционирования модели элемента и применяются в случае необходимости коррекции заданных параметров.

Третья глава посвящена разработке технологии создания ПАК для наладки АСР.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Предложенная технология ориентирована на применение метода модульного конструирования АСР, который учитывает специфику работы систем и особенности их структурной и аппаратной реализации.

Особенности данного метода конструирования заключаются:

- в формировании библиотеки моделей типовых элементов АСР и технологического оборудования;

- в применении специальной логической структуры построения моделей элементов АСР (рис. 3). Каждая модель включает: 1) расчетный модуль, который является математической моделью данного элемента АСР; 2) модуль оперативного управления, представляющий собой панель настройки блока ТСА или другого элемента АСР;

- в организации работы модулей элементов АСР и основных функциональных модулей ПАК в режиме заданного временного опроса с параллельным и независимым функционированием циклов. Расчетные и функциональные модули работают постоянно с заданной дискретностью опроса, а модули оперативного управления являются вызывными и активизируются специальным включением.

Разработка ПАК с применением предложенной технологии осуществляется по определенной методике, регламентирующей состав и порядок выполняемых работ, а также их взаимодействие (рис. 4).

Эта методика заключается в следующем.

1. Формируются коррелированные цели и задачи работы. В зависимости от назначения комплекса осуществляется выбор состава выполняемых функций системы.

2. Определяется набор свойств (признаков) разрабатываемого продукта. которые отражают его структуру, функции и особенности технической реализации. При создании ПАК для наладки АСР достаточно ограничиться базовыми признаками: типом структуры системы регулирования, законами регулирования, стандартными алгоритмами обработки информации, технической реализацией (рис. 5), причем выбранные варианты компонуются друг с другом в требуемом исполнении и количестве.

3. Осуществляется конструирование системы: выбираются требуемые модули из библиотеки моделей типовых элементов АСР и технологического оборудования, разрабатываются необходимые дополнительные модули, которые вводятся в состав ПАК.

4. Разрабатывается и компонуется программное обеспечение верхнего уровня: интерфейс оператора, модули и процедуры для сбора и обработки информации от моделей и внешних устройств, автоматизированной оценки качества работы регуляторов, архивации и протоколирования результатов, организации диалога с оператором и т.д.

5. Компонуется программное и аппаратно-техническое обеспечение технологического нижнего уровня структуры ПАК: объединяются реальные объекты и ТСА или их модели, алгоритмы управления.

6. Выполняются работы по первичной наладке регуляторов.

Гарантированная согласованность результатов, полученных на каждом этапе (определение требуемых свойств ПАК, целей и задач работы и т.д.), обеспечивает повышение качества проводимых работ и создаваемого комплекса. Итерационная процедура, в случае необходимости обеспечивает возврат к любому из пунктов методики для доработки и переработки, уточнения полученных результатов.

Данная методика может применяться при создании и модернизации действующих промышленных АСР, разрабатываемых с применением элементов предложенной технологии.

В основу построения функциональной структуры ПАК положен модульный принцип реализации основных функций с использованием разработанной библиотеки моделей элементов АСР и специализированных программных модулей (рис. 6).

В структуре ПАК можно выделить два функциональных уровня:

системно-операторский;

технологический.

Верхний, системно-операторский уровень объединяет программные модули и процедуры, разработанные на 4 этапе описанной ранее методики.

Нижний, технологический уровень - это функциональное ядро структуры ПАК, он содержит модели технологического оборудования средств автоматизации и элементов АСР.

В случае построения ПАК как промышленной АСР, технологический уровень может существенно различаться по составу функций, реализованных с помощью аппаратных и программных средств. Здесь функционируют реальные технические устройства автоматизации - комплексы ТСА, микропроцессорные контроллеры, или их модели, реализующие алгоритмы управления. Модели технологического оборудования отсутствуют.

В четвертой главе описан опыт создания ПАК для наладки регуляторов ТЭС и АЭС применительно к различным вариантам их программно-технического исполнения.

Для решения задачи автоматизированной настройки типовых систем автоматического регулирования теплоэнергетического оборудования разработан программный комплекс «РАНАР» (РАсчет и НАладка Регуляторов). Он позволяет по экспериментальным кривым разгона объекта проводить аппроксимацию и различными методами выполнять расчет параметров настройки регуляторов.

Аппроксимация экспериментальных характеристик объекта осуществляется на основе использования метода моментов с автоматической функцией нормирования по величине возмущения и усреднения семейства однотипных кривых разгона. В результате модель объекта формируется в виде передаточных функций по каждому из моделируемых каналов.

Возможности комплекса и его методическая поддержка позволяют использовать различные методы настройки АСР:

- аналитический метод расширенных амплитудно-фазовых (комплексных) характеристик;

- приближенные методы (по формулам ВТИ, номограммам Сибтехэнерго);

- экспериментальные методы (“за одно включение”, Циглера-Николса, “трехшаговая оптимизация”).

Отличительными особенностями комплекса являются:

- возможность конфигурирования состава элементов АСР в зависимости от выбранного варианта типовой структуры;

- настройка моделей датчиков, РО и ИМ на конкретный прототип.

Указанные особенности комплекса позволили повысить эффективность проектно-наладочных работ в плане приближения результата предварительной настройки на модели АСР к установленным (регламентируемым) критериям (показателям) качества работы реальной системы регулирования. Данный вывод подтверждается положительным опытом применения программного комплекса для целей наладки промышленных АСР ОАО «Электроцентроналадка» г. Москва.

Для целей профессиональной подготовки персонала ТЭС и АЭС, а также использования в учебном процессе в ВУЗе был разработан программно-методический комплекс (ПМК) по наладке АСР технологическими процесами теплоэнергетического оборудования.

ПМК включает две группы самостоятельных программных модулей, моделирующих работу основных систем регулирования теплоэнергетического оборудования тепловых и атомных электростанций.

Первая группа включает АСР котельного оборудования ТЭС:

- питания барабанного котла;

- тепловой нагрузки котла;

- расхода «общего» воздуха, подаваемого в котел;

- разрежения в топке котла;

- температуры перегретого пара;

- сжигания топлива в топке котла.

Вторую группу образуют программные модули, моделирующие работу АСР теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС:

- уровня и давления в деаэраторной установке;

- уровня в конденсаторе турбины;

- уровня конденсата в подогревателях высокого давления;

- уровня конденсата в парогенераторе двухконтурной АЭС;

- уровня в оборудовании сепаратора-пароперегревателя АЭС;

- уровня и давления в компенсаторе давления первого контура АЭС.

Системы регулирования выполнены на базе моделей серийных отечественных ТСА, применяемых в настоящее время на ТЭС и АЭС - аппаратуры АКЭСР-2, КАСКАД-2 и многофункционального микропроцессорного прибора ПРОТАР-100. Внешний вид настроечных панелей соответствует реальному прибору-прототипу (рис.7).

Качество работы настраиваемой системы оценивается автоматически, с представлением результатов работы в форме акта испытаний.

Разработанный комплекс построен по модульному принципу и имеет гибкую адаптивную структуру. Это позволяет довольно легко расширять его функциональные возможности в плане увеличения круга решаемых задач - количества локальных систем автоматического регулирования, вариантов их технической реализации.

Элементы предложенной технологии, программные модули и алгоритмы были применены для создания действующих промышленных АСР.



По заказу ОАО «Ивэлектроналадка» для Саранского завода «Резинотехника» была разработана микропроцессорная система управления (МПСУ) бойлерной установкой, состоящая из инженерной станции, реализованной на компьютере и операторских станций выполненных на базе промышленных МПК КР-300 “Контраст”.

Инженерная станция представляет собой полномасштабную рабочую станцию оператора с функциями SCADA-системы. Она обеспечивает верхний уровень управления технологическим процессом с ведением технологических протоколов, трендов и мониторингом технологического процесса.

Главной особенностью программно-аппаратной реализации системы является разработка алгоритма взаимодействия «компьютер - контроллер» с использованием последовательного интерфейса RS-485/232 (рис. 8, а). Алгоритм реализован в программной среде LabVIEW с применением встроенных функций приема - передачи данных через последовательный порт (ПП) компьютера (рис. 8, б).

Особенности технической и программной реализации позволяют довольно легко и без существенных трудозатрат перенастраивать систему и использовать ее для автоматизации широкого класса объектов малой энергетики с небольшим количеством контролируемых параметров.

Другим вариантом промышленной МПСУ стала система автоматизированного химконтроля Na-катионитной установки Тобольской ТЭЦ. Система также состоит из инженерной станции и модульной системы сбора и обработки данных в аппаратном исполнении фирмы "L-card". Система представляет жесткую конструкцию крейтового типа, в которую можно устанавливать определенное количество LC-модулей (коммутаторы, усилители, АЦП, ЦАП и т.п.) и управляющий крейт-контроллер. Контроллер подключается к IBM PC ПК по параллельному либо последовательному интерфейсу. Связь крейтовой системы с ПК осуществляется путем подключения к специальной сетевой плате LCI-01А. Для работы с аппаратной частью информационной системы используется DLL-библиотека lcard_ad.dll., которая может быть использована совместно с большинством существующих систем программирования в среде Windows, в том числе LabView (рис. 9).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны библиотеки специализированных моделей технологического оборудования, типовых элементов АСР, функциональных блоков промышленных ТСА и выполнена их программная реализация в среде графического программирования LabVIEW. В ее состав входит группа специализированных моделей промышленных блоков ТСА, адаптированных для конкретного аппаратного исполнения и реализующих все основные функции прибора-прототипа. Кроме того, библиотека включает в себя унифицированные модели элементов нижнего уровня АСР, обеспечивающие связь с объектом

2. Разработаны специальные средства программного конструирования математических моделей, которые позволяют решать системы ДУ высоких порядков в виде полиномиальных моделей и получать переходные процессы в различных масштабах времени, а также собирать структурные схемы моделей объектов и АСР.

3. Предложен метод модульного конструирования моделей АСР, учитывающий особенности их структурной и аппаратной реализации и отличающийся использованием специализированных моделей элементов АСР и технологического оборудования электростанций. При этом решаются задачи как практической наладки АСР, так и обучения методике наладки в УТЦ электростанций и учебном процессе в ВУЗе.

4. Отработана технология создания ПАК, ориентированная на использование предложенного автором метода модульного конструирования моделей АСР, характеризуемая методикой, регламентирующей состав и порядок выполняемых работ, а также универсальной структурой построения и функционирования ПАК.

5. Разработаны и внедрены несколько ПАК различного программно-технического исполнения и назначения:

- программный комплекс «РАНАР», предназначенный для решения задачи автоматизированной настройки типовых систем автоматического регулирования технологических процессов теплоэнергетического оборудования;

- программно-методический комплекс по наладке систем автоматического регулирования теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС, предназначенный для целей профессиональной подготовки персонала ТЭС и АЭС, а также использования в учебном процессе в ВУЗе.

- действующие МПСУ, выполненные с применением элементов предложенной технологии и прикладных программных модулей, особенностью которых является использование разработанных автором алгоритмов взаимодействия «компьютер - контроллер», реализованных в программной среде LabVIEW с применением встроенных функций приема - передачи данных.

Основные Положения диссертации ОПУБЛИКОВАНЫ В ИЗДАНИЯХ, РЕКОМЕНДОВАННЫХ ВАК РФ

автоматический теплоэнергетика программный наладка

1. Плетников С.Б. Моделирование работы регенеративных подогревателей паротурбинных установок // Вестник ИГЭУ. - Иваново, 2002. - № 1. - С. 42 - 46.

2. Информационно-управляющая система бойлерной установки / В.Д. Таланов, Е.К. Журавлев, В.С. Крашенинников, С.Б. Плетников, В.А. Бабурин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - М.,2001. - № 4. - С. 19 - 22.

3. Таланов В.Д., Плетников С.Б. Программно-методический комплекс по наладке систем автоматического регулирования теплоэнергетического оборудования // Вестник ИГЭУ. - Иваново, 2005. - № 1. - С. 122 - 126.

4. Таланов В.Д., Плетников С.Б., Демин А.М. Модульное конструирование при разработке комплексов по наладке систем автоматического регулирования // Вестник ИГЭУ. - Иваново, 2007. - № 4. - С. 72 - 75.

в прочих изданиях

5. Программный комплекс по наладке регуляторов теплоэнергетического оборудования ТЭС / Таланов В.Д., Плетников С.Б // Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №8105. - Госкоорцентр, ОФАП, 10.04.2007.

6. Пакетный программный модуль по расчету и настройке типовых систем регулирования теплоэнергетического оборудования / Таланов В.Д., Плетников С.Б // Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №8106. - Госкоорцентр, ОФАП, 10.04.2007.

7. Технология конструирования программно-аппаратных комплексов для наладки систем автоматического регулирования теплоэнергетического оборудования электростанций / Плетников С.Б. // Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №8442. - Госкоорцентр, ОФАП, 5.06.2007.

8. Плетников С.Б. Особенности моделирования водяного тракта регенеративных подогревателей ПТУ для исследования уровня конденсата // Автоматизация производства: науч.-произв. инф. сб. - М.: ЗАО "КомплексАвтоматика", 1998. - № 1. - C. 36 - 38.

9. Таланов В.Д., Плетников С.Б. Программный комплекс для расчета динамики групп ПВД паротурбинных установок // Автоматизация производства: науч.-произв. инф. сб. - М.: ЗАО "КомплексАвтоматика", 1998. - № 1. - С. 21 - 23.

10. Коротков А.Н., Плетников С.Б., Опарин М.Ю, Бушуев Е.Н. Разработка и испытания системы автоматизированного химконтроля Na-катионированной установки Тобольской ТЭЦ // Повышение эффективности работы ТЭС и энергосистем: сб. науч. трудов / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 1998. - С. 151 - 154.

11. Таланов В.Д., Плетников С.Б. Тренажерный комплекс по наладке систем регулирования теплоэнергетического оборудования // Опыт разработки, внедрения и эксплуатации автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП) тепловых и атомных электростанций: сб. инф.-метод. материалов. - М.: АО "ВНИИЭ", 2000.

12. Таланов В.Д., Плетников С.Б., Пушков В.М. Организация информационной связи между контроллером Ремиконт Р-130 и LabVIEW // Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования: материалы III науч.-практ. конф. / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2002. - С. 224 - 229.

13. Таланов В.Д., Мурзин А.Ю., Плетников С.Б. Особенности моделирования теплоэнергетических объектов в среде LabVIEW // Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования: материалы III науч.-практ. конф. / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2002. - С. 244 - 247.

14. Плетников С.Б. Особенности разработки тренажеров систем автоматического регулирования ТЭС в среде LabVIEW // Состояние и перспективы развития энерготехнологии: материалы междунар. науч.-техн. конф. (XII Бенардосовские чтения) / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2005. - С.132 - 133.

15. Плетников С.Б., Таланов В.Д., Демин А.М. Технология создания программно-аппаратных комплексов для наладки регуляторов теплоэнергетического оборудования // Повышение эффективности работы теплоэнергетического оборудования: материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2005. - С. 161 - 165.

16. Плетников С.Б., Таланов В.Д., Демин А.М. Классификация программно-аппаратных комплексов для наладки регуляторов теплоэнергетического оборудования // Автоматизация производства: науч.-произв. инф. сб. - М.: ЗАО "КомплексАвтоматика", 2005. - № 8. - С. 1 - 5.

17. Таланов В.Д., Плетников С.Б. Опыт разработки тренажерного комплекса "Системы автоматизации оборудования ТЭС и АЭС" // Автоматизация производства: науч.-произв. инф. сб. - М.: ЗАО "КомплексАвтоматика", 2005. - № 8. - С. 6 - 14.

Размещено на Allbest.ru