Тексты лекций по дисциплине «оптимизация и управление системы электроснабжения»

Контрольные вопросы:
1. Приведите общую характеристику автоматизированной системы управления.
2. Опишите простейшую структуру системы управления.
3. Что вы понимаете под объектом управления?
4. Как можно улучшить качество управления?
5. По каким признакам классифицируется АСУ?


2.2. АСУ электрических станций и подстанций. Технические средства АСУ.


План:
1. Общие сведение о технической структуре АСУ ТП
2. Технические средства АСУ
3. Передача и обработка информации


Ключевые слова и термины: первичные преобразователи, вторичные приборы, АЦП, ЦАП, унифицированный сигнал

Общие сведения о технической структуре АСУ ТП.

Рис. 2.2.1. Техническая структура АСУ ТП с управляющей ЭВМ, работающей в супервизорном режиме

Техническая структура АСУ ТП с управляющей ЭВМ, работающей в супервизорном режиме, приведена на рис. 2.2.1. Схема включает в себя следую­щие элементы: ОБ — управляемый объект; 1 — первичные измерительные приборы; 2 — исполнительные механизмы; 3 — подсистему дистанционного управления; 4 — подсистему логического управления; 5 — подсистему авто­матического управления и регулирования; 6 — пульт оператора; 7 — инди­видуальные вторичные измерительные приборы; 8 — устройства отображе­ния информации, получаемой от ЭВМ; 9 — вычислительный комплекс (ЭВМ); 10 — человека-оператора; 11 — вышестоящую АСУ, с которой рассматрива­емая АСУ ТП обменивается информацией.

Для возможности вмешательства оператора в ход технологического про­цесса все управляющие органы (а не только те, которые находятся в составе автоматической системы) снабжаются дистанционно управляемыми с пульта оператора серводвигателями; естественно, что оператор имеет возможность переводить на дистанционное управление также и любой серводвигатель, нормально управляемый регулятором или логическим контроллером. Под­ключение дистанционного управления к любому серводвигателю осуществ­ляется также посредством соответствующего вызывного устройства.
На рис. 2.2.2 показана структурная схема АСУ ТП, базирующаяся на УВМ с исполнительными устройствами в виде АСУ ЭП и датчиками, установленными на технологическом оборудовании.
УВМ включает в себя следующие элементы (блоки): блок, запоминаю­щий сведения об объекте и текущие задания, поступающие во внеш­нюю память с пульта управления; блок сбора и преобразования инфор­мации о текущем состоянии объекта и действующих возмущениях; блок центральный — процессор, выполняющий заданные алгоритмом преобразования информации для выработки управляющего воздей­ствия, организующий взаимодействие всех элементов УВМ, и состоя­щий из арифметического, логического, управляющего и оперативного запоминающего устройств (ОЗУ); блок прямых связей с объектом управления, передающих управляющие воздействия.
УВМ имеют ряд вспомогательных элементов, необходимых для организации процесса управления. К ним относятся средства связи человека с машиной, предназначенные для получения оперативным пер­соналом информации о ходе технологического процесса, коррекции алгоритма управления и принятия необходимых мер в аварийных си­туациях и средства ввода—вывода информации, включающие различ­ные регистрирующие, индицирующие и запоминающие устройства (перфоленточные, перфокарточные и строкопечатающие, записи на кас­сеты и гибкие диски), экранные пульты — дисплеи, пишущие машин­ки, графопостроители.
На вход УВМ от датчиков поступает текущая информация, в основ­ном аналогового вида (напряжение, ток, частота, угол поворота и т.п.). Так как УВМ оперирует с дискретными величинами, то аналоговые сигналы датчиков необходимо преобразовывать в дискретную фор­му при помощи аналого-цифровых преобразователей. Однако для уп­равления исполнительными механизмами (управляющими органами) в большинстве случаев необходимы непрерывные сигналы, а УВМ вырабатывает управляющие сигналы в дискретной форме, поэтому необ­ходимо осуществлять их цифро-аналоговое преобразование.
Для уменьшения объема оборудования и стоимости аналого-цифро­вые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи производятся одноканальными, а для поочередного подключения сигналов от каждо­го датчика к общему АЦП используются коммутаторы.



Рис. 2.2.2. Структура автоматизированного технологического комплекса