Барабанды қазандықтың сипаттамасы
8
9
10
11
Аңдатпа
Дипломдық жұмыста жылу электр станциясындағы барабанды
қазандыққа арналған компьютерлік тренажер құрылды. Тренажердың негізгі
міндеті - арнайы қызмет персоналының шынайы нысан бойынша білімдерін
жоғарылату.
Тренажердың имитационды моделі VisSim бағдарламалау ортасында
жасалды. Ал визуализациясы WinCC бағдарламалау ортасында құрастырылды.
Осы екі бағдарламаның арасына байланыс орнатылып, нысанмен басқару
жүргізілуде.
Қазандықтың
негізгі контурлары бойынша авариялық жағдайлар
қарастырылып, ескертпелі жұмыстар жасалды.
Жобаның экономикалық тиімділігі мен жасауға кеткен шығын есептелді.
Жұмыс орнына арналған қолайлы жағдай ыңғайластырылды.
Аннотация
В данной дипломной работе был создан компьютерный тренажер для
барабанного котла в тепловой электрической станции. Тренажер предназначен
для повышения знании и для проведения исследования.
Имитационная модель тренажера была создана в программном
обеспечении VisSim, визуализация на базе WinCC. Между программами была
установлена связь и управление объектом.
По основным контурам котла были рассмотрены и предупреждены
аварийные ситуации.
Был расчет экономической эффективности работы и расход на создание.
В разделе безопасности жизнедеятельности были предусмотрены все
удобства рабочего места.
МАЗМҰНЫ
12
КІРІСПЕ
10
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
4.1
4.2
4.3
4.4
ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
Барабанды қазандықтың сипаттамасы
Бақылау, реттеу және технологиялық параметрлердің
сигнализациясын басқарудың қажеттігін дәлелдеу
Басқару нысанының сипаттамасы мен айнымалылар
классификациясы
Жалпыланған автоматизация жүйесінің функционалды және
құрылымдық сұлбаның сипаттамасы мен құрастырылуы
Басқару нысанының динамикалық қасиеттерінің сараптамасы
Реттеу құрылғысының параметрлерін таңдау
Автоматтандыру жүйесінің тұрақтылығының есептелуі
АРНАЙЫ БӨЛІМ
Жобаға қажетті бағдарлама таңдау
VisSim программасында модельдеу жайында мәлімет пен
қолдану мақсаты
VisSim программасының графикалық интерфейсі
VisSim ортасында модель құрастыру ұстанымы
VisSim программасының функциялану шарттарының түсінігі
Жүйенің математикалық моделі мен беріліс
функциясының түсінігі
WinCC программасының сипаттамасы мен қолданудағы маңызы
WinCC flexible жүйесінің орындалуы
WinCC flexible жүйеісінің жасалуы
Жұмысты орындау ортасындағы ұстаным
Автоматты түрде хаттамалардың жолдануы
Жобаны құруды қолдау
Жобада нысандардың қолданылуы
WinCC мен VisSim бағдарламаларын байланыстыру
ТЕХНИКА - ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМІ
Жұмыстың сипаттамасы
Жабдықты орнатуға кеткен шығын
Бағдарламалық өнім жасауға кеткен шығын.
Эксплуатациялық шығын
ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІК БӨЛІМІ
Өндірістік қауіпті және зиянды факторларды талдау
Өндірістік санитария
Жұмыс орын климаты
Өндірістік жарық
13
12
12
14
15
17
20
23
24
25
25
25
26
26
27
27
28
29
29
30
30
31
31
33
39
39
40
41
43
45
45
46
46
48
4.5
4.6
Электр қауіпсіздік
Өндірістік қауіпті және зиянды факторлапды талдау
ҚОРЫТЫНДЫ
ҚЫСҚАРТУЛАР
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
14
52
55
57
58
59
Қазіргі күнгі энергетикалық саясаттың негізгі мақсаты - халық
шаруашылығының төзімді энерго қамсыздандырылуы. Ол үшін соңғы жылдары
байқалып жатқан электроэнергиялық өндірістегі құлдырауды болдырмау,
электрстанция жұмысының тиімділігін көтеру керек. Осыған орай жылу
энергетикасында қазандық агрегаттардың жұмысының сенімділігін арттыратын
бірыңғай бағдарлама жүзеге асырылуда. ОРГРЭС мамандарының тексеруі
бойынша көптеген технологиялық бұзылу, істен шығулар үрдістерді тоқтату
мен жіберуге байланысты. Әдетте қазандықтардың авариялық жағдайға
байланысты тоқтатылулары осы өтпелі режимдердегі беттердің қызу кезіндегі
металдың бұзылу қаупі артуынан. Беттік қызу металдарын ауыстыруға қаражат
жеткілікті бөлінбеуде.
Қызметкерлердің уақытылы стандартты емес жағдайларды анықтап және
сол жағдайларды ретке келтіретін дұрыс шешім қабылдауы, жіберу
дағдыларына ие болуы, қазандықтарды тоқтату, штаттық жағдайда
технологиялық үрдістермен оңтайлы басқаруы авария санының азаюы мен
ЖЭС жұмысының тиімділігінің артуы осы құрылғыға қажетті ресурстарды
үнемдеуге алып келеді.
Қолданыстағы құрылғыларға жіберу және тоқтату режимдері мен уйрену
және тексеру жүргізу мүмкін емес, ал авариялық жағдайға байланысты дағды
алу мүлде мүмкін емес. Сол себепті қазіргі уақытта қызметкерлерді уйрету
үшін әртүрлі подсистемадағы ЖЭС энергоблоктарының имитациялық
модельдері мен энерго құрылғыларды түгелімен қарастыратын тренажерлар
кең түрде қолданылады.
Техникалық және экономикалық жағдайдың пайда болуы ЖЭС
қызметкерлерін оқытатын және жаттығу жасау үшін, құрылғыны құрастыру
үшін имитациялық модельдеуді енгізу компьютердік технологияның дамуына
тікелей байланысты.
Соңғы жылдары үлкен көлемді агрегаттар жұмыстары мен станция
құрылғыларының ішкі жүйесі модельденетін көпфункционалды универсалды
жүйелер жасалды. Тренажер режимі тек көптеген функциялардың бір жүйесі.
Олардың іске асырылуы үшін қуатты есептеуіш құралдар - көпмашиналы
кешен және күрделі бағдарламалық қамсыздандыру қолданылады. Мұндай әдіс
тренажер бағасының артуына, квалификацияланған мамандардың санының
артуына, тренажерлер мен бағдарламалық қамсыздандырудың бағасының
артуына да алып келеді. Сол себепті көптеген аймақтар мұндай әдісті, яғни
тренажерді қолданудан бас тартады.
Соған қарамастан көптеген тренажердың бір аумаққа орналасуы жалпы
үйрету мен құрылғыға жаттығу жасау мәселесін шешеді. Штаттық және
штаттық емес жағдайда қызметкерлердің әрекеттерін толық түрде
автоматтандыру мүмкін егер де пайдаланатын тренажер қолжетімді, арзан
бағамен және оператордың жұмыс орны мен клмпьютерлік модельдеу
құралының болуы, сәйкесінше реалды үрдісті имитациялайтын болуы керек.
15
Сол себепті бұл мәселе, яғни имитациялық модельдері жеке ЖЭС
агрегаттары мен территориялық энергожүйелердің құрылғыларына
байланысқан арнайы тренажер дайындау негізгі болып отыр. Осы сияқты
тренажерлар локалды артықшылыққа ие, жақсы техникалық және
экономикалық сипаттамаларға ие.
Ең алдымен мұндай тренажерларда агрегаттардың моделі болу керек,
нысандағы ең маңызды технологиялық схема, қызмет көрсету жағынан ең
сезімтал және ЖЭС аумағында ең көп. Бұл жұмыста негізгі агрегаттың бірі
барабанды қазандық болып табылады.
Жұмыстың мақсаты - арнайы оператор қызметкерлеріне тиесілі , штатты
және авариялық жағдайда да сәйкесінше қолдана білетін, реалды уақытта
жұмыс жасайтын тренажерға барабанды қазандықтың математикалық моделін
құрастыру.
Осы қойылған мақсатқа жету үшін келесі амалдар қарастырылды:
- қазіргі
техникалық құралдардың анализдері мен жылу электр
станциялардағы оператор қызметкерлерін оқыту амал - тәсілдерін зерттеу;
- барабанды қазандықтың имитационды моделінің құрылымдық
сұлбасының синтезі;
- реалды уақытта жұмыс жасау шартына сәйкес модель құрастыру
принциптерін таңдау;
- модельдеуге программалық орта таңдау;
- дифференциалды теңдеулерді шешу жолын таңдау және дәлелдеу;
- қазандықтың жеке құралдарына математикалық модель құрастыру;
- бу генераторы мен реалды нысанның сәйкестігін зерттеу.
16
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Барабанды қазандықтың сипаттамасы
Барабанды қазандық деген - ылғалды бу алуға арналған агрегаттар
жиынтығы. Бұл комплекс өзара байланысқан және жағылған өнімнен алынған
жылуды суға және буға тарататын көптеген жылу алмасу құрылғыларынан
тұрады. Энергияның негізгі қорек көзі - отын.
Қазандық қондырғыдағы жұмыс процесінің негізгі элементтері:
1) отын жағу процесі;
2) жану өнімі арасындағы жылу алмасу процесі;
3) судың жылуынан пайда болатын бу түзілу процесі.
Жұмыс кезінде қазанагрегаттарында 2 өзара байланысты ағын пайда
болады: жұмыс күшінің ағыны мен пештегі жылутасушы ағыны. Нәтижесінде
осы әрекеттесудің шығысында берілген температура мен қысымға сәйкес бу
алынады.
Қазандық құрылғыларына эксплуатация жасағанда ең негізгі есептердің
бірі - қолданатын және өңделетін энергияның тең болуы.
Қазандық агрегеаттарына эксплуатация жасағанда ең негізгі тапсырма
болып жұмсалатын және өндірілетін энергия арасындағы теңдік табылады. Ол
өз кезегінде қазандық агрегаттарындағы бу түзілу мен энергия берілу үрдістері
жұмыс нысанының ағыныны мен жылу тасушыдағы заттың көлеміне
байланысты.
Жылу алу мәні отын жағу кезіндегі бөлінетін жылу берілудің, бу
алынатын судың, жылулық энергиясына баланысты. Қазандықтағы жылу
алмасу үрдісі жылудың беттік қабаты деп аталатын су - газ жібермейтін жылу
өткізетін қабырға арқылы жүргізіледі. Жылудың беттік қабаты құбыр түрінде
орындалады. Құбыр ішінде үздіксіз судың циркуляциясы болады, ал сыртқы
қабатында олар ыстық жану газы немесе жылу энергиясын сәулеленумен
қабылдайды. Ақырында қазандық агрегаттарда барлық жылу берілу түрлері
бар: жылу берілу, конвекция және сәулелену. Соған байланысты жылудың
беттік қабаты конвективті және радиационды болып бөлінеді.
Жылу берілудің интенсивті коэффициенті жылу тасушы
температурасының айырмашылығы жоғары болған сайын, жылудың беттік
қабатына қатысты оның орын ауыстыру жылдамдығы мен беттік қабаттың
жиілігі жоғары болған сайын ол да өседі.
Қазанды агрегаттарды
будың түзілуі белгілі бір тізбектелікпен
орындалады. Экранды құбырларда - ақ бу түзілу басталады. Бұл үрдіс аса
жоғары температура мен қысымда өтеді. Себебі температура жоғарылаған
сайын булану интенсивтілігі артады.
Осы себептерге байланысты барабанды қазандықтар жылу электр
станцияларында кең қолданысқа ие болды. Бу мен судың шекарасы белгіленіп
қойылған барабанның болуы бұл қазандықтардың ең негізгі айырмашылығы.
Қоректенуші су экономайзерден кейін 2 (егер ол болмаған жағдайда бірден
17
насостан) барабанға 3 беріледі, ол жерде қазандықтағы сумен араласады (1.1
сурет). Қазандықтың жоғарғы жағы бімен толтырылған және сол орын
қазандықтың булы аймағы деп аталады, ал төменгі суға толған бөлігі сулы
көлем деп аталады, осы екеуінің ортасында бөліп тұрушы орта булану айнасы
деп аталады. Қоректенуші су мен қазандықтағы ρ тығыздықты су қоспасы
жылытпайтын құбыр арқылы барабаннан түсіп төмендегі бөлуші коллекторга 5
келеді, буланатын беттерді қоректендіретін 6 (оттық экрандар). Осы құбыр
арқылы көтерілетін
су жағылған отыннан жылу алады, қанығу
температурасына дейін қыздырылып, буға айналады. Жылыту құбырларынан
алынған сулы бу қоспасы барабанға келеді және онда су мен буды бөлу болады.
Су деңгейі барабанды сулы және булы аймаққа, булану айнасы арқылы, бөледі.
Соңғысынан бу қазандықтың жоғрғы бөлігінде орналасқан құбыр арқылы бу
қыздыруға 7 өтеді. Ал су болса сол куйінде экономайзерден келетін
қоректендіру суымен араласып, тағы да төмен түсіретін құбырға бағытталады.
1.1 сурет - Бу қазандығының сұлбасы: 1 - РҚ; 2, 6, 7 - дифманометр;
3 - теңестіруші; 4 - бу шығарушы; 5 - өлшеуіш диафрагма; 8 - мән
бергіш; 9 - МБ; 10 - БК электр жетек; 11 - күй индикаторы; 12 -
конденсаттық бөшке
Қазандық жұмысы кезінде су деңгейі төменгі мен жоғарғы жағдай
арасында ауытқып тұрады. Оның алғашқысын сенімді түрде судың төмен
түсетін құбырға келетінінен алып қалыптастырады, ал екіншісін судың бу
қыздыруына түсіп кету мүмкіндігінен қарастырады. Осы екі деңгейдегі су
көлемі кей уақыт аралығында барабанды қазандыққа қоректендіру суын бермей
жұмысын жалғатыруға мүмкіндік береді.
Бу түзілетін құбырларда бір айналым кезінде келіп отыратын судың (14)
яғни 25% ғана буға айналады. Бұл жағдай жеткілікті түрде металды
құбырлардың сууын және су буланғанда пайда болатын тұздың аз көлемде
түзілуіне алып келеді.
18
Барабаннан, көп ретті жұмыс негізі - су қозғалатын түсіруші құбырлар
және коллектор мен көтеруші құбырдан тұратын бұл тұйық жйені циркуляция
контуры деп атайды, ал сондағы уздіксіз су айналымын циркуляция деп атайды.
Түсіруші құбыр мен бу аралас су қоспасының көтерілу құбыры арасындағы
судың айырмашылығына шартталған жұмыс ортасының қозғалысын табиғи
циркуляция ал бу қазандықты табиғи циркуляциялы барабан деп атайды.
Циркуляцияның қозғалушы ағыны деп аталатын циркуляция контурында
пайда болатын қысымның Р құлауы контурдың биіктігі мен түсірілетін және бу
мен су қоспасындағы көтеруші құбырдағы су тығыздығының ρ
айырмашылығына тәуелді
(
)
(1.1)
Бұл жұмыс денесінің құбыр арқылы қозғалысы кезіндегі кедергілерге
қарсы тұрады. Әдетте оның көлемі табиғи циркуляциялы барабанда жоғары
емес, контурда жоғары дәрежеде циркуляция тудырмайды. Су мен бу
қоспасының жоғары емес жылдамдығында жік пайда болуы мүмкін, ал табиғи
циркуляциялы қазандықтарда жылыту құбырлары көлденең орналасуы немесе
аздап қисаюы мүмкін емес: құбырлардың орналасу артықшылығы - тік.
1.2 Бақылау, реттеу және технологиялық
параметрлердің
сигнализациясын басқарудың қажеттігін дәлелдеу
Қазандық агрегаттарға қорек көзін беруді басқаруы мен барабанды
қазандықтағы қысымды реттеу ең алдымен судың берілуі мен бу алу
арасындағы материалдық баланс теңдеуіне келіп түйіседі. Балансты
сипаттайтын параметр қазандықтың барабанындағы су деңгейі болып келеді.
Қазандық агрегатының жұмысының сенімділігі деңгейді реттеу сапасымен
анықталады. Қысымның көтерілуі, деңгейдің берілген мәндерінен төмендеп
кетуі экранды құбырлардағы циркуляцияның бұзылуына алып келеді.
Нәтижесінде жылыту құбырларының қабырғаларындағы температура
жоғарылауы мен күйіп кетуі болады.
Деңгейдің көтерілуі сол сияқты тағы авариялық нәтижелер береді. Себебі
бу қыздырғышқа судың көп көлемі берілуі мүмкін, ал ол өз кезегінде
құрылғының істен шығып кетуіне алып келеді. Осыған байланысты берліген
деңгейді қалыпты ұстап отыру үшін өте жоғары талаптар қойылады. Басқаруға
қорек көзінің беріліп тұруы да судың берілу теңсіздігімен анықталады.
Қазандыққа судың біркелкі берілуін қамтамасыз ету керек, себебі су берілуінің
үнемі ауысып тұруы экономайзердағы маеталл бетінің температурасының
қызуын тудырады.
Табиғи циркуляциялы баранды қазандықтарға өтпелі үрдістерде
байқалатын мәнді жинағыш қабілеті тән. Егер стационарлы режимде барабанды
қазандықтағы су деңгейінің күйі материалды баланс теңдеуімен анықталса, ал
өтпелі режимдерде деңгейі күйіне көптеген сыртқы әсер әсер етеді. Олардың ең
19
негізгілері, қоректеуші су шығынының өзгеруі, қоектенуші жүктің өзгерісі
кезінде ауытқитын қазандықтың бу алуы, пештегі жану жүгінің өзгерісі кезінде
бу өндірісінің ауытқуы, қоректенуші су температурасының өзгеруі.
Су мен бу қатынасын басқару физикалық жағынан да, экономикалық
ағынан да қажет. Барабанды құрылғыда өтетін ең маңызды үрдіс - отынның
жану үрдісі. Отынның жану күйі - химиялық жағынан жанғыш элементтер мен
оттегі молекулаларының тотығуы. Жану үшін отмосферадағы оттегі
қолданылады. Ауа пешке газбен қатынасын ескере отырып, үрлеуші вентилятор
арқылы беріледі. Газ бен ауа қатынасы шамамен 1 10 . Пешке ауаның
жетіспеушілігі оттықтың толық емес жануына алып келеді. Ал қалған жанбаған
газ атмосфераға шығарылады. Бұл жағдайға экономикалық және экологиялық
жағынан жол берілмейді. Жану камерасындағы газ толықтай жанғанымен,
ауаның шығыны әсерінен пештің сууы болады. Осының себебінен ауаның
қалдығынан адам ағзасы мен қоршаған ортаға өте зиянды екіқышқылды азот
түзіледі.
Қазандық пешіндегі сейілтудің автоматты басқару жүйесі пешті үрлеудің
астында қалыпты ұстап тұру үшін арналған. Сейілтілу болмаған жағдайда
жану факелының қысылуы болады. Нәтижесінде пештің төменгі жағы мен
жанғыш заттардың қызуына алып келеді. Ысты газ бұл жағдайда цех
бөлмелеріне өтеді де қызметкерлердің жұмыс істеуін тоқтатады.
Қоректенуші суда шектік деңгейі белгіленген ерітілген тұз болады. Бу
түзілген жағдайда бұл тұздар қазандықтың суында қалады және біртіндеп
жинақталады кей тұздар шлам - қазандықтың суында кристализацияланатын
қатты зат түзеді. Қазандықтағы судың концентрациясының шекті мәннен
жоғарылауы олардың бу қыздырғышқа әкетілуіне мүмкінрдік береді. Сол
себепті бұл жағдайды болдырмау үшін жиналға тұзды үнемі үздіксіз тазартып
отырады. Ол жұмыс автоматты түрде емес қолша жүргізіледі. Бұл тазартудың
мәні бу қыздырғышына берілген судың теңдігімен өлшенеді.
Қазандықты тоқтататын параметрлер мен қорғау сигнализациясы
физикалық түрде қажет. Себебі қазандықтың операторы барлық болып жатқан
үрдістерді бір уақытта бақылауы мүмкін емес. Мұның әсерінен авариялық
жағдай болуы мүмкін.
Қорғаныстың сенімділігі қосу сұлбасы мен ондағы қолданылатын сенімді
құралдардың санымен анықталады.
1.3
Басқару
нысанының
сипаттамасы
мен
айнымалылар
классификациясы
Бу генераторы жылу техникалық құрылғы болып табылады. Яғни ол
жанған отынның жылуы арқылы белгілі бір параетрлер бойынша берілген
судан бу түзілуі.
Басқару нысаны болып кіріс және шығыс параметрлерімен сипатталатын
судың буға айналатын үрдісі табылады.
20
Кіріс:
Y1 - қазандықтың су бойынша өнімділігі;
Y2 - су температурасы;
Y3 - барабандағы су деңгейі;
Y4 - газ магистраліндегі қысым;
Y5 - жануға арналған ауа шығыны;
Y6 - ауа температурасы;
Y7 - су қысымы;
Y8 - шығарылатын газ шығыны;
Y9 - барабандағы қысым.
Шығыс:
Х1 - қазандықтың бу бойынша өнімділігі;
Х2 - шығыс газдың температурасы;
Х3 - факел температурасы;
Х4 - газ шығыны.
1.2 сурет - Қазандық құрылғысының негізгі жұмыс жасау сұлбасы
РЕ датчигі қазандық пешіндегі қысымды өлшейді. РЕ датчигінің шығыс
мәні PR екіншілік аспабына беріледі. Бұл сигнал бастапқыда берілген Н
мәнімен нөлдігін салыстыратын PIC регуляторына жолданады. Егер қандай да
бір айырмашылық болып жатса PIC регуляторы регулятордың электронды
блогында күшейтілетін және түрленетін сигнал өңделеді. Ары қарай сигнал
SA1 кілтіне беріледі, оның жұмысы автоматты - жартылай автоматты
режимге ауыстырып тұрады. SA1 кілтінен келген сигнал NS қуат күшейткішіне
беріледі. Күшейтілген сигнал М1 орындаушы механизмге келеді, ол өз
кезегінде бір корпуста орналасқан редуктор мен элетрқозғлқыштан тұрады. М1
орындаушы механизм газ клапанының күйін өзгертеді, яғни газ шығынының
мәні де өзгереді. Бұл ретте бу генераторындағы бу қысымы бу генераторы
берілген шекті мәннен ауытқымайынша өзгермейді. SB1 айырып - қосқышы
М1 орындаушы механизмінің электр қозғалтқышын қолша режимге
ауыстыруға арналған.
21
1.4 Жалпыланған автоматизация жүйесінің функционалды және
құрылымдық сұлбаның сипаттамасы мен құрастырылуы
Барабандағы сиретілудің стабилизациялау жүйесінің жалпылама
функционалды сұлбасы . Сұлбада келесі белгілер қабылданған: ҚК - қуат
күшейткіш; ОМ - орындаушы механизм; БҚ - басқару құрылғысы; БО -
басқару органы; БН - басқару нысаны; ДТ - температура датчигі.
БО мен ДТ реттеу нысанын түзеді. БФЗР, ҚК, ОМ - жалпы реттеу
құрылғысын құрады. Берілген мәндердің РҚ - на сәйкес болу үшін ПИ
реттеуіші болу керек. ПИ реттеу заңы БФЗР блогымен құрылады.
Сұлбада келесі белгілеулер қабылданған: Т - тапсырма; РЗҚБ - реттеу
заңын құру блогы; КР - күй реттеу; ҚК - қуат күшейткіш; ОМ - орындаушы
механизм; КД - күй датчигі; РҚ - реттеу құрылғысы; РО - реттеу органы; БН -
басқару нысаны; СД - сиретілу датчигі; х - реттелетін шамасы; у - реттейтін
шама; g - берілетін әсер; ε = g - x - берілген әсерден болатын реттелетін
шаманың ауытқуы.
РО, РД реттеу нысанын құрады. РЗҚБ, КР, ҚК, ОМ, КД реттеуші
құрылғыны құрайды.
РҚ жобаланып отырған мәндерге сәйкес ПИ заңына сәйкес реттеуі керек.
ПИ реттеуішін құрастыратын РЗҚБ болып табылады. Реттеу заңының
ауытқуларын болдырмау үшін барлық РЗҚБ блогынан кейін РҚ күшейту
бөліктерімен динамикалық қарым қатынаста болу керек.
Бұл шарт ҚК құралына орындалады. ОМ блогы беріліс функциясымен
динамикалық қатынаста болатын интегралдаушы звено болып табылады
( )
,
(1.2)
мұндағы ТОМ - ОМ - ның тұрақты уақыты.
ОМ - ның интегралдаушы звенодан күшейткішке ауысу үшін және де
реттеу заңына берілген ауытқулады елемеу үшін ОМ мен ҚК кері байланыспен
орнатылған. Кері байланыс кезінде ОМ - ның күйін анықтайтын датчик КД
орнатылған, ал тура байланыста күйдің пропорционалды реттеуіші
орнатылған. Кері байланыспен орнатылған ОМ сұлбасы 3 - суретте
көрсетілген. Датчик пен күй регуляторы беріліс функциямен WДП(р) = КДП және
WРП(р) = КРП сәйкестендірілген күшейту звенолары болып табылады.
Әдетте, практикада мына шарт орындалады
( )
( )
( )
( )
.
(1.3)
Ал кері байланыспен орнатылған ОМ беріліс функциясы
( )
( )
.
(1.4)
22
1.3 сурет - Кері баланыспен орнатылған ОМ құрылыдмдық сұлбасы
1 шарттың жоғары түрде орындалуы үшін КР мен ОМ - ді де кері
байланысқа алады.
Реттеу органының сиретілу датчигінің динамикалық қасиеттері
күшейткіш буынмен сипатталады, ал басқару нысаны апериодикалық кешігу
буынымен.
ПИ реттеу заңын іске асыратын автоматтандыру жүйесінің құрылымдық
сұлбасы келесідей мәндерді қабылдайды:
1) РҚЗБ күшейту буынының беріліс функциясы
( )
2) РҚЗБ интегралдаушы буынның БФ
( )
3) Күй регуляторының БФ
( )
4) Қуат күшейткіштің БФ
( )
5) ОМ - нің БФ
( )
.
.
.
.
.
(1.5)
(1.6)
(1.7)
(1.8)
(1.9)
6) БФ
( )
- КД .
(1.10)
7) Басқарылатын нысанның БФ
( )
23
.
(1.11)
8) Басқару нысанының БФ
( )
(
)
.
(1.12)
9) Сиретілу датчигінің БФ
( )
.
(1.13)
Құрылымдық сұлбаларды түрлендіру ұстанымы
автоматтандыру жүйесінің БФ келесідей түрін аламыз:
1) РҚЗБ - ның БФ
қолдана
отырып
( )
( )
( )
(1.14)
2) Басқарылатын құрылғының БФ
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
.
(1.15)
1.4 сурет
-
Қазандықтың
пешіндегі
сиретілу
тұрақтылығының
құрылымдық
шартты ескергенде
сұлбасы
( )
( )
( )
(
)
3) Нысанның БФ
( )
( )
( )
( )
( )
(1.17)
4) Автоматты реттеу жүйесінің БФ
24
( )
( )
( )
( )
( )
(1.18)
(1.3) қатынас ізделініп отрыған автоматтандыру жүйесінің БФ аналитикалық
шешімі
1.5 сурет - Автоматтандыру жүйесінің нығайтылған құрылымдық
сұлбасы
1.5 Басқару нысанының динамикалық қасиеттерінің сараптамасы
БН - ның динамикалық қасиеттернің сараптамасын уақыттық және
жиіліктік сипаттамаға байланысты жүргізеді.
БН - ның жұмысы әдеттегі бірінші реттік дифференциалды теңдеумен
сипатталады
( )
( )
( )
( ) .
(1.19)
БН уақыттық және жиіліктік сипаттамасын келесідей табамыз
( )
∫
( )
( ) .
(1.20)
және (1.18) теңдеуді Лаплас бойынша түрлендіріп келесі алгебралық теңдеуді
аламыз
( )
( )
( ) .
(1.21)
Ендігі осы алгебралық теңдеудің шешімін табамыз
( )
( ) .
(1.22)
БН беріліс функциясының аналитикалық шешімін табамыз
( )
( )
( )
.
(1.23)
25
келесідей түрде
( )
Беріліс сипаттамасының бейнесін табамыз
( )
.
,
(1.24)
(1.25)
мұндағы 1р - бірлік функциясының бейнесі 1(t).
Хевисайдтың формуласын қолдана отырып
( )
( )
( )
∑
(
(
)
)
,
(1.26)
мұндағы Рі - теңдеуді сипаттайтын түбір, Н(F1) мен Q(F1) W(p)
функциясының алымы мен бөліміне сәйкес полином. Мынаны ескере отырып,
H(0)= kоу =2, Q(0)=1, pi= - 1T = -112, Q'(pi)= Tоу =12 беріліс сипаттамасының
аналитикалық шешімін табамыз
( )
(
) .
(1.27)
Алынған теңдеуге t 0 - ден 120 - ға дейінгі мәндерін қойып беріліс
сипаттамасының графигін тұрғызамыз
1.6 сурет - БН - ның беріліс сипаттамасы
Импульсті беріліс сипаттамасының аналитикалық шешімін табамыз
( )
( )
.
(1.27)
26
Алынған теңдікке t 0 - ден 100 - ге дейінгі мәндерді қойып ипульсті
өтпелі сипаттамасының графигін тұрғызамыз
1.7 сурет - БН - ның импульсті өтпелі сипаттамасы
БН - ның амплитудалы - жиіліктік сипаттамасын анықтаймыз.
БН - ның беріліс функциясын жазамыз
( )
р - ны jw - ға ауыстырамыз, мұндағы
.
ескеріп
(1.27)
(
)
(
(
)
)
.
(1.28)
WБН(jw) - нан нақты V(w) және жорамал U(w) бөліктерін бөліп аламыз
( )
,
( )
.
(1.29)
БН - ның амплитуда - жиіліктік сипаттамасын табамыз
( )
√
( )
( )
√
(
(
)
)
√
.
(1.30)
БН фазалы - жиіліктік сипаттамасын табамыз
( )
( )
( )
(
(
)
)
(
)
(1.31)
27
( )
(
) .
(1.32)
(1.31) бен (1.32) мәндерге w мәнін қойып амплитудалы - жиіліктік және фазалы
- жиіліктік сипаттаманы аламыз.
1.8 сурет - БН - ның АЖС
1.9 сурет - БН - ның ФЖС
Алынған жиіліктік сипаттамалар нәтижесінен БН төменгі жиілікті екенін
байқаймыз, яғни реттеу шамасының өзгеруін әлсіз шамада ғана байқайды.
1.6 Реттеу құрылғысының параметрлерін таңдау
Сиретілу датчигінің КСД коэффициентін анықтау үшін датчиктегі
максималды шығыс сигнал мен максималды кіріс сигналының мәндерінің
қатынсын табу керек. Ол үшін
28
(1.33)
ПИ реттеуіші мен апериодикалық реттеу заңы бойынша
,
.
(1.34)
1.7 Автоматтандыру жүйесінің тұрақтылығының есептелуі
Автоматтандыру жүйесінің тұрақтылығын зерттеу үшін Найквист
критерийін қолданамыз
( )
(
(
)
)
.
(1.35)
Берілген мәнде τ = 0 тең болғандықтан,
ауыстырып, комплексті жиіліктік сипаттама аламыз
. Сонда р параметрін jω
(
)
(
(
)
)
.
(1.36)
Әдеттегідей түрлендіруден кейін келесі өрнекті аламыз
(
)
(
)(
(
)
)
(
)
(1.37)
мұндағы К = КРҚ * КН.
29
2 АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1 Жобаға қажетті бағдарлама таңдау
Негізге алынған жобаны даярлау үшін модель құрастырып, оның
визуализациясын жасайтын арнайы бағдарлама таңдалуы керек. Ол үшін
бірнеше бағдарламаны қарастыруға болады. Модель құрастыру үшін арналған
бағдарламалардың ең көп қолданысқа тарағаны - MatLab және VisSim.
MatLab (Matrix Laboratory) модельдеу ортасы - техникалық есептемелерді
шешуге арналған қолданбалы бағдарламалар пакеті. MatLab бағдарламасын
млн астам инженер мен ғылыми жұмысшылар пайдаланады және ол қазіргі
жаңа операционды жүйелерде жұмыс жасайды.
MatLab тілі жоғары дәрежелі интерпретациялық бағдарламалау тілі, оның
негізі құрылымды мәліметтер матрицасына сүйенген, функциялардың кең
спектрі, нысанды бағытталған мүмкіндіктері мен бағдарламаларға арналған
интерфейсі бар.
MatLab бағдарламасының
үш өлшемді графикаларды құрастыру
мүмкіндігі жоғары. Бағдарлама қолданушыға сараптама жасау мақсатында көп
көлемде функция және алгоритмдерді жасауда ыңғайлы тәсіл ұсынады.
MatLab құрамында графиктер тұрғызу үшін түрлі функциялар бар, соның
ішінде үш өлшемді, мәліметтерді анализдеу визуализациясы мен анимациялық
роликтер құру.
VisSim - динамикалық жүйелердің моделін құруға арналған және
микропроцессорлар орнатылған модельдерді жобалауға арналған визуалдау
бағдарламалық тіл. Блоктық диаграммалар мен қуатты модельдейтін ядро
құруда
VisSim
өзіне
Windows
-
ты интуитивті интерфейс ретінде
сәйкестендіреді.
VisSim бағдарламалық ортасы мен тілі басқару жүйелерін құру мен
көркемдеу және модельдеу, сигналдарды санды өңдеу үшін кең қолданылады.
Ол өзіне арифметикалық блоктарды қосады.
2.2 VisSim программасында модельдеу жайында мәлімет пен қолдану
мақсаты
Техникалық нысандар мен жүйелерді модельдеу олардың қолданысқа
жіберілмей тұрып негізгі сипаттамалары мен қасиеттерін анықтап, қажет болса
түзету жасап, олардың құрылымы мен параметрлерні толықтай анықтау үшін
қалданылады. Бұл қолданысқа жіберіліп қойғаннан кейін жұмысты толықтыру
болмаса түзету жасамай дұрыс жұмыс жасайтын жүйенің жобасын алуға
мүмкіндік береді. Ақырында модельдеу нысан мен жүйелердің , жобалау
үрдістерін қысқартады және арзандатады.
Бұдан басқа, жүйенің моделінде түрлі тәжірибелер жасауға болады:
жүйеге арналмаған шарттар мен режимдерде жүйе қалай жұмыс жасайтынан,
оның параметрлерінің қалай өзгеретіндігін және қандай нәтижеге алып
30
келетінін тексеруге болады. Арине біз мұндай тәжірибелерді шынай нысанда
жүргізе алмайтынымыз оның қымбаттығы ғана емес сонымен қатар
қауіпсіздігіне де баланысты. Сол себепті кез келген тәжірибелерді модель құру
арқылы керекті ақпарат алу мақсатында жүргізе аламыз.
VisSim программасы физикалық және техникалық нысандардың
виртуалды модельдерін құруға, оптимизациялауға және зерттеуге арналған,
сонымен қатар басқару жүйелеріне де. VisSim сөзінің аббревиатурасы - Visual
Simulator - визуалды, көзбен қабылдайтын, модельдейтін орта мен тәсіл.
VisSim программасы Visual Solutions (USA) компаниясымен жасалған
және дамуда. Бұл программа - қуатты, қолданысқа ыңғайлы, физикалық және
техникалық нысанды , жүйе мен олардың элементтерін модельдеуде жинақы
және тиімді құрал.
Сипаттау мен келесі модель құрастыру VisSim ортасында
дифференциалды теңдеулерді жазып және шешудің қажеті жоқ, себебі
программа бұл әрекеттерді өзі берілген құрылым мен элементтер
параметрлеріне баланысты жасайды. Шешімнің нәтижелері графикалық
формада шығарылады.
2.3 VisSim программасының графикалық интерфейсі
VisSim программасы модель пайда болғаннан кейін жұмыстың негізгі
бөлігін тек тышқанның көмегімен және енгізетін мәндерді клавитатура арқылы
енгізетін графикалық интерфейс ұсынады.
Қолданушының көзқарасымен VisSim прграммалық интерфейсі
интерактивті виртуалды зертханалық стенд ретінде, жеке блок арқылы модель
құратын, модельдеу үрдісін жіберетін, онымен басқару және бақылау
нәтижелерін ұсынады.
VisSim моделі - диаграмма бөлігі, шынайы немесе жобалаушы жүйеге
арналып құрылған виртуалды көшірме. Диаграмма бірнеше модельден тұруы
мүмкін.
2.4 VisSim ортасында модель құрастыру ұстанымы
VisSim ортасында модель құрастыру үшін бастапқы мәліметтер болып
модельденіп отырған жүйенің, үрдістің немесе нысанның құрылымды -
функционалдық сұлбасы және олардың дифференциалды - алгебралық теңдеуі
табылады. Мұндай теңсіздіктер орнына модельденіп отырған жүйенің жеке
элементтерін сипаттайтын оператор болмаса функция болуы мүмкін.
VisSim ортасында жүйе мен нысан моделі жеке элементтерден -
блоктардан құрылады. Блок - шынайы жүйенің виртуалды көшірмесі. Блоктар
арасындағы байланыс уақыттың сигнал - функциясымен блок арасындағы
байланыс түзулері орнатылады. Модельдегі сигналдар виртуалды өлшегіш
құрылғы немесе виртуалды осциллограф арқылы өлшенуі мүмкін.
31
Сырт виртуалды VisSim блоктары кейбір шарттарға байланысты
қолданушыға шынай құрылғы ретінде қабылданады.
2.5 VisSim программасының функциялану шарттарының түсінігі
Жұмыс орнына жүйені құрастыратын қажетті реттілікпен блоктар
байланыстырылғанда, сигнал генераторы мен индикаторлар, модель
элементтерінің параметрлері енгізілгенде - модель толықтай құрастырылғанда
оны функциялайтын үрдіс жіберілуі мүмкін.
Жіберу командасын алғаннан кейін программа блоктардың қалай
байланысқанын анализдей бастайды. Осы анализ негізінде модельді
сипаттайтын дифференциалды - алгебралық теңдік құрады және шешеді.
Модельді уақыттың функциясы ретіндегі алынған нәтижелер периодты түрде
жіне өте жиі блоктың кіріс пен шығыс сигналдарына сомдалады.
Дифференциалды - алгебралық теңдеулер математикалық түрде динамикалық
нысанды, өте жоғары кластағы нысаныды сипаттайды. VisSim программасы
осындай теңдеулерді шеше алатындықтан онда өте кең диапазонды қиын жүйе
мен нысанды модельдеуге болады.
Теңдеуді шешу қадамдап жүреді - бастапқыда аздаған уақыт беріледі,
бастапқы шарт бойынша блоктардағы кіріс пен шығыс сигналдардың
мәндерімен
табылады, кейін тағы да аздаған уақыт беріліп есептеулер
жүргізіледі. Интегралдауға берілген аздаған уақыт зерттеушіге сигналды
үздіксіз деп қабылдауға мүмкіндік береді. Кез келген блоктагы шығыс
сигналдарын виртуалды осциллографта немесе виртуалды сандық индикатор
арқылы бақылауға болады. Нәтижесінде шығыс сигналдардың уақытқа
тәуелділігін көрсетеді. Осыған байланысты
VisSim программасында
модельденетін жүйен шынайы стендте жасалынып отырғандай болады.
Сонымен қоса программа алынған нәтижелерді тереңірек сараптау мен
модельді оңтайландыруға мүмкіндік береді.
2.6 Жүйенің математикалық моделі мен беріліс функциясының
түсінігі
Динамикалық нысан - физикалық дене, техникалық құрылғы немесе
үрдіс, кіріс - сыртқы әсердің ықтимал нүктелері мен осы әсерді қабылдаушы,
шығысы - нысанның күйі сипатталатын физикалық шама мәні. Нысан сыртқы
әсерге өзінің ішкі күйі мен шығыс шамаларының, күйін сипаттайтын,
өзгеруімен жауап береді. Нысанға әсер мен оның реакциясы жалпы т.рде
уақыттың өтуімен өзгереді, олар бақылануда. Яғни арнайы құрылғылармен
өлшенуі мүмкін. Нысан байланысқан динамикалық элементерден құралады.
Нысанға әсер ретінде кейбір физикалық өлшемдер болуы мүмкін: күш,
температура, қысым, электрлік кернеу және т. б. Элементтер мен осы
элементтер жиынтығы. Ал жауап ретінде кеңістіктегі қандай да бір қозғалыс.
32
Математикалы модель - математикалық формада оның маңызды
қасиеттерін, бағынылатын заңын, көрсететін динамикалық нысанға эквивалент.
Математикалық модель құрудың бір жолы - динамикалық үрдісте кіріс
шамалары мен шығыс шамаларына ауысуын сипаттайтын дифференциал
теңдеу құру. Әрбір элементтің дифференциалды теңдеуін құру кезінде оның
күйін анықтайтын физикалық заңды айқындау керек. Физикалық заңға сәйкес
келетін математикалық шешім осы автоматы жүйенің дтфференциалды теңдеуі
болып табылады.
Дифференциалды теңдеулерді дәрежелі түрде алгебралық теңдеулер
түрінде көрсететін математикалық аппарат
-
Лапластың түрдендіруі.
Лапластың түрлендіруі нысанның жалпыланған моделінің нмесе жүйелерді
беріліс функциясы түрінде W ( p) көрсетуге мүмкіндік береді.
Жоғарыда айтылғандай, осы прорамманы таңдаудың ең негізгі мақсаты
VisSim программасының қасиеттеріне негізделген.
2.1 сурет - VisSim бағдарламалау ортасындағы негізгі контурлар
жұмысының орнықтылық сұлбасы
2.7 WinCC программасының сипаттамасы мен қолданудағы маңызы
Қиындатылған технологиялық үрдіс жағдайында жұмыс істейтін және
құрылғының, автоматтандыру техникасының функционалды мүмкіндіктеріне
талаптардың артуы оператор үшін үрдістің көрнекілігі мен айқындылығы
максималды түрде болуы керек. Осы қажеттілікті адам - машина интерфейс
(HMI) қамсыздандырады.
HMI жүйесі адам (оператор) мен үрдіс (машинақұрылғы) арасында
интерфейс болып келеді. Контроллер - үрдісті басқаратын басқару блогы.
Осыған орай WinCC flexible мен оператор арасында және WinCC flexible мен
контроллер арасында интерфейс болады. HMI жүйесі келесі тапсырмаларды
орандайды:
- Үрдістің визуализациясы. Үрдіс HMI құрылғысында көрсетіледі.
Экранның диамикалық жаңаруы болады. Мұндай жаңарулар өтпелі үрдістердің
бір күйден екінші күйге көшу кезінде болады.
- Оператордың жағынан үрдіспен басқару. Қолданушының графикалық
интерфейсін қолданып оператор үрдісті басқарады. Мысалы, оператор
33
басқарылатын элементтерге эталонды мәндерді беріп немесе қозғалтқышты
қосады.
- Хаттамалардың көрсетілуі. Үрдістің критикалық жағдайы автоматты
түрде хаттамаларды шығарады. Мысалы, берілген мәннің шегінен асып кетуі.
- Үрдіс мәндерінің тіркелуі мен хаттамалардың есеп ретінде берілуі.
HMI жүйесі хаттамалар мен үрдістің мәндерін есептеме ретінде шығару
мүмкіндігі бар. Бұл функция мәліметтерді басып шығаруға мүмкіндік береді.
- Жабдық және үрдістің параметрлерін басқару. HMI жүйесі өндіріс
мәліметтерді (жабдық параметрлері мен технологиялық үрдіс) рецепт түрінде
сақтайды. Мысалы, өнірілетін өнімнің нұсқасы өзгерген жағдайда оңай түрде
өзгерген мәліметтерді HMI құралынан ПЛК - ға жүктейді.
SIMATIC HMI әртүрлі тапсырмаларды шешетін оператордың басқаруы
мен бақылауы үшін кешендік жүйені ұсынады. SIMATIC HMI жүйесі әрқашан
автоматтандыру техникасы мен жабдықтың жұмыс істеу қабілетін арттырып,
оны бақылауда ұстауды қамтамасыз етеді.
WinCC flexible автоматтандырылған технологиялық үрдістердің бір рет
құрастырылған жоба мен жоғары тиімділікті құралдармен жасалған жобаларды
ұзақ уақыт бойы қолдану мүмкіндігі болатын адам - машина интерфейстік
программалық қамтама ұсынады. WinCC flexible - де келесі артықшылықтар
жинақталған:
- жобамен тікелей және тәуелді жұмыс;
- айқындық және көрнекілік;
- кез келген жағдайға жарамдылығы.
2.8 WinCC flexible жүйесінің орындалуы
WinCC flexible жүйесі немесе ортасы үрдісті визуализациялайтын
бағдарламамен қамтамасыздандыруды ұсынады. Орындалу ортасында
технологиялық үрдіс реалды уақытта өтеді.
2.9 WinCC flexible жүйеісінің жасалуы
WinCC flexible жобаның жасалуына қатысты барлық тапсырмаларды
шешетін жүйелік қамтама. WinCC flexible модульді құрылымнан тұрады.
Келесі жоғарыда орналасқан жүйенің құралдарын қолдайтын функционалды
мүмкіндіктермен кеңейтілген. Осындай кеңейтілген пакеттердің көмегімен
жоғарыда тұрған жүйеге оңай өту мүмкіндігі болады.
WinCC flexible жүйесінің өнімділігі жағынан кеңейтілген құрылғы спетрі
мен тапсырмаларды, яғни микро - панельдер арқылы басқарудан бастап ПК -
де үрдістерді визуализациялауды қамтиды.
Жұмыстың бастапқы көрінісі
34
2.2 сурет - WinCC ортасында жұмыстың бастамасы мен негізгі
терезелердің дайындалуы
2.10 Жұмысты орындау ортасындағы ұстаным
Жобаны орындау режимінде оператор технологиялық үрдісті тексеру мен
басқаруды орындау мүмкіндігі болады. Осығна орай келесі тапсырмалар
орындалады:
- автоматтандыру жүйелерінің мәліметтерімен алмасу;
- технологиялық үрдістің суретін экранда изуализациялау;
- үрдісті басқару;
- үрдістің ағымдық мәліметтерін архивтеу.
2.11 Автоматты түрде хаттамалардың жолдануы
Жабдықтардың істен шығуы мен қандай да бір қатенің болуы материалды
шығына алып келеді. Қателігі мен технологиялық үрдістің бұзылуы жайында
хаттаманың пайда болуы жабдықтың тоқтап қалу уақытын азайтады және дер
кезінде қандай да бір шара қолдануға мүмкіндік береді.
Мысалы, бу немес су жіберіліп отыратын құбырлардың ластануы
себебінен беріліп немесе шығарылып отырған шектік мәндер азайып қалуы
мүмкін. Сол себепті осы жағдайды ескерту мақсатында НМІ құрылғысында
арнайы хаттама пайда болады. Бұл хаттама өз кезегінде электронды пошта
ретінде техникалық қызметуер - жауапты маманға жолданады.
Осы мүмкіндікті іске асырау үшін Sm@rtAccess қолданылады.
Электронды пошта арқылы хат жолдау үшін НМІ жүйесінде пошталық серверге
қолжетімділік болу керек. Пошталық клиент интернет бойынша хат жолдайды.
Автоматы түрде хаттың жолдануы барлық білуге міндетті персоналға
жадбықтың күйі қажетті уақыт аралығында жеткізіледі.
35
2.12 Жобаны құруды қолдау
WinCC flexible машиналар мен құрылғыларды басқару мен реттеу үшін
қолданбалы интерфейс құру үшін арналған. WinCC flexible белгілі бір шешімге
арналған жобаны тұжырымдамалар жиынтығын құруы қолдауға негізделеген.
Мысалы мұндай қолдау топтастырылған мәліметтерді өңдеуге қатысты болуы,
автоматты мәліметтердің берілуіне қатысты болуы мүмкін. Мұндай тиімді жоба
құру процедурасы уақыт пен ақшаны үнемдейді. Осы мақсатпен WinCC flexible
келесі мүмкіндіктерді ұсынады:
- соңғы жүйеге негізделген жобалау, жобалау кезінде тек таңдалған
жүйемен қолданатын функциялар көрінеді;
- НМІ құрылғысының қолданылуына тәуелсіз жобаның құрастырылуы,
егер жоба бірнеше мақсаттағы жүйелерге нмесе бірнеші жүйелерге
қолданылатын болса, онда НМІ құрылғысының басқа түрін таңдау керек;
- көрсетілген нысандарға өзгерістерді орталықтандырып енгізу, орталық
станцияларда орындалатын өзгерістер барлық
қолданылады;
жоба шегі бойынша
- жобада бұрын жасалған нысандарды қайта қолдану,
бұрын
қолданылған және дайын құрылған нысандарыд қайта қолдану жобаны
оңтайландырады;
- топтастырылған мәндерді өңдеу;
- экран бойынша навигацияның графикалық бамтамасы;
- комплексті автоматтандыру концепциясы.
2.3 сурет - НМІ құрылғысына HTTP серверінің таңдалу мен байланысу режимі
2.13 Жобада нысандардың қолданылуы
Бұрын құрылған нысанның қайта пайдаланылуы жобалау үрдісін
жеңілдетеді. Өзгерту енгізу қажет болған жағдайда орталықтандырылған түзету
уақытты тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.
36
Қарапайым экранды нысандар экранды панель түрінде жинақталып,
күрделі нысан құруы мүмкін. Әрбір экранды панельге қасиеті өзгеріп отыратын
экранды нысандардың тізімін анықтауға болады. Осындай экранды панельдерді
кітапханада сақтап және кітапхана түрінде пайдалану жалпы жобада қолдануға
болады.
Барлық құрастырыған нысандар кітапханаларда сақтала алады. Сонымен
қатар кітапханаларда арнйы көптеген дайын экранды нысандар болады. Оларды
түрлі мақсатта қолдана аламыз.
Егер құрастырылған жоба бірнеше тілде құрылу қажет болса онда жоба
мәтіні автоматты түрде бір тілден екіншісіне аударылады. Ол үшін арнайы
кітапхана - мәтіндік кітапхана қолданылады.
WinCC flexible жүйесінде оператор реттеп және басқарып отыратын
үрдістің экраны жасалады. Дайын нысандардың қалыптарын пайдалану
үрдістің визуализация сын қарапайымдандырады.
Экранды құрастыру кезінде экранға үрдісті визуализациялайтын қажетті
элементтер салынады да оларға үрдістің сұранысына сай қажетті баптаулар
жасау арқылы орындалады.
Экран динамикалық және статикалық элементтерден ұруы мүмкін:
статикалық элементтер, мысалы, орындалу кезінде өзінің күйін өзгертпейтін
мәтін немесе графикалық нысандар.
Динамиклық элементтер үрдіске қатысты өзінің күйін өзгертеді. Олар
ПЛБ немесе оператордың құралынан алынатын әріптік - санды немесе
гистограммалар түріндегі үрдістің ағымдық мәндерді көрсетеді. Оператор
енгізетін аймақ та динамикалық болып табылады. ПЛБ мен оператор станциясы
үрдістің мәндерін тег арқылы алмастырады.
Функционалды перне - оператор станциясындағы физикалық элемент.
Пернеге бір немесе бірнеше функция жүктеледі. Бұл функциялар сәйкес
оператордың басқан пернелеріне байланысты шақырылады. Функционалды
пернеге жалпы немесе ... жалғасы
9
10
11
Аңдатпа
Дипломдық жұмыста жылу электр станциясындағы барабанды
қазандыққа арналған компьютерлік тренажер құрылды. Тренажердың негізгі
міндеті - арнайы қызмет персоналының шынайы нысан бойынша білімдерін
жоғарылату.
Тренажердың имитационды моделі VisSim бағдарламалау ортасында
жасалды. Ал визуализациясы WinCC бағдарламалау ортасында құрастырылды.
Осы екі бағдарламаның арасына байланыс орнатылып, нысанмен басқару
жүргізілуде.
Қазандықтың
негізгі контурлары бойынша авариялық жағдайлар
қарастырылып, ескертпелі жұмыстар жасалды.
Жобаның экономикалық тиімділігі мен жасауға кеткен шығын есептелді.
Жұмыс орнына арналған қолайлы жағдай ыңғайластырылды.
Аннотация
В данной дипломной работе был создан компьютерный тренажер для
барабанного котла в тепловой электрической станции. Тренажер предназначен
для повышения знании и для проведения исследования.
Имитационная модель тренажера была создана в программном
обеспечении VisSim, визуализация на базе WinCC. Между программами была
установлена связь и управление объектом.
По основным контурам котла были рассмотрены и предупреждены
аварийные ситуации.
Был расчет экономической эффективности работы и расход на создание.
В разделе безопасности жизнедеятельности были предусмотрены все
удобства рабочего места.
МАЗМҰНЫ
12
КІРІСПЕ
10
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
4.1
4.2
4.3
4.4
ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
Барабанды қазандықтың сипаттамасы
Бақылау, реттеу және технологиялық параметрлердің
сигнализациясын басқарудың қажеттігін дәлелдеу
Басқару нысанының сипаттамасы мен айнымалылар
классификациясы
Жалпыланған автоматизация жүйесінің функционалды және
құрылымдық сұлбаның сипаттамасы мен құрастырылуы
Басқару нысанының динамикалық қасиеттерінің сараптамасы
Реттеу құрылғысының параметрлерін таңдау
Автоматтандыру жүйесінің тұрақтылығының есептелуі
АРНАЙЫ БӨЛІМ
Жобаға қажетті бағдарлама таңдау
VisSim программасында модельдеу жайында мәлімет пен
қолдану мақсаты
VisSim программасының графикалық интерфейсі
VisSim ортасында модель құрастыру ұстанымы
VisSim программасының функциялану шарттарының түсінігі
Жүйенің математикалық моделі мен беріліс
функциясының түсінігі
WinCC программасының сипаттамасы мен қолданудағы маңызы
WinCC flexible жүйесінің орындалуы
WinCC flexible жүйеісінің жасалуы
Жұмысты орындау ортасындағы ұстаным
Автоматты түрде хаттамалардың жолдануы
Жобаны құруды қолдау
Жобада нысандардың қолданылуы
WinCC мен VisSim бағдарламаларын байланыстыру
ТЕХНИКА - ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМІ
Жұмыстың сипаттамасы
Жабдықты орнатуға кеткен шығын
Бағдарламалық өнім жасауға кеткен шығын.
Эксплуатациялық шығын
ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІК БӨЛІМІ
Өндірістік қауіпті және зиянды факторларды талдау
Өндірістік санитария
Жұмыс орын климаты
Өндірістік жарық
13
12
12
14
15
17
20
23
24
25
25
25
26
26
27
27
28
29
29
30
30
31
31
33
39
39
40
41
43
45
45
46
46
48
4.5
4.6
Электр қауіпсіздік
Өндірістік қауіпті және зиянды факторлапды талдау
ҚОРЫТЫНДЫ
ҚЫСҚАРТУЛАР
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
14
52
55
57
58
59
Қазіргі күнгі энергетикалық саясаттың негізгі мақсаты - халық
шаруашылығының төзімді энерго қамсыздандырылуы. Ол үшін соңғы жылдары
байқалып жатқан электроэнергиялық өндірістегі құлдырауды болдырмау,
электрстанция жұмысының тиімділігін көтеру керек. Осыған орай жылу
энергетикасында қазандық агрегаттардың жұмысының сенімділігін арттыратын
бірыңғай бағдарлама жүзеге асырылуда. ОРГРЭС мамандарының тексеруі
бойынша көптеген технологиялық бұзылу, істен шығулар үрдістерді тоқтату
мен жіберуге байланысты. Әдетте қазандықтардың авариялық жағдайға
байланысты тоқтатылулары осы өтпелі режимдердегі беттердің қызу кезіндегі
металдың бұзылу қаупі артуынан. Беттік қызу металдарын ауыстыруға қаражат
жеткілікті бөлінбеуде.
Қызметкерлердің уақытылы стандартты емес жағдайларды анықтап және
сол жағдайларды ретке келтіретін дұрыс шешім қабылдауы, жіберу
дағдыларына ие болуы, қазандықтарды тоқтату, штаттық жағдайда
технологиялық үрдістермен оңтайлы басқаруы авария санының азаюы мен
ЖЭС жұмысының тиімділігінің артуы осы құрылғыға қажетті ресурстарды
үнемдеуге алып келеді.
Қолданыстағы құрылғыларға жіберу және тоқтату режимдері мен уйрену
және тексеру жүргізу мүмкін емес, ал авариялық жағдайға байланысты дағды
алу мүлде мүмкін емес. Сол себепті қазіргі уақытта қызметкерлерді уйрету
үшін әртүрлі подсистемадағы ЖЭС энергоблоктарының имитациялық
модельдері мен энерго құрылғыларды түгелімен қарастыратын тренажерлар
кең түрде қолданылады.
Техникалық және экономикалық жағдайдың пайда болуы ЖЭС
қызметкерлерін оқытатын және жаттығу жасау үшін, құрылғыны құрастыру
үшін имитациялық модельдеуді енгізу компьютердік технологияның дамуына
тікелей байланысты.
Соңғы жылдары үлкен көлемді агрегаттар жұмыстары мен станция
құрылғыларының ішкі жүйесі модельденетін көпфункционалды универсалды
жүйелер жасалды. Тренажер режимі тек көптеген функциялардың бір жүйесі.
Олардың іске асырылуы үшін қуатты есептеуіш құралдар - көпмашиналы
кешен және күрделі бағдарламалық қамсыздандыру қолданылады. Мұндай әдіс
тренажер бағасының артуына, квалификацияланған мамандардың санының
артуына, тренажерлер мен бағдарламалық қамсыздандырудың бағасының
артуына да алып келеді. Сол себепті көптеген аймақтар мұндай әдісті, яғни
тренажерді қолданудан бас тартады.
Соған қарамастан көптеген тренажердың бір аумаққа орналасуы жалпы
үйрету мен құрылғыға жаттығу жасау мәселесін шешеді. Штаттық және
штаттық емес жағдайда қызметкерлердің әрекеттерін толық түрде
автоматтандыру мүмкін егер де пайдаланатын тренажер қолжетімді, арзан
бағамен және оператордың жұмыс орны мен клмпьютерлік модельдеу
құралының болуы, сәйкесінше реалды үрдісті имитациялайтын болуы керек.
15
Сол себепті бұл мәселе, яғни имитациялық модельдері жеке ЖЭС
агрегаттары мен территориялық энергожүйелердің құрылғыларына
байланысқан арнайы тренажер дайындау негізгі болып отыр. Осы сияқты
тренажерлар локалды артықшылыққа ие, жақсы техникалық және
экономикалық сипаттамаларға ие.
Ең алдымен мұндай тренажерларда агрегаттардың моделі болу керек,
нысандағы ең маңызды технологиялық схема, қызмет көрсету жағынан ең
сезімтал және ЖЭС аумағында ең көп. Бұл жұмыста негізгі агрегаттың бірі
барабанды қазандық болып табылады.
Жұмыстың мақсаты - арнайы оператор қызметкерлеріне тиесілі , штатты
және авариялық жағдайда да сәйкесінше қолдана білетін, реалды уақытта
жұмыс жасайтын тренажерға барабанды қазандықтың математикалық моделін
құрастыру.
Осы қойылған мақсатқа жету үшін келесі амалдар қарастырылды:
- қазіргі
техникалық құралдардың анализдері мен жылу электр
станциялардағы оператор қызметкерлерін оқыту амал - тәсілдерін зерттеу;
- барабанды қазандықтың имитационды моделінің құрылымдық
сұлбасының синтезі;
- реалды уақытта жұмыс жасау шартына сәйкес модель құрастыру
принциптерін таңдау;
- модельдеуге программалық орта таңдау;
- дифференциалды теңдеулерді шешу жолын таңдау және дәлелдеу;
- қазандықтың жеке құралдарына математикалық модель құрастыру;
- бу генераторы мен реалды нысанның сәйкестігін зерттеу.
16
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Барабанды қазандықтың сипаттамасы
Барабанды қазандық деген - ылғалды бу алуға арналған агрегаттар
жиынтығы. Бұл комплекс өзара байланысқан және жағылған өнімнен алынған
жылуды суға және буға тарататын көптеген жылу алмасу құрылғыларынан
тұрады. Энергияның негізгі қорек көзі - отын.
Қазандық қондырғыдағы жұмыс процесінің негізгі элементтері:
1) отын жағу процесі;
2) жану өнімі арасындағы жылу алмасу процесі;
3) судың жылуынан пайда болатын бу түзілу процесі.
Жұмыс кезінде қазанагрегаттарында 2 өзара байланысты ағын пайда
болады: жұмыс күшінің ағыны мен пештегі жылутасушы ағыны. Нәтижесінде
осы әрекеттесудің шығысында берілген температура мен қысымға сәйкес бу
алынады.
Қазандық құрылғыларына эксплуатация жасағанда ең негізгі есептердің
бірі - қолданатын және өңделетін энергияның тең болуы.
Қазандық агрегеаттарына эксплуатация жасағанда ең негізгі тапсырма
болып жұмсалатын және өндірілетін энергия арасындағы теңдік табылады. Ол
өз кезегінде қазандық агрегаттарындағы бу түзілу мен энергия берілу үрдістері
жұмыс нысанының ағыныны мен жылу тасушыдағы заттың көлеміне
байланысты.
Жылу алу мәні отын жағу кезіндегі бөлінетін жылу берілудің, бу
алынатын судың, жылулық энергиясына баланысты. Қазандықтағы жылу
алмасу үрдісі жылудың беттік қабаты деп аталатын су - газ жібермейтін жылу
өткізетін қабырға арқылы жүргізіледі. Жылудың беттік қабаты құбыр түрінде
орындалады. Құбыр ішінде үздіксіз судың циркуляциясы болады, ал сыртқы
қабатында олар ыстық жану газы немесе жылу энергиясын сәулеленумен
қабылдайды. Ақырында қазандық агрегаттарда барлық жылу берілу түрлері
бар: жылу берілу, конвекция және сәулелену. Соған байланысты жылудың
беттік қабаты конвективті және радиационды болып бөлінеді.
Жылу берілудің интенсивті коэффициенті жылу тасушы
температурасының айырмашылығы жоғары болған сайын, жылудың беттік
қабатына қатысты оның орын ауыстыру жылдамдығы мен беттік қабаттың
жиілігі жоғары болған сайын ол да өседі.
Қазанды агрегаттарды
будың түзілуі белгілі бір тізбектелікпен
орындалады. Экранды құбырларда - ақ бу түзілу басталады. Бұл үрдіс аса
жоғары температура мен қысымда өтеді. Себебі температура жоғарылаған
сайын булану интенсивтілігі артады.
Осы себептерге байланысты барабанды қазандықтар жылу электр
станцияларында кең қолданысқа ие болды. Бу мен судың шекарасы белгіленіп
қойылған барабанның болуы бұл қазандықтардың ең негізгі айырмашылығы.
Қоректенуші су экономайзерден кейін 2 (егер ол болмаған жағдайда бірден
17
насостан) барабанға 3 беріледі, ол жерде қазандықтағы сумен араласады (1.1
сурет). Қазандықтың жоғарғы жағы бімен толтырылған және сол орын
қазандықтың булы аймағы деп аталады, ал төменгі суға толған бөлігі сулы
көлем деп аталады, осы екеуінің ортасында бөліп тұрушы орта булану айнасы
деп аталады. Қоректенуші су мен қазандықтағы ρ тығыздықты су қоспасы
жылытпайтын құбыр арқылы барабаннан түсіп төмендегі бөлуші коллекторга 5
келеді, буланатын беттерді қоректендіретін 6 (оттық экрандар). Осы құбыр
арқылы көтерілетін
су жағылған отыннан жылу алады, қанығу
температурасына дейін қыздырылып, буға айналады. Жылыту құбырларынан
алынған сулы бу қоспасы барабанға келеді және онда су мен буды бөлу болады.
Су деңгейі барабанды сулы және булы аймаққа, булану айнасы арқылы, бөледі.
Соңғысынан бу қазандықтың жоғрғы бөлігінде орналасқан құбыр арқылы бу
қыздыруға 7 өтеді. Ал су болса сол куйінде экономайзерден келетін
қоректендіру суымен араласып, тағы да төмен түсіретін құбырға бағытталады.
1.1 сурет - Бу қазандығының сұлбасы: 1 - РҚ; 2, 6, 7 - дифманометр;
3 - теңестіруші; 4 - бу шығарушы; 5 - өлшеуіш диафрагма; 8 - мән
бергіш; 9 - МБ; 10 - БК электр жетек; 11 - күй индикаторы; 12 -
конденсаттық бөшке
Қазандық жұмысы кезінде су деңгейі төменгі мен жоғарғы жағдай
арасында ауытқып тұрады. Оның алғашқысын сенімді түрде судың төмен
түсетін құбырға келетінінен алып қалыптастырады, ал екіншісін судың бу
қыздыруына түсіп кету мүмкіндігінен қарастырады. Осы екі деңгейдегі су
көлемі кей уақыт аралығында барабанды қазандыққа қоректендіру суын бермей
жұмысын жалғатыруға мүмкіндік береді.
Бу түзілетін құбырларда бір айналым кезінде келіп отыратын судың (14)
яғни 25% ғана буға айналады. Бұл жағдай жеткілікті түрде металды
құбырлардың сууын және су буланғанда пайда болатын тұздың аз көлемде
түзілуіне алып келеді.
18
Барабаннан, көп ретті жұмыс негізі - су қозғалатын түсіруші құбырлар
және коллектор мен көтеруші құбырдан тұратын бұл тұйық жйені циркуляция
контуры деп атайды, ал сондағы уздіксіз су айналымын циркуляция деп атайды.
Түсіруші құбыр мен бу аралас су қоспасының көтерілу құбыры арасындағы
судың айырмашылығына шартталған жұмыс ортасының қозғалысын табиғи
циркуляция ал бу қазандықты табиғи циркуляциялы барабан деп атайды.
Циркуляцияның қозғалушы ағыны деп аталатын циркуляция контурында
пайда болатын қысымның Р құлауы контурдың биіктігі мен түсірілетін және бу
мен су қоспасындағы көтеруші құбырдағы су тығыздығының ρ
айырмашылығына тәуелді
(
)
(1.1)
Бұл жұмыс денесінің құбыр арқылы қозғалысы кезіндегі кедергілерге
қарсы тұрады. Әдетте оның көлемі табиғи циркуляциялы барабанда жоғары
емес, контурда жоғары дәрежеде циркуляция тудырмайды. Су мен бу
қоспасының жоғары емес жылдамдығында жік пайда болуы мүмкін, ал табиғи
циркуляциялы қазандықтарда жылыту құбырлары көлденең орналасуы немесе
аздап қисаюы мүмкін емес: құбырлардың орналасу артықшылығы - тік.
1.2 Бақылау, реттеу және технологиялық
параметрлердің
сигнализациясын басқарудың қажеттігін дәлелдеу
Қазандық агрегаттарға қорек көзін беруді басқаруы мен барабанды
қазандықтағы қысымды реттеу ең алдымен судың берілуі мен бу алу
арасындағы материалдық баланс теңдеуіне келіп түйіседі. Балансты
сипаттайтын параметр қазандықтың барабанындағы су деңгейі болып келеді.
Қазандық агрегатының жұмысының сенімділігі деңгейді реттеу сапасымен
анықталады. Қысымның көтерілуі, деңгейдің берілген мәндерінен төмендеп
кетуі экранды құбырлардағы циркуляцияның бұзылуына алып келеді.
Нәтижесінде жылыту құбырларының қабырғаларындағы температура
жоғарылауы мен күйіп кетуі болады.
Деңгейдің көтерілуі сол сияқты тағы авариялық нәтижелер береді. Себебі
бу қыздырғышқа судың көп көлемі берілуі мүмкін, ал ол өз кезегінде
құрылғының істен шығып кетуіне алып келеді. Осыған байланысты берліген
деңгейді қалыпты ұстап отыру үшін өте жоғары талаптар қойылады. Басқаруға
қорек көзінің беріліп тұруы да судың берілу теңсіздігімен анықталады.
Қазандыққа судың біркелкі берілуін қамтамасыз ету керек, себебі су берілуінің
үнемі ауысып тұруы экономайзердағы маеталл бетінің температурасының
қызуын тудырады.
Табиғи циркуляциялы баранды қазандықтарға өтпелі үрдістерде
байқалатын мәнді жинағыш қабілеті тән. Егер стационарлы режимде барабанды
қазандықтағы су деңгейінің күйі материалды баланс теңдеуімен анықталса, ал
өтпелі режимдерде деңгейі күйіне көптеген сыртқы әсер әсер етеді. Олардың ең
19
негізгілері, қоректеуші су шығынының өзгеруі, қоектенуші жүктің өзгерісі
кезінде ауытқитын қазандықтың бу алуы, пештегі жану жүгінің өзгерісі кезінде
бу өндірісінің ауытқуы, қоректенуші су температурасының өзгеруі.
Су мен бу қатынасын басқару физикалық жағынан да, экономикалық
ағынан да қажет. Барабанды құрылғыда өтетін ең маңызды үрдіс - отынның
жану үрдісі. Отынның жану күйі - химиялық жағынан жанғыш элементтер мен
оттегі молекулаларының тотығуы. Жану үшін отмосферадағы оттегі
қолданылады. Ауа пешке газбен қатынасын ескере отырып, үрлеуші вентилятор
арқылы беріледі. Газ бен ауа қатынасы шамамен 1 10 . Пешке ауаның
жетіспеушілігі оттықтың толық емес жануына алып келеді. Ал қалған жанбаған
газ атмосфераға шығарылады. Бұл жағдайға экономикалық және экологиялық
жағынан жол берілмейді. Жану камерасындағы газ толықтай жанғанымен,
ауаның шығыны әсерінен пештің сууы болады. Осының себебінен ауаның
қалдығынан адам ағзасы мен қоршаған ортаға өте зиянды екіқышқылды азот
түзіледі.
Қазандық пешіндегі сейілтудің автоматты басқару жүйесі пешті үрлеудің
астында қалыпты ұстап тұру үшін арналған. Сейілтілу болмаған жағдайда
жану факелының қысылуы болады. Нәтижесінде пештің төменгі жағы мен
жанғыш заттардың қызуына алып келеді. Ысты газ бұл жағдайда цех
бөлмелеріне өтеді де қызметкерлердің жұмыс істеуін тоқтатады.
Қоректенуші суда шектік деңгейі белгіленген ерітілген тұз болады. Бу
түзілген жағдайда бұл тұздар қазандықтың суында қалады және біртіндеп
жинақталады кей тұздар шлам - қазандықтың суында кристализацияланатын
қатты зат түзеді. Қазандықтағы судың концентрациясының шекті мәннен
жоғарылауы олардың бу қыздырғышқа әкетілуіне мүмкінрдік береді. Сол
себепті бұл жағдайды болдырмау үшін жиналға тұзды үнемі үздіксіз тазартып
отырады. Ол жұмыс автоматты түрде емес қолша жүргізіледі. Бұл тазартудың
мәні бу қыздырғышына берілген судың теңдігімен өлшенеді.
Қазандықты тоқтататын параметрлер мен қорғау сигнализациясы
физикалық түрде қажет. Себебі қазандықтың операторы барлық болып жатқан
үрдістерді бір уақытта бақылауы мүмкін емес. Мұның әсерінен авариялық
жағдай болуы мүмкін.
Қорғаныстың сенімділігі қосу сұлбасы мен ондағы қолданылатын сенімді
құралдардың санымен анықталады.
1.3
Басқару
нысанының
сипаттамасы
мен
айнымалылар
классификациясы
Бу генераторы жылу техникалық құрылғы болып табылады. Яғни ол
жанған отынның жылуы арқылы белгілі бір параетрлер бойынша берілген
судан бу түзілуі.
Басқару нысаны болып кіріс және шығыс параметрлерімен сипатталатын
судың буға айналатын үрдісі табылады.
20
Кіріс:
Y1 - қазандықтың су бойынша өнімділігі;
Y2 - су температурасы;
Y3 - барабандағы су деңгейі;
Y4 - газ магистраліндегі қысым;
Y5 - жануға арналған ауа шығыны;
Y6 - ауа температурасы;
Y7 - су қысымы;
Y8 - шығарылатын газ шығыны;
Y9 - барабандағы қысым.
Шығыс:
Х1 - қазандықтың бу бойынша өнімділігі;
Х2 - шығыс газдың температурасы;
Х3 - факел температурасы;
Х4 - газ шығыны.
1.2 сурет - Қазандық құрылғысының негізгі жұмыс жасау сұлбасы
РЕ датчигі қазандық пешіндегі қысымды өлшейді. РЕ датчигінің шығыс
мәні PR екіншілік аспабына беріледі. Бұл сигнал бастапқыда берілген Н
мәнімен нөлдігін салыстыратын PIC регуляторына жолданады. Егер қандай да
бір айырмашылық болып жатса PIC регуляторы регулятордың электронды
блогында күшейтілетін және түрленетін сигнал өңделеді. Ары қарай сигнал
SA1 кілтіне беріледі, оның жұмысы автоматты - жартылай автоматты
режимге ауыстырып тұрады. SA1 кілтінен келген сигнал NS қуат күшейткішіне
беріледі. Күшейтілген сигнал М1 орындаушы механизмге келеді, ол өз
кезегінде бір корпуста орналасқан редуктор мен элетрқозғлқыштан тұрады. М1
орындаушы механизм газ клапанының күйін өзгертеді, яғни газ шығынының
мәні де өзгереді. Бұл ретте бу генераторындағы бу қысымы бу генераторы
берілген шекті мәннен ауытқымайынша өзгермейді. SB1 айырып - қосқышы
М1 орындаушы механизмінің электр қозғалтқышын қолша режимге
ауыстыруға арналған.
21
1.4 Жалпыланған автоматизация жүйесінің функционалды және
құрылымдық сұлбаның сипаттамасы мен құрастырылуы
Барабандағы сиретілудің стабилизациялау жүйесінің жалпылама
функционалды сұлбасы . Сұлбада келесі белгілер қабылданған: ҚК - қуат
күшейткіш; ОМ - орындаушы механизм; БҚ - басқару құрылғысы; БО -
басқару органы; БН - басқару нысаны; ДТ - температура датчигі.
БО мен ДТ реттеу нысанын түзеді. БФЗР, ҚК, ОМ - жалпы реттеу
құрылғысын құрады. Берілген мәндердің РҚ - на сәйкес болу үшін ПИ
реттеуіші болу керек. ПИ реттеу заңы БФЗР блогымен құрылады.
Сұлбада келесі белгілеулер қабылданған: Т - тапсырма; РЗҚБ - реттеу
заңын құру блогы; КР - күй реттеу; ҚК - қуат күшейткіш; ОМ - орындаушы
механизм; КД - күй датчигі; РҚ - реттеу құрылғысы; РО - реттеу органы; БН -
басқару нысаны; СД - сиретілу датчигі; х - реттелетін шамасы; у - реттейтін
шама; g - берілетін әсер; ε = g - x - берілген әсерден болатын реттелетін
шаманың ауытқуы.
РО, РД реттеу нысанын құрады. РЗҚБ, КР, ҚК, ОМ, КД реттеуші
құрылғыны құрайды.
РҚ жобаланып отырған мәндерге сәйкес ПИ заңына сәйкес реттеуі керек.
ПИ реттеуішін құрастыратын РЗҚБ болып табылады. Реттеу заңының
ауытқуларын болдырмау үшін барлық РЗҚБ блогынан кейін РҚ күшейту
бөліктерімен динамикалық қарым қатынаста болу керек.
Бұл шарт ҚК құралына орындалады. ОМ блогы беріліс функциясымен
динамикалық қатынаста болатын интегралдаушы звено болып табылады
( )
,
(1.2)
мұндағы ТОМ - ОМ - ның тұрақты уақыты.
ОМ - ның интегралдаушы звенодан күшейткішке ауысу үшін және де
реттеу заңына берілген ауытқулады елемеу үшін ОМ мен ҚК кері байланыспен
орнатылған. Кері байланыс кезінде ОМ - ның күйін анықтайтын датчик КД
орнатылған, ал тура байланыста күйдің пропорционалды реттеуіші
орнатылған. Кері байланыспен орнатылған ОМ сұлбасы 3 - суретте
көрсетілген. Датчик пен күй регуляторы беріліс функциямен WДП(р) = КДП және
WРП(р) = КРП сәйкестендірілген күшейту звенолары болып табылады.
Әдетте, практикада мына шарт орындалады
( )
( )
( )
( )
.
(1.3)
Ал кері байланыспен орнатылған ОМ беріліс функциясы
( )
( )
.
(1.4)
22
1.3 сурет - Кері баланыспен орнатылған ОМ құрылыдмдық сұлбасы
1 шарттың жоғары түрде орындалуы үшін КР мен ОМ - ді де кері
байланысқа алады.
Реттеу органының сиретілу датчигінің динамикалық қасиеттері
күшейткіш буынмен сипатталады, ал басқару нысаны апериодикалық кешігу
буынымен.
ПИ реттеу заңын іске асыратын автоматтандыру жүйесінің құрылымдық
сұлбасы келесідей мәндерді қабылдайды:
1) РҚЗБ күшейту буынының беріліс функциясы
( )
2) РҚЗБ интегралдаушы буынның БФ
( )
3) Күй регуляторының БФ
( )
4) Қуат күшейткіштің БФ
( )
5) ОМ - нің БФ
( )
.
.
.
.
.
(1.5)
(1.6)
(1.7)
(1.8)
(1.9)
6) БФ
( )
- КД .
(1.10)
7) Басқарылатын нысанның БФ
( )
23
.
(1.11)
8) Басқару нысанының БФ
( )
(
)
.
(1.12)
9) Сиретілу датчигінің БФ
( )
.
(1.13)
Құрылымдық сұлбаларды түрлендіру ұстанымы
автоматтандыру жүйесінің БФ келесідей түрін аламыз:
1) РҚЗБ - ның БФ
қолдана
отырып
( )
( )
( )
(1.14)
2) Басқарылатын құрылғының БФ
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
.
(1.15)
1.4 сурет
-
Қазандықтың
пешіндегі
сиретілу
тұрақтылығының
құрылымдық
шартты ескергенде
сұлбасы
( )
( )
( )
(
)
3) Нысанның БФ
( )
( )
( )
( )
( )
(1.17)
4) Автоматты реттеу жүйесінің БФ
24
( )
( )
( )
( )
( )
(1.18)
(1.3) қатынас ізделініп отрыған автоматтандыру жүйесінің БФ аналитикалық
шешімі
1.5 сурет - Автоматтандыру жүйесінің нығайтылған құрылымдық
сұлбасы
1.5 Басқару нысанының динамикалық қасиеттерінің сараптамасы
БН - ның динамикалық қасиеттернің сараптамасын уақыттық және
жиіліктік сипаттамаға байланысты жүргізеді.
БН - ның жұмысы әдеттегі бірінші реттік дифференциалды теңдеумен
сипатталады
( )
( )
( )
( ) .
(1.19)
БН уақыттық және жиіліктік сипаттамасын келесідей табамыз
( )
∫
( )
( ) .
(1.20)
және (1.18) теңдеуді Лаплас бойынша түрлендіріп келесі алгебралық теңдеуді
аламыз
( )
( )
( ) .
(1.21)
Ендігі осы алгебралық теңдеудің шешімін табамыз
( )
( ) .
(1.22)
БН беріліс функциясының аналитикалық шешімін табамыз
( )
( )
( )
.
(1.23)
25
келесідей түрде
( )
Беріліс сипаттамасының бейнесін табамыз
( )
.
,
(1.24)
(1.25)
мұндағы 1р - бірлік функциясының бейнесі 1(t).
Хевисайдтың формуласын қолдана отырып
( )
( )
( )
∑
(
(
)
)
,
(1.26)
мұндағы Рі - теңдеуді сипаттайтын түбір, Н(F1) мен Q(F1) W(p)
функциясының алымы мен бөліміне сәйкес полином. Мынаны ескере отырып,
H(0)= kоу =2, Q(0)=1, pi= - 1T = -112, Q'(pi)= Tоу =12 беріліс сипаттамасының
аналитикалық шешімін табамыз
( )
(
) .
(1.27)
Алынған теңдеуге t 0 - ден 120 - ға дейінгі мәндерін қойып беріліс
сипаттамасының графигін тұрғызамыз
1.6 сурет - БН - ның беріліс сипаттамасы
Импульсті беріліс сипаттамасының аналитикалық шешімін табамыз
( )
( )
.
(1.27)
26
Алынған теңдікке t 0 - ден 100 - ге дейінгі мәндерді қойып ипульсті
өтпелі сипаттамасының графигін тұрғызамыз
1.7 сурет - БН - ның импульсті өтпелі сипаттамасы
БН - ның амплитудалы - жиіліктік сипаттамасын анықтаймыз.
БН - ның беріліс функциясын жазамыз
( )
р - ны jw - ға ауыстырамыз, мұндағы
.
ескеріп
(1.27)
(
)
(
(
)
)
.
(1.28)
WБН(jw) - нан нақты V(w) және жорамал U(w) бөліктерін бөліп аламыз
( )
,
( )
.
(1.29)
БН - ның амплитуда - жиіліктік сипаттамасын табамыз
( )
√
( )
( )
√
(
(
)
)
√
.
(1.30)
БН фазалы - жиіліктік сипаттамасын табамыз
( )
( )
( )
(
(
)
)
(
)
(1.31)
27
( )
(
) .
(1.32)
(1.31) бен (1.32) мәндерге w мәнін қойып амплитудалы - жиіліктік және фазалы
- жиіліктік сипаттаманы аламыз.
1.8 сурет - БН - ның АЖС
1.9 сурет - БН - ның ФЖС
Алынған жиіліктік сипаттамалар нәтижесінен БН төменгі жиілікті екенін
байқаймыз, яғни реттеу шамасының өзгеруін әлсіз шамада ғана байқайды.
1.6 Реттеу құрылғысының параметрлерін таңдау
Сиретілу датчигінің КСД коэффициентін анықтау үшін датчиктегі
максималды шығыс сигнал мен максималды кіріс сигналының мәндерінің
қатынсын табу керек. Ол үшін
28
(1.33)
ПИ реттеуіші мен апериодикалық реттеу заңы бойынша
,
.
(1.34)
1.7 Автоматтандыру жүйесінің тұрақтылығының есептелуі
Автоматтандыру жүйесінің тұрақтылығын зерттеу үшін Найквист
критерийін қолданамыз
( )
(
(
)
)
.
(1.35)
Берілген мәнде τ = 0 тең болғандықтан,
ауыстырып, комплексті жиіліктік сипаттама аламыз
. Сонда р параметрін jω
(
)
(
(
)
)
.
(1.36)
Әдеттегідей түрлендіруден кейін келесі өрнекті аламыз
(
)
(
)(
(
)
)
(
)
(1.37)
мұндағы К = КРҚ * КН.
29
2 АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1 Жобаға қажетті бағдарлама таңдау
Негізге алынған жобаны даярлау үшін модель құрастырып, оның
визуализациясын жасайтын арнайы бағдарлама таңдалуы керек. Ол үшін
бірнеше бағдарламаны қарастыруға болады. Модель құрастыру үшін арналған
бағдарламалардың ең көп қолданысқа тарағаны - MatLab және VisSim.
MatLab (Matrix Laboratory) модельдеу ортасы - техникалық есептемелерді
шешуге арналған қолданбалы бағдарламалар пакеті. MatLab бағдарламасын
млн астам инженер мен ғылыми жұмысшылар пайдаланады және ол қазіргі
жаңа операционды жүйелерде жұмыс жасайды.
MatLab тілі жоғары дәрежелі интерпретациялық бағдарламалау тілі, оның
негізі құрылымды мәліметтер матрицасына сүйенген, функциялардың кең
спектрі, нысанды бағытталған мүмкіндіктері мен бағдарламаларға арналған
интерфейсі бар.
MatLab бағдарламасының
үш өлшемді графикаларды құрастыру
мүмкіндігі жоғары. Бағдарлама қолданушыға сараптама жасау мақсатында көп
көлемде функция және алгоритмдерді жасауда ыңғайлы тәсіл ұсынады.
MatLab құрамында графиктер тұрғызу үшін түрлі функциялар бар, соның
ішінде үш өлшемді, мәліметтерді анализдеу визуализациясы мен анимациялық
роликтер құру.
VisSim - динамикалық жүйелердің моделін құруға арналған және
микропроцессорлар орнатылған модельдерді жобалауға арналған визуалдау
бағдарламалық тіл. Блоктық диаграммалар мен қуатты модельдейтін ядро
құруда
VisSim
өзіне
Windows
-
ты интуитивті интерфейс ретінде
сәйкестендіреді.
VisSim бағдарламалық ортасы мен тілі басқару жүйелерін құру мен
көркемдеу және модельдеу, сигналдарды санды өңдеу үшін кең қолданылады.
Ол өзіне арифметикалық блоктарды қосады.
2.2 VisSim программасында модельдеу жайында мәлімет пен қолдану
мақсаты
Техникалық нысандар мен жүйелерді модельдеу олардың қолданысқа
жіберілмей тұрып негізгі сипаттамалары мен қасиеттерін анықтап, қажет болса
түзету жасап, олардың құрылымы мен параметрлерні толықтай анықтау үшін
қалданылады. Бұл қолданысқа жіберіліп қойғаннан кейін жұмысты толықтыру
болмаса түзету жасамай дұрыс жұмыс жасайтын жүйенің жобасын алуға
мүмкіндік береді. Ақырында модельдеу нысан мен жүйелердің , жобалау
үрдістерін қысқартады және арзандатады.
Бұдан басқа, жүйенің моделінде түрлі тәжірибелер жасауға болады:
жүйеге арналмаған шарттар мен режимдерде жүйе қалай жұмыс жасайтынан,
оның параметрлерінің қалай өзгеретіндігін және қандай нәтижеге алып
30
келетінін тексеруге болады. Арине біз мұндай тәжірибелерді шынай нысанда
жүргізе алмайтынымыз оның қымбаттығы ғана емес сонымен қатар
қауіпсіздігіне де баланысты. Сол себепті кез келген тәжірибелерді модель құру
арқылы керекті ақпарат алу мақсатында жүргізе аламыз.
VisSim программасы физикалық және техникалық нысандардың
виртуалды модельдерін құруға, оптимизациялауға және зерттеуге арналған,
сонымен қатар басқару жүйелеріне де. VisSim сөзінің аббревиатурасы - Visual
Simulator - визуалды, көзбен қабылдайтын, модельдейтін орта мен тәсіл.
VisSim программасы Visual Solutions (USA) компаниясымен жасалған
және дамуда. Бұл программа - қуатты, қолданысқа ыңғайлы, физикалық және
техникалық нысанды , жүйе мен олардың элементтерін модельдеуде жинақы
және тиімді құрал.
Сипаттау мен келесі модель құрастыру VisSim ортасында
дифференциалды теңдеулерді жазып және шешудің қажеті жоқ, себебі
программа бұл әрекеттерді өзі берілген құрылым мен элементтер
параметрлеріне баланысты жасайды. Шешімнің нәтижелері графикалық
формада шығарылады.
2.3 VisSim программасының графикалық интерфейсі
VisSim программасы модель пайда болғаннан кейін жұмыстың негізгі
бөлігін тек тышқанның көмегімен және енгізетін мәндерді клавитатура арқылы
енгізетін графикалық интерфейс ұсынады.
Қолданушының көзқарасымен VisSim прграммалық интерфейсі
интерактивті виртуалды зертханалық стенд ретінде, жеке блок арқылы модель
құратын, модельдеу үрдісін жіберетін, онымен басқару және бақылау
нәтижелерін ұсынады.
VisSim моделі - диаграмма бөлігі, шынайы немесе жобалаушы жүйеге
арналып құрылған виртуалды көшірме. Диаграмма бірнеше модельден тұруы
мүмкін.
2.4 VisSim ортасында модель құрастыру ұстанымы
VisSim ортасында модель құрастыру үшін бастапқы мәліметтер болып
модельденіп отырған жүйенің, үрдістің немесе нысанның құрылымды -
функционалдық сұлбасы және олардың дифференциалды - алгебралық теңдеуі
табылады. Мұндай теңсіздіктер орнына модельденіп отырған жүйенің жеке
элементтерін сипаттайтын оператор болмаса функция болуы мүмкін.
VisSim ортасында жүйе мен нысан моделі жеке элементтерден -
блоктардан құрылады. Блок - шынайы жүйенің виртуалды көшірмесі. Блоктар
арасындағы байланыс уақыттың сигнал - функциясымен блок арасындағы
байланыс түзулері орнатылады. Модельдегі сигналдар виртуалды өлшегіш
құрылғы немесе виртуалды осциллограф арқылы өлшенуі мүмкін.
31
Сырт виртуалды VisSim блоктары кейбір шарттарға байланысты
қолданушыға шынай құрылғы ретінде қабылданады.
2.5 VisSim программасының функциялану шарттарының түсінігі
Жұмыс орнына жүйені құрастыратын қажетті реттілікпен блоктар
байланыстырылғанда, сигнал генераторы мен индикаторлар, модель
элементтерінің параметрлері енгізілгенде - модель толықтай құрастырылғанда
оны функциялайтын үрдіс жіберілуі мүмкін.
Жіберу командасын алғаннан кейін программа блоктардың қалай
байланысқанын анализдей бастайды. Осы анализ негізінде модельді
сипаттайтын дифференциалды - алгебралық теңдік құрады және шешеді.
Модельді уақыттың функциясы ретіндегі алынған нәтижелер периодты түрде
жіне өте жиі блоктың кіріс пен шығыс сигналдарына сомдалады.
Дифференциалды - алгебралық теңдеулер математикалық түрде динамикалық
нысанды, өте жоғары кластағы нысаныды сипаттайды. VisSim программасы
осындай теңдеулерді шеше алатындықтан онда өте кең диапазонды қиын жүйе
мен нысанды модельдеуге болады.
Теңдеуді шешу қадамдап жүреді - бастапқыда аздаған уақыт беріледі,
бастапқы шарт бойынша блоктардағы кіріс пен шығыс сигналдардың
мәндерімен
табылады, кейін тағы да аздаған уақыт беріліп есептеулер
жүргізіледі. Интегралдауға берілген аздаған уақыт зерттеушіге сигналды
үздіксіз деп қабылдауға мүмкіндік береді. Кез келген блоктагы шығыс
сигналдарын виртуалды осциллографта немесе виртуалды сандық индикатор
арқылы бақылауға болады. Нәтижесінде шығыс сигналдардың уақытқа
тәуелділігін көрсетеді. Осыған байланысты
VisSim программасында
модельденетін жүйен шынайы стендте жасалынып отырғандай болады.
Сонымен қоса программа алынған нәтижелерді тереңірек сараптау мен
модельді оңтайландыруға мүмкіндік береді.
2.6 Жүйенің математикалық моделі мен беріліс функциясының
түсінігі
Динамикалық нысан - физикалық дене, техникалық құрылғы немесе
үрдіс, кіріс - сыртқы әсердің ықтимал нүктелері мен осы әсерді қабылдаушы,
шығысы - нысанның күйі сипатталатын физикалық шама мәні. Нысан сыртқы
әсерге өзінің ішкі күйі мен шығыс шамаларының, күйін сипаттайтын,
өзгеруімен жауап береді. Нысанға әсер мен оның реакциясы жалпы т.рде
уақыттың өтуімен өзгереді, олар бақылануда. Яғни арнайы құрылғылармен
өлшенуі мүмкін. Нысан байланысқан динамикалық элементерден құралады.
Нысанға әсер ретінде кейбір физикалық өлшемдер болуы мүмкін: күш,
температура, қысым, электрлік кернеу және т. б. Элементтер мен осы
элементтер жиынтығы. Ал жауап ретінде кеңістіктегі қандай да бір қозғалыс.
32
Математикалы модель - математикалық формада оның маңызды
қасиеттерін, бағынылатын заңын, көрсететін динамикалық нысанға эквивалент.
Математикалық модель құрудың бір жолы - динамикалық үрдісте кіріс
шамалары мен шығыс шамаларына ауысуын сипаттайтын дифференциал
теңдеу құру. Әрбір элементтің дифференциалды теңдеуін құру кезінде оның
күйін анықтайтын физикалық заңды айқындау керек. Физикалық заңға сәйкес
келетін математикалық шешім осы автоматы жүйенің дтфференциалды теңдеуі
болып табылады.
Дифференциалды теңдеулерді дәрежелі түрде алгебралық теңдеулер
түрінде көрсететін математикалық аппарат
-
Лапластың түрдендіруі.
Лапластың түрлендіруі нысанның жалпыланған моделінің нмесе жүйелерді
беріліс функциясы түрінде W ( p) көрсетуге мүмкіндік береді.
Жоғарыда айтылғандай, осы прорамманы таңдаудың ең негізгі мақсаты
VisSim программасының қасиеттеріне негізделген.
2.1 сурет - VisSim бағдарламалау ортасындағы негізгі контурлар
жұмысының орнықтылық сұлбасы
2.7 WinCC программасының сипаттамасы мен қолданудағы маңызы
Қиындатылған технологиялық үрдіс жағдайында жұмыс істейтін және
құрылғының, автоматтандыру техникасының функционалды мүмкіндіктеріне
талаптардың артуы оператор үшін үрдістің көрнекілігі мен айқындылығы
максималды түрде болуы керек. Осы қажеттілікті адам - машина интерфейс
(HMI) қамсыздандырады.
HMI жүйесі адам (оператор) мен үрдіс (машинақұрылғы) арасында
интерфейс болып келеді. Контроллер - үрдісті басқаратын басқару блогы.
Осыған орай WinCC flexible мен оператор арасында және WinCC flexible мен
контроллер арасында интерфейс болады. HMI жүйесі келесі тапсырмаларды
орандайды:
- Үрдістің визуализациясы. Үрдіс HMI құрылғысында көрсетіледі.
Экранның диамикалық жаңаруы болады. Мұндай жаңарулар өтпелі үрдістердің
бір күйден екінші күйге көшу кезінде болады.
- Оператордың жағынан үрдіспен басқару. Қолданушының графикалық
интерфейсін қолданып оператор үрдісті басқарады. Мысалы, оператор
33
басқарылатын элементтерге эталонды мәндерді беріп немесе қозғалтқышты
қосады.
- Хаттамалардың көрсетілуі. Үрдістің критикалық жағдайы автоматты
түрде хаттамаларды шығарады. Мысалы, берілген мәннің шегінен асып кетуі.
- Үрдіс мәндерінің тіркелуі мен хаттамалардың есеп ретінде берілуі.
HMI жүйесі хаттамалар мен үрдістің мәндерін есептеме ретінде шығару
мүмкіндігі бар. Бұл функция мәліметтерді басып шығаруға мүмкіндік береді.
- Жабдық және үрдістің параметрлерін басқару. HMI жүйесі өндіріс
мәліметтерді (жабдық параметрлері мен технологиялық үрдіс) рецепт түрінде
сақтайды. Мысалы, өнірілетін өнімнің нұсқасы өзгерген жағдайда оңай түрде
өзгерген мәліметтерді HMI құралынан ПЛК - ға жүктейді.
SIMATIC HMI әртүрлі тапсырмаларды шешетін оператордың басқаруы
мен бақылауы үшін кешендік жүйені ұсынады. SIMATIC HMI жүйесі әрқашан
автоматтандыру техникасы мен жабдықтың жұмыс істеу қабілетін арттырып,
оны бақылауда ұстауды қамтамасыз етеді.
WinCC flexible автоматтандырылған технологиялық үрдістердің бір рет
құрастырылған жоба мен жоғары тиімділікті құралдармен жасалған жобаларды
ұзақ уақыт бойы қолдану мүмкіндігі болатын адам - машина интерфейстік
программалық қамтама ұсынады. WinCC flexible - де келесі артықшылықтар
жинақталған:
- жобамен тікелей және тәуелді жұмыс;
- айқындық және көрнекілік;
- кез келген жағдайға жарамдылығы.
2.8 WinCC flexible жүйесінің орындалуы
WinCC flexible жүйесі немесе ортасы үрдісті визуализациялайтын
бағдарламамен қамтамасыздандыруды ұсынады. Орындалу ортасында
технологиялық үрдіс реалды уақытта өтеді.
2.9 WinCC flexible жүйеісінің жасалуы
WinCC flexible жобаның жасалуына қатысты барлық тапсырмаларды
шешетін жүйелік қамтама. WinCC flexible модульді құрылымнан тұрады.
Келесі жоғарыда орналасқан жүйенің құралдарын қолдайтын функционалды
мүмкіндіктермен кеңейтілген. Осындай кеңейтілген пакеттердің көмегімен
жоғарыда тұрған жүйеге оңай өту мүмкіндігі болады.
WinCC flexible жүйесінің өнімділігі жағынан кеңейтілген құрылғы спетрі
мен тапсырмаларды, яғни микро - панельдер арқылы басқарудан бастап ПК -
де үрдістерді визуализациялауды қамтиды.
Жұмыстың бастапқы көрінісі
34
2.2 сурет - WinCC ортасында жұмыстың бастамасы мен негізгі
терезелердің дайындалуы
2.10 Жұмысты орындау ортасындағы ұстаным
Жобаны орындау режимінде оператор технологиялық үрдісті тексеру мен
басқаруды орындау мүмкіндігі болады. Осығна орай келесі тапсырмалар
орындалады:
- автоматтандыру жүйелерінің мәліметтерімен алмасу;
- технологиялық үрдістің суретін экранда изуализациялау;
- үрдісті басқару;
- үрдістің ағымдық мәліметтерін архивтеу.
2.11 Автоматты түрде хаттамалардың жолдануы
Жабдықтардың істен шығуы мен қандай да бір қатенің болуы материалды
шығына алып келеді. Қателігі мен технологиялық үрдістің бұзылуы жайында
хаттаманың пайда болуы жабдықтың тоқтап қалу уақытын азайтады және дер
кезінде қандай да бір шара қолдануға мүмкіндік береді.
Мысалы, бу немес су жіберіліп отыратын құбырлардың ластануы
себебінен беріліп немесе шығарылып отырған шектік мәндер азайып қалуы
мүмкін. Сол себепті осы жағдайды ескерту мақсатында НМІ құрылғысында
арнайы хаттама пайда болады. Бұл хаттама өз кезегінде электронды пошта
ретінде техникалық қызметуер - жауапты маманға жолданады.
Осы мүмкіндікті іске асырау үшін Sm@rtAccess қолданылады.
Электронды пошта арқылы хат жолдау үшін НМІ жүйесінде пошталық серверге
қолжетімділік болу керек. Пошталық клиент интернет бойынша хат жолдайды.
Автоматы түрде хаттың жолдануы барлық білуге міндетті персоналға
жадбықтың күйі қажетті уақыт аралығында жеткізіледі.
35
2.12 Жобаны құруды қолдау
WinCC flexible машиналар мен құрылғыларды басқару мен реттеу үшін
қолданбалы интерфейс құру үшін арналған. WinCC flexible белгілі бір шешімге
арналған жобаны тұжырымдамалар жиынтығын құруы қолдауға негізделеген.
Мысалы мұндай қолдау топтастырылған мәліметтерді өңдеуге қатысты болуы,
автоматты мәліметтердің берілуіне қатысты болуы мүмкін. Мұндай тиімді жоба
құру процедурасы уақыт пен ақшаны үнемдейді. Осы мақсатпен WinCC flexible
келесі мүмкіндіктерді ұсынады:
- соңғы жүйеге негізделген жобалау, жобалау кезінде тек таңдалған
жүйемен қолданатын функциялар көрінеді;
- НМІ құрылғысының қолданылуына тәуелсіз жобаның құрастырылуы,
егер жоба бірнеше мақсаттағы жүйелерге нмесе бірнеші жүйелерге
қолданылатын болса, онда НМІ құрылғысының басқа түрін таңдау керек;
- көрсетілген нысандарға өзгерістерді орталықтандырып енгізу, орталық
станцияларда орындалатын өзгерістер барлық
қолданылады;
жоба шегі бойынша
- жобада бұрын жасалған нысандарды қайта қолдану,
бұрын
қолданылған және дайын құрылған нысандарыд қайта қолдану жобаны
оңтайландырады;
- топтастырылған мәндерді өңдеу;
- экран бойынша навигацияның графикалық бамтамасы;
- комплексті автоматтандыру концепциясы.
2.3 сурет - НМІ құрылғысына HTTP серверінің таңдалу мен байланысу режимі
2.13 Жобада нысандардың қолданылуы
Бұрын құрылған нысанның қайта пайдаланылуы жобалау үрдісін
жеңілдетеді. Өзгерту енгізу қажет болған жағдайда орталықтандырылған түзету
уақытты тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.
36
Қарапайым экранды нысандар экранды панель түрінде жинақталып,
күрделі нысан құруы мүмкін. Әрбір экранды панельге қасиеті өзгеріп отыратын
экранды нысандардың тізімін анықтауға болады. Осындай экранды панельдерді
кітапханада сақтап және кітапхана түрінде пайдалану жалпы жобада қолдануға
болады.
Барлық құрастырыған нысандар кітапханаларда сақтала алады. Сонымен
қатар кітапханаларда арнйы көптеген дайын экранды нысандар болады. Оларды
түрлі мақсатта қолдана аламыз.
Егер құрастырылған жоба бірнеше тілде құрылу қажет болса онда жоба
мәтіні автоматты түрде бір тілден екіншісіне аударылады. Ол үшін арнайы
кітапхана - мәтіндік кітапхана қолданылады.
WinCC flexible жүйесінде оператор реттеп және басқарып отыратын
үрдістің экраны жасалады. Дайын нысандардың қалыптарын пайдалану
үрдістің визуализация сын қарапайымдандырады.
Экранды құрастыру кезінде экранға үрдісті визуализациялайтын қажетті
элементтер салынады да оларға үрдістің сұранысына сай қажетті баптаулар
жасау арқылы орындалады.
Экран динамикалық және статикалық элементтерден ұруы мүмкін:
статикалық элементтер, мысалы, орындалу кезінде өзінің күйін өзгертпейтін
мәтін немесе графикалық нысандар.
Динамиклық элементтер үрдіске қатысты өзінің күйін өзгертеді. Олар
ПЛБ немесе оператордың құралынан алынатын әріптік - санды немесе
гистограммалар түріндегі үрдістің ағымдық мәндерді көрсетеді. Оператор
енгізетін аймақ та динамикалық болып табылады. ПЛБ мен оператор станциясы
үрдістің мәндерін тег арқылы алмастырады.
Функционалды перне - оператор станциясындағы физикалық элемент.
Пернеге бір немесе бірнеше функция жүктеледі. Бұл функциялар сәйкес
оператордың басқан пернелеріне байланысты шақырылады. Функционалды
пернеге жалпы немесе ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz