Использование программируемых логических контроллером для управления электроприводом

Содержание

Введение

Глава 1. Общая часть

1.1. Краткая характеристика электрического оборудования

1.2. Роль оборудования на производстве

Глава 2. Теоретическая часть

2.1. Основные виды технического обслуживания

2.2. Диагностика неисправностей

2.3. Организация обслуживания на предприятии

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Использование программируемых логических контроллеров для управления электроприводом

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена стремительным развитием систем автоматизации в российской электроэнергетике и необходимостью повышения эффективности управления технологическими процессами на объектах генерации, передачи и распределения электроэнергии. Программируемые логические контроллеры (ПЛК) представляют собой современную элементную базу для построения систем управления электроприводами, обеспечивающую высокую надежность, гибкость настройки и возможность интеграции в автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). В условиях реализации Энергетической стратегии России до 2035 года и программы цифровизации электросетевого комплекса внедрение ПЛК в системы управления электроприводами насосных агрегатов, вентиляторов, компрессоров и иного вспомогательного оборудования электрических станций и подстанций становится приоритетным направлением технического перевооружения.

Степень разработанности проблемы применения ПЛК в системах управления электроприводами достаточно высока в отечественной технической литературе. Вопросы теории автоматического управления электроприводами рассмотрены в трудах ученых НИУ «МЭИ», ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», НИ ТПУ. Практические аспекты применения ПЛК в энергетике освещены в публикациях специалистов ПАО «Россети», АО «СО ЕЭС», ПАО «Интер РАО». Нормативно-техническая база включает требования ПУЭ 7-го издания, Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ (утв. Приказом Минэнерго России № 229), ГОСТ Р МЭК 61131-2-2012 и стандартов серии ГОСТ Р МЭК 61131, регламентирующих программирование ПЛК.

Цель курсовой работы – анализ технических решений по применению программируемых логических контроллеров для управления электроприводом в системах электроснабжения и разработка рекомендаций по организации технического обслуживания данного оборудования.

Задачи курсовой работы:

• изучить назначение, конструкцию и принцип работы программируемых логических контроллеров и систем управления электроприводом;
• проанализировать роль автоматизированных систем управления электроприводами на объектах электроэнергетики;
• рассмотреть виды технического обслуживания ПЛК и электроприводов в соответствии с нормативными требованиями;
• изучить методы диагностики неисправностей программно-технических комплексов управления электроприводом;
• разработать рекомендации по организации системы технического обслуживания на энергетическом предприятии.

Объект исследования – система управления электроприводом на базе программируемого логического контроллера.

Предмет исследования – технические характеристики, режимы работы и методы технического обслуживания программируемых логических контроллеров в составе систем управления электроприводами.

Методологическая база исследования включает теоретические основы автоматического управления электроприводами, методы анализа систем управления, расчетные методики выбора параметров регулирования, нормативно-техническую базу ПУЭ, ПТЭ, ГОСТ Р серии МЭК 61131, стандарты организаций ПАО «Россети» и АО «СО ЕЭС».

Научная новизна работы заключается в систематизации современных подходов к применению ПЛК для управления электроприводами вспомогательного оборудования электрических станций и сетей с учетом требований цифровизации электроэнергетики.

Теоретическая значимость состоит в обобщении принципов построения систем управления электроприводами на базе ПЛК и методов их технического обслуживания. Практическая значимость определяется возможностью использования результатов работы при разработке регламентов эксплуатации и технического обслуживания автоматизированных систем управления на объектах электроэнергетики.

Структура курсовой работы включает введение, две главы основной части, заключение и список использованной литературы. В первой главе рассматриваются общие вопросы характеристики электрического оборудования и его роль на производстве. Вторая глава посвящена теоретическим основам технического обслуживания, диагностики неисправностей и организации системы обслуживания на энергетическом предприятии.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Краткая характеристика электрического оборудования

Программируемый логический контроллер представляет собой специализированное цифровое вычислительное устройство, предназначенное для управления технологическими процессами в реальном масштабе времени в условиях промышленной эксплуатации. ПЛК разработаны для работы в жестких условиях электромагнитных помех, вибрации, широкого диапазона температур и влажности, характерных для объектов электроэнергетики [1, c. 45]. Конструктивно ПЛК состоит из центрального процессорного модуля, модулей дискретного и аналогового ввода-вывода, модулей связи и источника питания, размещаемых в монтажной стойке или на DIN-рейке [2, c. 78]. Программирование ПЛК осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 61131-3-2016 на языках ladder-диаграмм (LD), функциональных блоковых диаграмм (FBD), структурированного текста (ST), списка инструкций (IL) и последовательных функциональных схем (SFC) [3, c. 112].

Электропривод в составе систем вспомогательного оборудования электрических станций и подстанций включает электродвигатель, преобразователь частоты или пусковую аппаратуру, систему управления и датчики технологических параметров. На объектах электроэнергетики применяются асинхронные электродвигатели мощностью от 0,5 до 500 кВт с короткозамкнутым ротором серий АИР, 5А, 4А, работающие от сети переменного тока напряжением 0,4 кВ или 6-10 кВ [4, c. 134]. Управление электроприводом может осуществляться контакторной схемой прямого пуска, схемой с устройством плавного пуска или с применением преобразователя частоты, обеспечивающего

…