Реферат з теми випускної роботи

Розробка методики та алгоритмів оперативного контролю та діагностики стану електричних двигунів в розподіленій АСУ ТП

Зміст

Актуальність теми

У теперішній час на виробництві широко використовується складне силове устаткування, що вимагає постійного контролю для запобігання аварійним ситуаціям. Вартість його ремонту і простою на багато вище, ніж вартість систем, які можуть запобігти аваріям або істотно зменшити завданого збитку. Застосування сучасних обчислювальних систем дозволяє вирішувати задачі різного характеру пов'язані з моніторингом параметрів контрольованих об'єктів, оптимізувати режими роботи, визначати оптимальні умови експлуатації, прогнозувати розвиток стану устаткування.

Найбільш поширеними силовими механізмами є електричні двигуни. У реальних умовах виробництва, вони сильно схильні до зносу із-за важких умов експлуатації. Для контролю параметрів електродвигуна використовуються автономні пристрої контролю і захисту АЗД, АЗД-К, КОРД.У, розроблені ТОВ НПП АМІ [1].

Апарат захисту електродвигунів АЗД забезпечує захист двигуна при наступних аварійних ситуаціях:

• пуску, що не завершився;
• технологічних перевантаженнях;
• заклинюванні (перекиданні);
• обриві фази живлення.

Апарати контролю роботи і захисту електродвигунів КОРД.У залежно від виконуваних функцій має декілька варіантів виконання:

• КОРД.У1 - для захисту двигуна при перекиданні і пуску, що не завершився;
• КОРД.У2 - для захисту двигуна при технологічних перевантаженнях;
• КОРД.У3 - поєднує функції КОРД.У1 і КОРД.У2;
• КОРД.У4 - виконує функції КОРД.У3 і додатково максимально-струмовий захист.

Апарат захисту електродвигунів на базі мікроконтролера АЗД-К забезпечує виконання розширених функцій в порівнянні з АЗД. Завдяки використанню мікроконтролера з'явилася можливість реалізувати нові функції і гнучкіші алгоритми контролю і захисту двигунів. Нижче перераховані функції захисту електродвигуна, що виконуються пристроєм, при виникненні різних ситуацій:

• пуску, що не завершився;
• технологічних перевантаженнях;
• заклинюванні (перекиданні);
• режим роботи (АЗД-К2)
• обриві фази живлення (АЗД-К2) (спрацьовування апарату при пропажі струму в одній або двох фазах);
• втраті продуктивності («сухого ходу» насоса);
• перегріві;
• зниження опору ізоляції на землю (при роботі з датчиком витоку на землю типа ДВЗ1).
Апарат за допомогою підключення зовнішнього пристрою індикації, дозволяє візуалізувати деякі параметри двигуна.

Проте такі пристрої не дозволяють здійснювати автоматизований і оперативний контроль стану електричного двигуна з робочого місця оператора. Крім того, не передбачена можливість отримання і зберігання інформації про умови експлуатації і стан двигунів протягом тривалого періоду, що не дозволяє визначати тенденцію зносу і прогнозувати залишковий ресурс. Із збільшенням кількості двигунів істотно зростає складність контролю.

Мета і задачі роботи

Метою даної роботи є вирішення задач визначення тенденції зносу і прогнозу залишкового ресурсу двигуна, здійснення постійного контролю, зберігання станів і умов експлуатації протягом тривалого часу. Вирішення проблеми підвищення ефективності експлуатації електричних двигунів можливо за допомогою пропонованої автоматизованої системи управління (АСУ) структура якої представлена на рис 1.

Основні задачі, які підлягають вирішенню:

• Методика та алгоритми діагностики електродвигуна;
• Методика та алгоритми енергетичного контролю електродвигуна;
• Контроль і діагностика стану електродвигуна в реальному часі;
• Методика і алгоритми спектрального аналізу струмів [6, 7];
• Практична реалізація пристрою захисту електродвигуна
• Створення практичної реалізації комп'ютерної мережі [2, 3];

Передбачувана наукова новизна і планована практична цінність

Наукова новизна:

• Запропонований загальний підхід до реалізації типової системи;
• Розроблена методика і алгоритми спектрального аналізу струмів;
• Розроблена методика і алгоритми енергетичного контролю двигуна;
• Проведена порівняльна оцінка існуючих алгоритмів захисту електродвигунів;

Практична цінність:

На підставі проведених досліджень і отриманих результатів будуть розроблений апарат захисту електродвигуна, електрична мережа RS-485 з використанням протоколу ModBus і автоматизована система управління електродвигунами з метою впровадження у виробництво працездатного продукту.

Висновок

В результаті проведеної на даний момент роботи, створена теоретична модель системи збору інформації і контроль електродвигуна у виробничих умовах. Подальшому доопрацюванню і поглибленню підлягає питання протоколів транспортного рівня передачі даних в проектованому варіанті мережі. На даний момент близька до завершення теоретична модель інтелектуальної системи захисту трифазного електродвигуна. Більшість поставлених для досягнення мети завдань теоретично дозволені, проте потребують лабораторних і експериментальних перевірок.

Примітка

При написанні даного реферату випускна робота магістра ще не завершена. Дата остаточного завершення роботи: 1 грудня 2011 р. Повний текст роботи та матеріали за темою роботи можуть бути отримані у автора або його наукового керівника після зазначеної дати.