Автоматизована система керування дизель-генераторною установкою в ЧНУ імені Петра Могили в умовах надзвичайних ситуацій

Abstract

У бакалаврській роботі розглянуто питання створення автоматизованої системи моніторингу дизель-генераторної установки, призначеної для контролю стану резервного джерела електроживлення та своєчасного інформування оператора про зміну основних параметрів роботи. Основну увагу приділено контролю рівня палива в баку ДГУ, оскільки цей параметр безпосередньо впливає на готовність установки до запуску та тривалість її роботи під навантаженням. У роботі описано дизель-генераторну установку як об’єкт автоматизації, розглянуто її основні складові частини, режими роботи та вимоги до системи керування. Визначено технічні засоби автоматизації, необхідні для реалізації системи моніторингу, зокрема програмований логічний контролер, модулі вводу-виводу, датчик рівня палива, елементи сигналізації та засоби людино-машинного інтерфейсу. Розроблено алгоритм контролю рівня палива, відповідно до якого значення параметра відображається у відсотках у діапазоні 0–100 %. При зниженні рівня палива нижче встановленого порогу 20 % формується попереджувальний сигнал «Low fuel», який відображається на екрані оператора. Реалізацію алгоритму виконано в середовищі Siemens TIA Portal із використанням контролера Siemens S7-1200. Для перевірки працездатності запропонованого рішення створено HMI-екран у WinCC Runtime, на якому відображається дизель-генераторна установка, паливний бак, поточний рівень палива та аварійна індикація. Моделювання роботи системи виконано за допомогою PLCSIM, що дало змогу перевірити реакцію програми на зміну рівня палива без використання реального обладнання. Мета роботи: розробка та моделювання автоматизованої системи моніторингу дизель-генераторної установки з реалізацією контролю рівня палива, формуванням попереджувального сигналу та відображенням стану системи на HMI-екрані. Об’єкт дослідження: процес моніторингу та керування дизель-генераторною установкою як джерелом резервного електроживлення. Предмет дослідження: автоматизована система контролю рівня палива дизель-генераторної установки на базі ПЛК Siemens, TIA Portal, PLCSIM та WinCC Runtime. Робота виконана на 70 сторінках, має 5 таблиць, 5 рисунків, 1 додаток і 30 джерел посилань. The bachelor’s thesis deals with the development of an automated control system for a diesel generator set designed to ensure the operation of a backup power supply source and to provide timely information to the operator about changes in its main operating parameters. The main attention is paid to monitoring the fuel level in the diesel generator tank, since this parameter directly affects the readiness of the unit for startup and the duration of its operation under load. The paper describes the diesel generator set as an automation object, considers its main components, operating modes, and requirements for the control system. The technical means required for the implementation of the automated system are defined, including a programmable logic controller, input/output modules, a fuel level sensor, signaling elements, and human-machine interface tools. A fuel level control algorithm has been developed, according to which the parameter value is displayed as a percentage in the range from 0 to 100 %. When the fuel level falls below the set threshold of 20 %, a warning signal “Low fuel” is generated and displayed on the operator screen. The algorithm is implemented in the Siemens TIA Portal environment using a Siemens S7-1200 controller. To verify the operability of the proposed solution, an HMI screen was created in WinCC Runtime. It displays the diesel generator set, the fuel tank, the current fuel level, and warning indication. The system operation was simulated using PLCSIM, which made it possible to test the program response to fuel level changes without using real equipment. The purpose of the thesis is to develop and simulate an automated control system for a diesel generator set with fuel level monitoring, warning signal generation, and system status visualization on an HMI screen. The object of research is the process of monitoring and controlling a diesel generator set as a backup power supply source. The subject of research is an automated fuel level control system for a diesel generator set based on a Siemens PLC, TIA Portal, PLCSIM, and WinCC Runtime. The work is 70 pages long, has 5 tables, 5 figures, 1 appendix and 30 references.