발전소 기동 및 저출력 운전시 원자력발전소(PWR) 터빈운전원(T/O)들은 증기발생기 수위제어를 위해 배전반(MCR)에 증기발생기 수위제어 관련 경험이 있는 운전원 3명 이상이 좁은 보드앞에서 각자 S/G A, B, C의 주요 파라미터들을 감시하며 수동운전하게 된다. 이렇게 운전원들이 많은 위험부담을 안고 수동운전하는 이유는 증기발생기 수위제어는 증기발생기 내부의 광역수위 측정범위가 약 14.2(m)이고, 주요 제어변수를 측정하는 협역수위는 약 3.2(m)로 매우 적어서 물의 Swell, Shrink 현상과 급수온도의 영향으로 제어하기 매우 어렵기 때문이다. 그러나 DCS(Distributed Control System)내의 한 부분인 공정감시제어를 위한 MMI(Man Machine Interface) Software를 사용하면 한사람이 증기발생기 수위제어 전 계통의 감시 및 제어가 가능하게 된다. 또한 과거나 현재의 변화 추이 및 문제점 분석은 물론, 계통의 결함 발생시 경보가 발생하여 경보발생 화면을 선택할 경우 어느 부분에서 결함이 발생했는지를 보여준다. 만약 이 화면을 운전원이 아닌 현장 Engineer가 보았을 경우는 결함부분의 확인 및 결함카드 보수가 가능하여 운전원들의 작업부담 감소와 이로 인한 다른 계통 점검 시간을 충분히 확보할 수 있다.
This paper presents the case that the existing analog control systems were retrofitted with digital DCS(Distributed Control System)s for boiler unit in thermal power plant. Replacement of existing worn-out or obsolete analog control systems has been considered. Replacement of existing analog control systems with another analog control systems has lots of difficulties in maintaining the systems due to being out of stock. Due to those difficulties, existing analog control systems have been retrofitted with digital DCSs in many industrial sites. KEPRI(Korea Electric Power Research Institute) accomplished the project that retrofitted analog control systems with the developed DCSs for boiler unit in middle-scale coal-fired thermal power plant. The benefits of an upgrade to digital control include a increase of reliability due to system redundancy, ease of modifying the control logic and the parameters of function block, ease of maintenance due to available spare parts, improvement of information display, ease of modifying MMI(Man Machine Interface) displays, a increase in system availability, and improvement of control performance. This paper describes how to use the parameters of existing analog controllers, the implementation of digital PID controller, control system configuration for boiler unit in thermal power plant, some boiler control loops, control result during commissioning, and the comparison of boiler characteristic test data after retrofitting with the existing test data.
The integration of intelligent devices, devices-level networks, and software into motor control systems can deliver improved diagnostics, fast warnings for increased system reliability, design flexibility, and simplified wiring. Remote access to motor-control information also affords an opportunity for reduced exposure to hazardous voltage and improved personnel safety during startup and trouble-shooting. This paper presents LonWorks fieldbus networked intelligent induction control system architecture. Experimental bed system with two inverter motor driving system for controlling 1.5kW induction motor is configured for LonWorks networked intelligent motor control. In recent years, MCCs have evolved to include component technologies, such as variable-speed drives, solid-state starters, and electronic overload relays. Integration was accomplished through hardwiring to a programmable logic controller (PLC) or distributed control system (DCS). Devicelevel communication networks brought new possibilities for advanced monitoring, control and diagnostics. This LonWorks network offered the opportunity for greatly simplified wiring, eliminating the bundles of control interwiring and corresponding complex interwiring diagrams. An intelligent MCC connected in device level control network proves users with significant new information for preventing or minimizing downtime. This information includes warnings of abnormal operation, identification of trip causes, automated logging of events, and electronic documentation. In order to show the application of the multi-motors control system, the prototype control system is implemented. This paper is the first step to drive multi-motors with serial communication which can satisfy the real time operation using LonWorks network.
Several algorithmic models have been proposed to estimate software cost and other management parameters. In particular, early prediction of completion time is absolutely essential for proper advance planning and a version of the possible ruin of a project. However, estimation is difficult because of its similarity to export judgment approaches and for its potential as an expert assistant in support of human judgment. Especially, the nature of the Norden/Rayleigh curve used by Putnam, renders it unreliable during the initial phases of the project, in projects involving a fast manpower buildup, as is the case with most software projects. Estimating software development effort is more complexity, because of infrastructure software related to target-machines hardware and process characteristics should be considered in software development for DCS (Distributed Control System). In this paper, we propose software development effort estimation technique using adaptive neural fuzzy inference system. The methods is applied to case-based projects and discussed.
본 논문은 발전소의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 200MW 석탄화력 발전소 순환 유동층 보일러 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저전압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고전압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 전력연구원은 6.6kV, 1MVA급 인버터 개발, 발전소에 설치, 보일러 점화 전/후 시험 및 계통 병입 후 부하 시험 등을 국내 최초로 성공적으로 완료하였다. 현재 200MW 석탄화력 발전소 이차 공기 송풍기 구동용 인버터는 상업 운전 중에 있다. 본 논문에서는 개발된 H-브릿지 멀티레벨 인버터, 기존 발전 설비와 신규 인버터 시스템의 인터페이스 부분에 해당하는 보일러 DCS(Distributed Control System : 분산 제어 시스템) 로직, 계통 병입 후 시운전 결과에 대하여 상세히 기술하였다.
This paper outlines the three main fieldbus type standards: Foundation Fieldbus; WorldFIP; and the Profibus, each of which have great advantages over traditional instrumentation networking technology. The paper shows, using their specification, how they improve traditional control and data acquisition methods. By analysing the main robust, how the can be used to distribute data around the control system, provided increased diagnostic information, are easy to implement, fault confinement, and move simple control operations from the main controller to the local environment. This will help to segment industrial plants into zones which can control themselves. The main control will then be responsibility high-level control. and interzone communications.
초지 공정은 wire, roll, pump등의 회전체로 이루어진 공정이 거의 대부분이기 때문에 주기적으로 변동하는 성분들이 많고, QCS(Quality Control System) 및 DCS(Distributed Co n ntrol System)상에 서 의 자동 Control Logic에 의 한 불안정 (Fluctuation)요소도 내 재 되 어 있 어 이에 대한 분석이 필요하다. 이러한 주기적인 변동은 제품의 여러 물성(평량, 두께, 광택 도등) 에 영향을 미치게 되어 품질의 균일성이나 프로파일에 영향을 미치게 된다. 따라서 공정상이나 품질에서 주기적으로 변동하는 성분을 추출하여 공정 각 성분과 연관을 시키변 품질에 나타나는 주기적 성분의 요인이 어느 부분에서 기인하는 지를 직접적으로 찾아낼 수 있고 이의 개선을 통해 품질의 균일성 및 프로파일 향상을 꾀할 수 있다. 본 연구에서는 Air padded type 헤드박스 초지기에서 DAQ(Data Acquisition) System 을 이용하여 각 공정별로 MD(Machine Direction)방향으로의 변동을 측정하고 제품의 물성 변동과 비교하였다. DAQ System은 각 공정상의 전기적 신호를 높은 주파수 영역까지 다채널로 동시에 받 아 들일 수 있는 장치로 이 시스템을 활용하여 공정상의 Machine chest 농도, Stock box 유량 및 레벨, Fan pump RPM, Cleaner압력, Screen압력, H!B압력 및 레벨, Silo level등 공 정요소의 변동상태와 상호영향을 분석하였다. 이러한 공정 각 요소의 변동과 MD 방향의 제품 물성 값(Tapio, Paper Variation Analyzer에 대한 비교 분석결과 제품 평량에서 주기적인 변동성분을 확인할 수 있었고 이중 큰 비 중을 차지하는 것이 fνB 레벨 변동주기와 일치하는 것을 찾아낼 수 있었다. 이에 근거하여 D DCS system의 control 요소인 튜닝 parameter(P,I 값)들을 미 세 조정 하여 제 품의 MD방향 평량 변동 진폭을 기존 수준의 30% 수준으로 감소시킬 수 있었다. 그 결과 COV(표준편차/ 평량)값을 0.8-1.2%에서 0.6-0.8%수준으로 낮출 수 있었고 이에 따라 CD (Cross Direction) 방향의 제품 Profile도 함께 개선되는 효과를 거둘 수 있었다.
기존 국내 외 연구를 통해 개발된 펌프 운전 시뮬레이터는 대부분 동역학적 해석을 목적으로 하거나 운전자 교육용을 목적으로 개발되어 왔다. 그런데 기존 시뮬레이터는 운전자 위주로 구성되어 있어서 로직 설계자나 시운전 참여자들이 다양한 운전조건 또는 로직을 임의로 변경하기에는 적절하지 않다. 더욱이 최근 발전소에서 사용되는 두 개 이상의 복수펌프 운전에 대해 설계자나 운전자가 쉽게 활용할 수 있는 시뮬레이터는 개발되어 있지 않다. 그래서 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 사용하여 일반적인 화력발전소에 주로 사용되는 복수펌프 3대에 대한 순환운전 로직에 대해 설계자나 운전원이 쉽게 사용할 수 있도록 시뮬레이션을 할 수 있는 방법을 제안 한다. 이 제안은 MATLAB을 사용할 수 있는 사용자가 발전소 DCS(Distributed Control System) 로직에 주로 사용되는 ANSI/ISA S5.2를 Simulink를 통해 구현할 수 있도록 도움을 준다. 또한 코드에 명시된 로직을 구현하기 위해 블록에 대한 Sub-System을 만들고 이를 시뮬레이터 내에서 적용이 가능한지를 검증한다. 제안된 방법을 이용한 실무 검증 단계에서는 로직 내에서 발생한 기동신호를 구현된 펌프 모델에 적용하여 3대 펌프 순환운전 시 발생할 수 있는 모든 오류 가능성을 제안된 시뮬레이터를 사용하여 설계 단계 및 운전 전에 검증할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.
In this paper, we proposed the method to design fuzzy controller using the experience of the operating expert and experimental numeric data for the robust control about the noise and disturbance instead of the traditional PID controller for the main steam temperature control of the thermal power plant. The temperature of main steam temperature process has to be controlled uniformly for the stable electric power output. The process has the problem of the hunting for the cases of various disturbances. In that case, the manual action of the operator happened to be introduced in some cases. We adopted the TSK (Takagi-Sugeno-Kang) model as the fuzzy controller and designed the fuzzy rules using the informations extracted directly from the real plant and various operating condition to solve the above problems and to apply practically. We implemented the real fuzzy controller as the Function Block module in the DCS(Distributed Control System) and evaluated the feasibility through the experiment81 results of the simulation.
iA-Canvas is HMI program which is the industrial automation application developed based on the Java language, and can run on any OS such as Windows, UNIX, Linux. The iA-Canvas is built on object-oriented open structure and consider network functionality and user experience as a system of centralized management and distributed management. iA-Canvas is composed of several components such as Builder, IO Server, Viewer, and Web Service Module and provides a GUI control environment. This paper explains design and implementation of iA-Canvas that is a tool for development of integrated management system, and shows practical examples of integrated management system that use iA-Canvas.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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