ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК
Одним из факторов, определяющих уровень современного развития отрасли, является оснащенность ее вычислительной техникой. Рациональное и умелое использование богатейших возможностей ЭВМ является одной из серьезных проблем настоящего периода развития общества, и актуальность решения этой проблемы растет но мере увеличения парка ЭВМ и совершенствования их технического и программного оснащения. Эффективный путь решения указанной проблемы состоит в глубоком освоении и широком использовании на практике языков программирования высокого уровня, позволяющих записывать алгоритмы решаемых задач в довольно естественном для пользователя виде и затем использовать средства системного программного обеспечения ЭВМ для доводки программ до машинной реализации.
Наиболее распространенными языками программирования научных и инженерных задач являются языки Фортран и Алгол, а для обработки экономической информации — язык Кобол. Среди языков высокого уровня, предназначенных одновременно и для инженерных, и для экономических расчетов, важное место занимает язык ПЛ/1, построенный с учетом достоинств всех вышеперечисленных языков. ЭВМ можно применять на стадиях разработки, изготовления оборудования,организации монтажа и сборки, наладки, исследования и эксплуатации, а также для технико-экономического анализа его работы: при предпроектных расчетах и разработке технико-экономического обоснования выбираемого варианта котельной установки; в ходе проектирования для расчета и выбора оптимальных конструктивных решений с применением непосредственно систем автоматического проектирования (САПР); для выбора оптимальной схемы монтажа; для обработки опытных данных, получаемых в ходе наладочных или экспериментальных работ, и т. Д.
Следующим этапом использования ЭВМ являются разработка и внедрение системы автоматизированного управления отдельными блоками в котельных, а затем всей совокупностью оборудования тепловой станции, а также системами производственных объединений котельных и тепловых сетей. При этом необходимо учитывать, что тенденции и особенности развития теплогенерирующих установок и систем централизованного теплоснабжения обусловливают большие масштабы автоматизации технологических процессов и всей организации и управления на базе ЭВМ в котельных и атомных станциях теплоснабжения, которая проводится с учетом перспективы создания отраслевой автоматизированной системы оперативного управления. Энергетика по сравнению с другими отраслями народного хозяйства в наибольшей степени подготовлена к комплексной автоматизации технологических процессов. Предпосылками этому являются непрерывность и отработанность производства тепловой энергии, высокая культура эксплуатации крупных производственно-отопительных котельных, а также накопленный опыт автоматизации отдельных технологических процессов. Благодаря широкому внедрению различных устройств автоматизации в современных котельных достигнут значительный эффект в отношении повышения надежности и экономичности работы оборудования и высвобождения персонала. В современных условиях от систем управления требуются максимальная надежность, всережимность управления (пуски, остановы, глубокие разгрузки), обеспечение высокой маневренности и мобильности оборудования, возможно большая адаптация к различным условиям эксплуатации, а также автоматизация сбора, хранения и обработки информации для оперативных целей и для передачи ее на более высокие иерархические ступени автоматизированной системы управления. Наряду с дальнейшим развитием традиционных функций (технологический контроль, автоматическая стабилизация параметров, аварийная защита оборудования и др.) в системах автоматизированного управления (АСУ) теплогенерирующими установками возникла необходимость реализации ряда новых задач (автоматический пуск, автоматизация систематического оперативного расчета технико-экономических показателей, контроль и диагностика состояния оборудования, оптимизация режимов работы и т. п.). Все многообразие теплотехнических задач можно разделить на три основные группы: 1) задачи обработки экспериментальных данных, построения эмпирических формул, составления уравнений состояния, расчета теплотехнических таблиц и диаграмм, термодинамических процессов и циклов; 2) задачи тепломассообмена и гидродинамики, включая расчеты температурных режимов элементов конструкций, проектирования теплообменных аппаратов и некоторые другие; 3) задачи математического моделирования и оптимизации энергетических установок.
Алгоритмы сложных теплотехнических задач, как правило, складываются из более простых элементарных алгоритмов решения типовых задач, таких, как нахождение корней функциональных уравнений, решение линейных и нелинейных алгебраических систем, вычисление интегралов и обращение матриц, интегрирование дифференциальных уравнений и ряд других, входящих в состав математического обеспечения современных ЭВМ. Математическое обеспечение вычислительного комплекса, необходимое пользователю, пополняется пакетами прикладных программ-комплексов, предназначенных для решения определенной задачи или класса задач, вместе с документацией, необходимой для их установки и эксплуатации. Указанные комплексы программ после включения в библиотечные наборы данных могут многократно использоваться для расчетов. Пакеты прикладных программ создаются на базе алгоритмов, описывающих на том или ином языке программирования численные методы решения математических задач. Большое число алгоритмов реализации классических математических методов опубликовано в литературе, причем банк таких материалов постоянно пополняется и может быть использован для решения конкретной задачи.
