Автоматизированные системы управления атомных электростанций 2

• Название: Автоматизированные системы управления атомных электростанций 2
• Анкор: Ekzamen_I_Kollokvium.docx
• Дата: 06.03.2018
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: Ekzamen_I_Kollokvium.docx
• Тип: Документы; #16306
• страница: 21 из 40

Иерархия структуры АСУ ТП АЭС.

В структуре АСУ ТП энергоблока принято разделение на два уровня иерархии:

блочный уровень;

нижний уровень (низовая автоматика).

В состав нижнего уровня АСУ ТП входят управляющие и информационные системы, приведенные в главе 2. Указанные системы являются автономными и реализуют конкретные функции контроля и управления в соответствии с декомпозицией технологических систем энергоблока. Интеграция СКУ осуществляется средствами блочного уровня.

Иерархия АСУ ТП АЭС приведена на рис. 3.1. На общестанционном уровне решаются вопросы оперативно-диспетчерского управления и управления производственно-технической деятельностью АЭС, а также вопросы управления общестанционными технологическими системами и оборудованием. На уровне энергоблока решаются задачи ведения основного технологического процесса — выработки электроэнергии.

Распределенные АСУ ТП по сравнению с централизованными системами имеют преимущество по важнейшим технико-экономическим показателям: надежности, протяженности и загруженности коммуникаций, техническому обслуживанию, способности к функциональному расширению, стоимости.

В АСУ ТП АЭС нового поколения УСНЭ ВБ и УСНЭ разрабатываются на основе средств микропроцессорной техники. Высокие требования к надежности ПТС явились причиной осторожного подхода разработчиков к внедрению средств микропроцессорной техники в УСБ. Однако уже имеется опыт создания УСБ на средствах вычислительной техники для АЭС N4 (Франция), АЭС "Temelin" (Чехия), Тяньваньской АЭС (Китай).



Рис. 3.1. Иерархия АСУ ТП АЭС

44. Схема функциональной структуры АСУ ТП АЭС.

45. Структурная схема АСУ ТП АЭС с ВВЭР – 1000.

Основным способом управления технологическим процессом является дистанционное управление с АРМ оперативного персонала БПУ.

АСУ ТП выполнена на базе ТПТС и устройств "жесткой логики".

Исходными предпосылками для выбора структуры АСУ ТП являлись:

расчетная загрузка сетей энергоблока и локальных вычислительных сетей (ЛВС) не должна превышать 40 % от их технических возможностей;

суммарное количество абонентов в сети СВБУ не должно превышать 100 ед.;

конфигурация системных шин низовой автоматики объединяет до 9 отдельных секций (сегментов);

загрузка каждой секции системной шины ТПТС рассчитана на поток из 3000 аналоговых сигналов и 5000 дискретных.

Структурная схема АСУ ТП приведена на рис. 3.4.



На основании результатов рассмотрения ряда проектов АСУ ТП АЭС с реакторными установками ВВЭР можно подчеркнуть следующее:

1. АСУТП АЭС создаются как интегрированные, распределенные, иерархической структуры вычислительные системы. АСУ ТП АЭС обладают общностью в части топологии и представляют собой локальные вычислительные сети (ЛВС). Архитектура, принципы построения, аппаратура ЛВС приведены в [15, 16, 17].

2. В основе АСУ ТП — унифицированные микропроцессорные ПТС, что позволяет сократить затраты на проектирование, изготовление и эксплуатацию СКУ отдельных систем.

3. При создании управляющих систем безопасности имеют место следующие подходы:

комбинированный с использованием элементов "жесткой логики" и программируемых средств (АЭС с ВВЭР-640, АЭС с ВВЭР-1000);

разработка УСБ (СУЗ, УСБТ) на базе программируемых средств (АЭС "Темеlin");

применение принципа разнообразия оборудования (АЭС "Temelin"), принципа функционального разнообразия (АЭС с ВВЭР-640).

4. При создании средств низовой автоматики (УСНЭ, УСНЭ ВБ) имеют место:

внедрение микропроцессорных функциональных модулей; применение модулей, обеспечивающих решение задач программно-логического управления (TelepermХР, ТПТС).

5. Имеют место нестандартные интерфейсы (например, шина CS-275). Соответственно, сопряжение ПТК с СВБУ осуществляется с помощью шлюзов.

46. Функции СВБУ.

СВБУ реализует следующие цели АСУ ТП:

-централизация контроля и представления информации по энергоблоку;

-обеспечение дистанционного управления оборудованием технологических систем энергоблока;

-представление информации на информационных экранах БПУ;

-обеспечение возможности перенастройки и изменений в АСУ ТП в предусмотренном проектом объеме;

-решение общеблочных задач.

Состав информационных, управляющих и системных функций СВБУ.

Информационные функции СВБУ:

-сбор информации от ПТК нижнего уровня, систем диагностики, ее регистрация и архивирование;

оперативное отображение информации о технологическом процессе и состоянии безопасности энергоблока;

-предупредительная и аварийная сигнализация, сигнализация о состоянии исполнительных механизмов;

-вычисление и отображение интегральных характеристик состояния технологического процесса и состояния безопасности АЭС;

-расчет вычисляемых параметров режима;

-формирование протоколов;

-расчет технико-экономических показателей, ресурса технологического оборудования и т.д. для долгосрочных оценок и планирования производства электроэнергии;

-ведение баз данных.

Информационные функции обеспечивают оперативный персонал энергоблока и персонал, выполняющий свои функции с использованием АСУТП, данными в достаточном объеме для качественного контроля за состоянием технологического процесса и безопасности энергоблока и принятия решения по управлению во всех проектных состояниях энергоблока.

Управляющие функции СВБУ: •,:-

-обеспечение автоматизированного управления технологическим оборудованием энергоблока с использованием АРМ оперативного персонала;

-обеспечение автоматизированной настройки параметров алгоритмов управления и регуляторов с использованием АРМ оперативного персонала.

Функции управления соответствуют уровню автоматизации АСУ ТП и определяются концепцией управления АЭС.

Временные характеристики информационных функций и функций управления регламентируются исходя из требований по контролю и управлению соответствующими технологическими процессами.

Системные функции СВБУ:

-поддержка коммуникаций;

-обеспечение непрерывной отказоустойчивой работы подсистем и комплекса в целом;

-ведение единого времени.