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: 5 из 40

Принципы организации связи УВМ с технологическим объектом управления.

В составе АСУ ТП возможны различные принципы построения связи УВМ с объектом управления: синхронный, асинхронный и комбинированный.

При синхронном принципе связи процесс управления разбивается на циклы равной длительности при помощи тактовых импульсов, выдаваемых таймерами. В каждом цикле, начинающемся с приходом тактового импульса на устройство управления, происходят последовательный опрос и преобразование сигналов датчиков в цифровую форму. Эти операции и запоминание преобразованных величин в УВМ должны происходить за интервал времени, в течение которого контролируемые параметры технологического .процесса могут измениться лишь в допустимых пределах.

После поступления очередной партии текущей информации к УВМ и ее запоминания происходит расчет новых значений управляющих воздействий и после их преобразования — передача к исполнительным органам. Закончив расчет управляющих воздействий, УВМ прерывает вычисления до прихода тактового импульса.

Для того чтобы АСУ ТП имела возможность реагировать на события, вызванные отклонением хода технологического процесса от заданного, или аварийные ситуации, используется асинхронный принцип связи УВМ с объектом управления. Такая возможность обеспечивается введением функции прерывания. УВМ реагирует на импульсы прерывания с учетом приоритетного уровня одних сигналов прерывания перед другими. Необходимость ранжирования уровней приоритета вызвана тем, что одни события могут быть более важными, чем другие. Задаче с более высоким приоритетом разрешается останавливать обработку задачи, имеющей приоритет низшего ранга. После завершения обслуживания высокоприоритетного прерывания система возвращается к выполнению прерванной программы.

Возможно применение комбинированного принципа связи УВМ с объектом, при котором наряду с тактовыми импульсами таймера используются сигналы прерывания от датчиков, фиксирующих аварийную ситуацию на объекте. Они переводят УВМ на работу по программе для аварийного режима.

12. Основные режимы работы УВМ в составе АСУ ТП.

Функции АСУ ТП, а следовательно, и УВМ подразделяются на информационные и управляющие. Для выполнения информационных функций УВМ работает в режимах сбора данных и советчика. Информационные функции АСУ ТП заключаются в централизованном контроле за состоянием объекта управления и вычислительных и логических операциях информационного характера, выполняемых УВМ в режиме сбора данных.

К функциям централизованного контроля относятся:непрерывное, периодическое или по вызову измерение, оперативное отображение и регистрация значений технологических параметров и показателей состояния технологического оборудования;обнаружение, регистрация и сигнализация отклонения технологических параметров и показателей состояния оборудования от установленных пределов, в том числе и сигнализация о срабатывании блокировок и защит;оперативное отображение и регистрация результатов математических и логических операций, выполняемых УВМ и в общем случае — комплексом технических средств.

Режим работы УВМ по сбору данных является наиболее простым. Технологический процесс в этом режиме управляется оперативным персоналом, который изучает процесс при различных условиях работы для построения его математической модели. Такой режим может быть вспомогательным при эксплуатации АСУ ТП, обеспечивая уточнение (коррекцию) математической модели объекта и алгоритма управления.

Функциональная схема УВМ в режиме сбора данных отличается от приведенной на рис. 5.1 тем, что из нее исключено устройство прямой связи с объектом, а на выходе процессора установлены средства фиксации результатов. В этом месте между процессором и технологическим объектом управления действует оперативный персонал.

Режим работы УВМ в АСУ ТП в качестве советчика является более сложным по сравнению с описанным выше. Он возможен на начальной стадии внедрения АСУ ТП и позволяет проверить достоверность принятой модели процесса и алгоритма управления. Опытный оператор, управляя процессом и следя за рекомендациями УВМ, может обнаружить неправильную комбинацию рекомендуемых для вспомогательных органов уставок, вызванных неточностью модели процесса или алгоритма управления, и устранить ее.

Число контролируемых параметров процесса в режиме работы УВМ в качестве советчика оперативного персонала измеряется десятками и даже сотнями. Так как оператору самому приходится изменять уставки, число управляемых параметров, для которых производятся вычисления, сравнительно невелико. Поскольку возможности человека ограничены количеством изменяемых уставок в единицу времени, а также в связи с увеличением вероятности ошибки при работе в высоком темпе участие человека в процессе управления является весьма серьезным недостатком режима работы УВМ в качестве советчика.

В режиме советчика к функциям вычислительных и логических операций, помимо операций, присущих централизованному контролю, относятся:

-диагностика протекания и прогнозирования хода технологического процесса и состояния оборудования;

-подготовка информации для оперативного персонала и выполнение процедур обмена информацией со смежными и вышестоящими АСУ ТП.

Управляющие функции УВМ в АСУ ТП сводятся к определению рационального режима ведения технологического процесса; формированию и передаче на входы исполнительных устройств управляющих воздействий, обеспечивающих реализацию выбранного режима. Эти функции позволяют реализовать следующий по сложности режим комбинированного (супервизорного) управления, при котором УВМ используется в замкнутом контуре (рис. 5.1) и уставки регуляторам управляющих органов задаются непосредственно машиной. Основное преимущество этого режима по сравнению с режимом советчика состоит в возможности обеспечения оптимального протекания технологического процесса путем оперативного воздействия на него. В данном режиме рассчитанные значения уставок передаются от процессора регуляторам управляющих органов посредством устройств связи с объектом. В этом режиме оперативный персонал работает вне контура управления и роль его состоит во вводе в систему алгоритма работы, контроле за работой АСУ ТП; в аварийных ситуациях, при отказе УВМ оператор принимает на себя управление технологическим объектом.