Стр_АСУТП_рем. Учебное пособие структура асутп блока т т1 Программа подготовки слесарей по ремонту и обслуживанию автоматики
 Скачать 11.01 Mb.
|
|
1.3 Состав АСУТП энергоблока АЭС На ЗАЭС функционируют шесть энергоблоков типа ВВЭР-1000 с реакторной установкой В-320. В части касающейся основного оборудования энергоблоки являются унифицированными. Однако, в связи с последовательной модернизацией оборудования ЦТАИ, активно осуществляемой в последние 10 лет (данные на середину 2008 года), состав и функции, реализуемые подсистемами АСУТП разных энергоблоков, отличаются друг от друга. При рассмотрении состава АСУТП энергоблока в данном пособии, для упрощения систематизации и структурирования изложения материала, будем придерживаться схемы АСУТП, предусмотренной исходным проектом энергоблока. Данный подход позволит понять общую структурную схему, назначение и взаимосвязи подсистем АСУТП энергоблока в целом. При дальнейшем более подробном рассмотрении назначения и функций подсистем АСУТП будут указаны их особенности, присущие каждому конкретному энергоблоку ОП ЗАЭС. 1.3.1 Компоненты АСУТП энергоблока АЭС Любая АСУТП имеет в своём составе следующие компоненты:
1.3.1.1 Эксплуатационный персонал Эксплуатационный персонал атомной станции- персонал, осуществляющий эксплуатацию атомной станции (НП 306.2.141-2008). Эксплуатационный персонал состоит из операторов-технологов, осуществляющих контроль и управление объектом и персонала, обеспечивающего правильность функционирования всех технических и программных средств системы. Оперативный персонал рассматривает систему управления лишь как вспомогательное средство, облегчающее ему выполнение основной задачи: ведения ТП в соответствии с заданным регламентом. Обязанности персонала заключаются в следующем:
1.3.1.2 Организационное обеспечение Организационное обеспечение автоматизированной системы совокупность документов, устанавливающих организационную структуру, права и обязанности пользователей и эксплуатационного персонала автоматизированной системы в условиях функционирования, проверки и обеспечения работоспособности автоматизированной системы. Инструкции организационного обеспечения АСУТП должны определять действия персонала АСУТП, необходимые для выполнения каждой автоматизированной функции, во всех режимах функционирования АСУТП, с учетом заданных требований по безошибочности и быстродействию реализации персоналом АСУТП своих функциональных обязанностей, а также содержать конкретные указания о действиях в случае возникновения аварийных ситуаций или нарушении нормальных условий функционирования АСУТП. К организационному обеспечению можно отнести, например инструкции по эксплуатации, регламенты и др. 1.3.1.3 Техническое обеспечение Техническое обеспечение автоматизированной системы совокупность всех технических средств, используемых при функционировании автоматизированной системы. Техническое обеспечение включает в себя:
1.3.1.4 Математическое обеспечение Математическое обеспечение автоматизированной системы совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, применяемых в автоматизированных системах. Математическое обеспечение, формально не входящее в состав АСУТП, является исходным материалом для программного обеспечения. Можно считать, что математическое обеспечение – идеологическое содержание АСУТП. Информационный процесс состоит из 3 х этапов: сбор информации, ее обработка (т. е. выработка и принятие решения) и выдача управляющих воздействий. 1 й и 3 й этапы выполняются в АСУТП автоматически с помощью технических средств. Для выполнения 2 го этапа каждую задачу необходимо сформулировать математически. Математическая формулировка любой задачи оптимального управления включает в себя два элемента: математическую модель и критерий управления. Математическая модель – это система математических соотношений, описывающих поведение объекта управления. Пользуясь моделью, можно проверить различные управляющие воздействия, получить реакцию модели на эти воздействия и выработать оптимальное управляющее воздействие. Критерий управления в АСУТП – соотношение, характеризующее качество работы технологического объекта управления в целом и принимающее числовые значения в зависимости от используемых управляющих воздействий. Переработка информации осуществляется по алгоритмам. 1.3.1.5 Программное обеспечение Программное обеспечение автоматизированной системы совокупность программ на носителях данных и программных документов, предназначенных для отладки, функционирования и проверки работоспособности автоматизированной системы. В состав программного обеспечения АСУТП входят программы (в том числе программные средства) с программной документацией на них, необходимые для реализации всех функций АСУТП в объеме, предусмотренном в техническом задании на создание АСУТП. Программное обеспечение – конкретная реализация машинных алгоритмов функционирования системы управления. 1.3.1.6 Информационное обеспечение Информационное обеспечение автоматизированной системы совокупность форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в автоматизированной системе при ее функционировании. В состав информационного обеспечения АСУТП также входят, форма представления и организация данных в системе, формы документов, видеограмм, массивов и логические интерфейсы (протоколы обмена данными). Информационное обеспечение определяет способы формы и объем информационного отображения состояния объекта управления. 1.3.2 Функции АСУТП Функция АСУТП – это совокупность действий автоматизированной системы, направленная на достижение определенной цели. Реализация целей в АСУТП достигается выполнением в них определенной последовательности операций и вычислительных процедур, в значительной степени типовых по своему составу и потому объединяемых в комплекс типовых функций АСУТП. Функции АСУТП подразделяются на
Отличительная особенность управляющих и информационных функций АСУТП – их направленность на конкретного потребителя (объект управления, оперативный персонал, смежные системы управления). 1.3.2.1 Информационные функции АСУ ТП Информационная функция АСУТП это функция управления технологическим процессом, включающая получение информации, обработку и передачу информации персоналу или во вне системы о состоянии технологического объекта управления или внешней среды. К информационным функциям АСУ ТП относятся:
В информационные функции входят также сбор и обработка, распределение и представление информации о работе оборудования и ходе технологического процесса, а также выполнение расчетов, связанных с эффективностью работы энергоблока и АЭС в целом. Контроль и измерение технологических параметров, заключается в преобразовании значений параметров объекта (давлений, расходов, температур, нейтронных потоков и т.д.) в сигналы, пригодные для восприятия оперативным персоналом или для их последующей обработки. Различают функцию индивидуального контроля, когда вторичные показывающие приборы работают непосредственно от первичного измерительного преобразователя и функцию централизованного контроля. Вычисление косвенно определяемых величин выполняется с помощью ЭВМ и обеспечивает определение значений параметров, непосредственное измерение которых либо затруднено по конструктивным соображениям (например температура оболочек ТВЭЛов), либо невозможно из-за отсутствия первичных измерительных преобразователей (например тепловая мощность реактора, расход теплоносителя первого контура). Регистрация величин осуществляется для последующего анализа работы технологического комплекса. Регистрация производится на бумажных лентах вторичных регистрирующих приборов или в памяти ЭВМ. Сигнализация состояния запорных органов и механизмов осуществляется с помощью световых сигналов, соответствующих определенным состояниям запорной арматуры и насосов. Различают: - индивидуальную сигнализацию состояния, при которой каждому органу или механизму соответствует свой сигнал; - групповую, при которой сигнал оповещает о состоянии группы органов и механизмов; - централизованную, осуществляемую ЭВМ и ее выходными устройствами. Технологическая (предупредительная) сигнализация осуществляется путем подачи световых и звуковых сигналов и привлекает внимание персонала к нарушениям технологического процесса, выражающимся в отклонениях параметров за допустимые пределы. Различают следующие виды сигнализации:
Диагностика состояния технологического оборудования служит для определения первопричины его нештатной работы, прогнозирования вероятного появления неисправностей, а также степени их опасности для дальнейшей эксплуатации оборудования (в том числе и контроль защит и блокировок). 1.3.2.2 Управляющие функции АСУ ТП Управляющая функция АСУТП это функция управления технологическим процессом, включающая получение информации о состоянии технологического объекта управления, оценку информации, выбор управляющих воздействий и их реализацию. К управляющим функциям АСУ ТП относятся:
Функция дистанционного управления заключается в передаче управляющих воздействий от оператора к электроприводам исполнительных механизмов («открыть» «закрыть») и электродвигателям («включить» «отключить»). Функция автоматического регулирования заключается в автоматическом поддержании выходных величин объекта на заданном значении. Функцией функционально-группового управления является управление объектами функциональной группы по гибкой программе, когда операция производится по достижении параметром требуемого значения или истечении определённого времени после проведения предыдущей операции. В функционально-групповом управлении объединены функции автоматического регулирования и автоматических блокировок для выполнения заданного алгоритма изменения технологического процесса. Функциональная группа представляет собой один или несколько агрегатов, выполняющих чётко определённую технологическую функцию. Функция автоматических блокировок служит для предотвращения аварийных ситуаций, которые могут возникнуть из-за неправильного управления. Она осуществляет технологически обусловленную взаимосвязь между отдельными операциями. Примером блокировок может служить автоматический запрет на пуск насоса при отсутствии смазки или охлаждения, а также автоматическое закрытие задвижек на напоре насоса при его отключении. Функция автоматических защит служит, главным образом, для обеспечения ядерной и радиационной безопасности АЭС, а также для сохранения оборудования при аварийных нарушениях работы агрегатов. Практически первая из названных функций реализуется аварийной защитой реактора, которая прекращает цепную реакцию и переводит реактор в глубоко подкритическое состояние. Кроме того, могут использоваться и другие системы безопасности. Во втором случае простейшим примером защитной функции может служить открытие предохранительного клапана при повышении давления выше предельно допустимого. Важной разновидностью этой функции является АВР, предназначенный для автоматического включения резервного агрегата (например, насоса) при аварийной остановке работающего. В эту функцию входит оповещение о факте срабатывания защит и их первопричине. 1.3.2.3 Вспомогательные функции АСУ ТП Вспомогательная функция АСУТП это функция, включающая сбор и обработку данных о состоянии АСУТП и либо представление этой информации персоналу системы или осуществление управляющих воздействий на соответствующие технические и/или программные средства АСУТП. К ним относится проверка исправности устройств АСУТП и правильности исходной информации, автоматический ввод резервных устройств АСУТП при отказах работающих, сообщение персоналу об отказах в АСУТП. Ввиду сложности современных АСУТП значение вспомогательных функций очень велико, так как без них невозможно нормальное функционирование систем. Перечень вопросов для самопроверки 1) Перечислите компоненты АСУТП. Ответы: а) - эксплуатационный персонал; - организационное обеспечение; - техническое обеспечение; - математическое обеспечение; - программное обеспечение; - информационное обеспечение. б) - измерительные преобразователи; - защиты и блокировки; - блочный щит управления; - автоматические регуляторы; - местные щиты управления; - информационно-вычислительная система. в) - КИП и А; - ТЗБ и С; - САР и ДУ; - АСР ТО; - УВС; - БЩУ. 2) Дайте определение технического обеспечения автоматизированной системы. Ответы: а) Техническое обеспечение автоматизированной системы совокупность всех технических средств, используемых при функционировании автоматизированной системы. б) Техническое обеспечение автоматизированной системы - совокупность организационных и технических мероприятий, имеющих своей целью поддержание исправного состояния технических средств, входящих в состав автоматизированной системы. в) Техническое обеспечение автоматизированной системы - совокупность мероприятий по техническому обслуживанию, текущему ремонту и модернизации программно-технических средств, входящих в состав автоматизированной системы. Техническое обеспечение включает в себя комплектование и поддержание в исправном состоянии ЗИП, инструмента и расходных материалов, применяемых при техническом обслуживании и текущем ремонте автоматизированной системы. 3) Приведите классификацию функций АСУТП. Ответы: а) - управляющие функции; - информационные функции; - вспомогательные функции. б) - защитные функции; - локализующие функции; - управляющие функции; - обеспечивающие функции. в) - функции нормальной эксплуатации; - функции в режимах нарушения нормальной эксплуатации; - функции в аварийных режимах эксплуатации; - функции эксплуатации в запроектных режимах. 4) В чем заключается процесс контроля и измерения технологических параметров? Ответы: а) Контроль и измерение технологических параметров заключается в преобразовании значений параметров объекта в сигналы, пригодные для восприятия оперативным персоналом или для их последующей обработки. б) Контроль и измерение технологических параметров заключается в представлении информации об их значениях эксплуатационному персоналу на видеотерминалах РМОТ и приборах ТТК. в) Контроль и измерение технологических параметров заключается в непрерывном сравнении значений параметров объекта с заданными для режима нормальной эксплуатации граничными уставками и формировании предупредительных или аварийных сигналов при нарушении контролируемыми параметрами этих эксплуатационных и/или аварийных пределов. |