Учебный материал по курсу асу ТП аэс.

Учебный Материал по курсу АСУ ТП АЭС.

Общая характеристика АСУ. Классификация АСУ. Функции и режимы работы ЭВМ (УВМ) в составе АСУ. Назначение, функции, структура АСУ ТП АЭС и входящих в неё систем.

ГЛАВА 1

Общая характеристика автоматизированного управления

Рост сложности задач, повышение требований к оперативности принятия решений приводят к необходимости дальнейшего развития автоматизированно­го управления в различных предметных областях. Этому способствовали появле­ние новых математических и экономико-математических моделей, а также не­прерывное совершенствование средств вычислительной и телекоммуникацион­ной техники.

В данной главе приведена используемая терминология, рассмотрены облас­ти применения автоматизированного управления. Дана характеристика основ­ных аспектов автоматизированного управления: главенствующая роль информа­ции в процессе управления; иерархический характер процесса управления; сис­темный подход к процессу построения автоматизированных систем. Приведена классификация АСУ и средств обеспечения процессов их проектирования, вне­дрения и эксплуатации.

КЛАССИФИКАЦИЯ АСУ

ГОСТ 34.003—90 дает такое понятие автоматизированной систе­мы управления (АСУ): «АСУ — система «человек — машина», обес­печивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и обработка информации, необходимой для реализации функ­ций управления, осуществляются с применением средств автомати­зации и вычислительной техники».

Выделяют следующие виды автоматизированных систем: АСУТП — АСУ технологическими процессами; АСОУ — автомати­зированные системы организационного управления; ИАСУ — ин­тегрированные АСУ; ОАСУ — отраслевые АСУ; АСУП — АСУ пред­приятия; АСУО — АСУ объединения; ИПС — информационно-по­исковые системы; ИСС — информационно-советующие системы; ИУС — информационно-управляющие системы.

В силу значительного разнообразия АСУ их целесообразно клас­сифицировать. АСУ — понятие многогранное и потому имеет боль­шое число признаков классификации. Из них рассмотрим три основ­ные (рис. 1.8).

1. Анализируя первый признак классификации, следует отметить, что объектом управления в АСУТП являются машины или системы машин, а в АСОУ (АСУ на уровне цеха, предприятия и выше) — люди. В АСУТП информация передается сигналами, а в АСОУ — с помощью документов.

В последнее время появился новый класс систем — ИАСУ, объе­диняющий в одну систему АСУТП и АСОУ. Среди них выделяют ИАСУ гибкими автоматизированными заводами, для которых из­вестны три основные рассмотренные далее концепции: ГАЗ (СССР), ESPRIT (ЕЭС) и ICAM (США). ИАСУ гибкими автоматизированными заводами за рубежом называют компьютерными интегрирован­ными производствами (Computer Integrated Manufacturing CIM).

2. Иерархия управления отражена во втором классификационном признаке (см. рис. 1.8). В дальнейшем будем рассматривать АСУП, т. е. АСУ, предназначенную для управления предприятием.

3. АСУ существенно отличаются по уровню автоматизации. ИПС предназначены для записи и длительного хранения информации, ко­торая считывается по запросу. Такая система может быть самостоя­тельной (библиотеки) или входить составной частью в АСУП. База данных является основой таких систем. В ней может быть отражена как структурированная (в виде таблиц), так и неструктурированная (текстовая) информация. В последнем случае это системы компьюте­ров офисов, учреждений, получившие широкие возможности благо­даря электронной почте.

ИСС вырабатывают для ЛПР соответствующие решения-советы в логической, числовой или символьной форме, при этом окончатель­ное решение остается за человеком. В ИСС широко используют диа­логовый режим.-

 

 

Рис. 1.8. Классификация АСУ

 

Функции АСУ ТП

АСУ ТП АЭС объединяет АСУ ТП общестанционной части и АСУ ТП энер­гоблоков.

АСУ ТП реализует информационные, управляющие и системные функции.

Информационные функции. Информационные функции АСУ ТП обеспечи­вают представление оперативному персоналу данных о состоянии основного технологического процесса и безопасности АЭС. Информационные функции реализуют сигнализацию о состоянии технологического оборудования и нару­шении нормальной эксплуатации, включая аварии. В состав информационных функций входят также задачи поддержки оперативного персонала в аварийных ситуациях (рис. 2.1, 2.2).

Рис. 2.1. Информационные функции АСУ ТП

 

В функции контроля технологического процесса входит:

контроль параметров режима, состояния исполнительных механизмов (ИМ) и технологического оборудования;

контроль параметров, характеризующих ограничение (прекращение) тех­нологического процесса (мощность реактора, температура и давление в 1-м контуре, давление в главном паропроводе, нагрузка на турбогенератор и др.);

контроль условий жизнедеятельности персонала АЭС (температура в по­мещениях, освещение, уровень шума, бытовые условия);

контроль радиационного воздействия на персонал и окружающую среду.

Радиационной защитой на АЭС предусматривается система радиационного технологического контроля, предназначенная для контроля за утечками через защитные барьеры путем измерения:

объемной активности реперных радионуклидов в теплоносителе основного циркуляционного контура, характеризующей герметичность оболочек тепло­выделяющих элементов (ТВЭ);

В функции контроля состояния безопасности АЭС входит:

контроль состояния барьеров безопасности;

система барьеров включает в себя:

топливную матрицу;

ТВЭ;

границы контура теплоносителя;

гермооболочку;

в процессе эксплуатации состояние физических барьеров контролируется прямыми методами (например, визуальный контроль тепловыделяющих сбо­рок перед загрузкой их в активную зону) и косвенными методами (например, измерение активности теплоносителя и воздушной среды в объеме защитной оболочки);

контроль воздействий на барьеры безопасности (например, контроль тем­пературы и давления в 1-м контуре, контроль давления в объеме защитной оболочки); рабочие параметры АЭС должны поддерживаться в заданных проект­ных пределах, при которых барьеры не подвергаются угрозе повреждения;

контроль запасов по пределам безопасной эксплуатации и по максималь­ным проектным пределам;

превышение установленных проектом пределов безопасной эксплуатации может привести к авариям с повреждением физических барьеров безопасности; например, пределы безопасной эксплуатации по технологическим параметрам 1-го контура составляют [1]:

уровень плотности нейтронного потока в энергетическом диапазоне изме­рения 107 % от N;

период изменения потока тепловых нейтронов 10 с;

максимальное давление в 1-м контуре 17,6/19,4 МПа (в числителе указано значение параметра до срабатывания защиты, в знаменателе — после срабаты­вания защиты);

согласно ПБЯ РУ АС-89 [2] максимальный проектный предел поврежде­ния ТВЭ соответствует непревышению температуры оболочек ТВЭ 1200°С (для материала оболочек ТВЭ из сплава Zr + 1 % Nb);

контроль условий безопасной эксплуатации — контроль установленных про­ектом минимальных условий по количеству, характеристикам, состоянию ра­ботоспособности и условиям технического обслуживания систем (элементов), важных для безопасности, при которых обеспечивается соблюдение пределов безопасной эксплуатации и/или критериев безопасности;

контроль состояния систем безопасности и управляющих систем безопас­ности; контроль состояния систем безопасности осуществляется проверкой их работоспособности в соответствии с технологическим регламентом АЭС, про­верка работоспособности комплектов УСБ осуществляется тестированием.

В функции технологической и аварийной сигнализации входит:

сигнализация состояния ИМ;

сигнализация о нарушении:

эксплуатационных пределов — значений параметров и характеристик со­стояния систем (элементов) и АЭС в целом, заданных проектом для нормаль­ной эксплуатации;

эксплуатационных условий — установленных проектом условий по количе­ству, характеристикам, состоянию работоспособности и техническому обслу­живанию систем (элементов), необходимых для работы без нарушения эксплу­атационных пределов;

пределов безопасной эксплуатации — установленных проектом значений параметров технологического процесса, отклонения от которых могут привес­ти к аварии;

условий безопасной эксплуатации;

сигнализация об отказах подсистем АСУТП;

сигнализация о срабатывании управляющих систем безопасности (напри­мер, включения аварийной защиты реактора, защитных, локализующих и обес­печивающих систем безопасности);

сигнализация о пожарной обстановке на энергоблоке.

В функции поддержки оперативного персонала входит (рис. 2.3):

предоставление электронных инструкций и графиков при ведении режи­мов нормальной эксплуатации с целью сведения к минимуму вероятности оши­бок операторов (например, при пуске/останове энергоблока);

предоставление аварийных инструкций в электронном виде с кодированием формы, цвета, размера с целью повышения восприятия оператором текста инст­рукции при условии правильной идентификации оператором исходного события;

предоставление симптомно-ориентированных аварийных инструкций, на­правленных на поддержание и восстановление критических функций безопасностив случае их деградации и не требующих идентификации оператором ис­ходного события;

реализация системы представления параметров безопасности, обеспечива­ющей идентификацию аварийной ситуации и выдачу рекомендаций оператору по восстановлению критических функций безопасности.

Кроме того, информационные функции обеспечивают:

контроль и анализ действий защит, блокировок и действий персонала;

регистрацию текущего состояния систем энергоблока и технологических событий;

регистрацию важных параметров эксплуатации и параметров при авариях;

регистрацию аварийных событий ("Черный ящик");

ведение архива;

ведение оперативной документации и отчетности;

расчет технико-экономических показателей АЭС.

В качестве средств отображения информации используются мониторы, про­екционные экраны, мнемосхемы и индивидуальные средства пунктов управле­ния (табло, приборы, самописцы, индикаторы состояния исполнительных механизмов).

 

Рис. 2.2. Состав информационных функций АСУ ТП АЭС:

ТП— технологический процесс; УСВБ — управляющие системы, важные для безопасности; УСБ — управляющие системы безопасности; УСНЭ ВБ — управляющие системы нормальной эксплуатации, важные для безопасности; УСНЭ — управляющие системы нормальной эксплуатации; ЭБ — энергоблок

 

Рис. 2.3. Функции поддержки оперативного персонала

 

 

Управляющие функции. Управляющие функции обеспечивают (рис. 2.4):

В режиме нормальной эксплуатации:

ведение основного технологического процесса и обеспечение его экономи­ческой эффективности;

поддержание параметров в определенных проектом пределах и поддержа­ние условий безопасной эксплуатации.

При нарушении нормальной эксплуатации (например, по­нижение мощности реактора при отказе одного или двух ГЦН из четырех рабо­тающих):

ограничение, прекращение основного технологического процесса;

поддержание и ограничение воздействий на барьеры защиты в рамках пре­делов и условий безопасной эксплуатации (включение защит, блокировок, ава­рийное включение резерва).

При проектной аварии (например, разрыв трубопровода 1-го кон­тура, течь из 1-го контура во 2-й контур):

прекращение основного технологического процесса;

поддержание и ограничение воздействий на барьеры защиты в рамках мак­симальных проектных пределов.

 

 

Рис. 2.4. Функции управления АСУ ТП;

НЭ — нормальная эксплуатация; ННЭ — нарушение нормальной эксплуатации;

ПА — проектная авария; ЗПА — запроектная авария

 

При запроектной аварии (например, длительное обесточивание АЭС с незапуском всех дизель-генераторов систем безопасности):

прекращение основного технологического процесса;

поддержание и ограничение воздействий на барьеры с целью непревыше­ния максимального проектного предела по системе герметичных ограждений.

Во всех перечисленных режимах АСУ ТП обеспечивает условия жизнедея­тельности персонала, ограничение радиационного воздействия на персонал, население и окружающую среду.

Управляющие функции реализуют:

автоматическое управление технологическими системами и исполнитель­ными механизмами;

автоматизированное управление (управление с участием человека-опера­тора).

В задачи автоматического управления входит:

автоматическое регулирование;

программно-логическое управление;

технологические защиты и блокировки;

аварийные и предупредительные защиты.

Автоматическое регулирование предназначено для поддержания техноло­гических параметров (мощности реактора, уровня теплоносителя и давления в КД, уровня в ПГ, давления пара перед турбиной, напряжения генератора и др.) в заданном диапазоне и с требуемым качеством.

Программно-логическое управление (функционально-групповое управле­ние) обеспечивает образование последовательности управляющих команд в соответствии с технологическим алгоритмом управления исполнительным ме­ханизмом и/или технологической системой энергоблока.

Технологические защиты предназначены для выполнения защитных функ­ций и операций по управлению технологическим оборудованием с целью ис­ключения его повреждения, защиты персонала и предотвращения аварии при обнаружении аварийной ситуации.

Технологические блокировки предназначены для предотвращения повреж­дения оборудования и/или поддержания технологического режима. Действие блокировок должно приводить к отключению/включению отдельных агрегатов и механизмов, выполнению локальных операций, предотвращению снижения нагрузки либо развитию аварийной ситуации.

Аварийные и предупредительные защиты предназначены для выполнения защитных функций системой безопасности, разгрузку и ограничение мощнос­ти реактора при нарушении нормальной эксплуатации энергоблока.

При выполнении функций автоматизированного управления обеспечива­ется управление ИМ с помощью индивидуальных органов управления и средств дисплейного пульта блочного пункта управления.

Системные функции. Системные функции предназначены для обес­печения нормальной работоспособности самой АСУ ТП АЭС, обнаружения не­исправностей и их ликвидации.

В состав системных функций входят следующие задачи: поддержка коммуникаций;

обеспечение непрерывной отказоустойчивой работы подсистем АСУ ТП и АСУТП АЭС в целом;

обеспечение доступа к данным;

сбор данных о работе АСУ ТП и ее элементов;

контроль и диагностика текущего состояния АСУТП;

представление и регистрация данных о работе системы;

тестирование системы;

анализ и планирование системы.

ОРГАНИЗАЦИЯ АСУ ТП АЭС

Архитектура АСУ ТП АЭС

Архитектура АСУ ТП общестанционного уровня. Объектами управления АСУ ТП являются технологические системы, расположенные в общестанционных сооружениях основного и вспомогательного производственного назначения.

В состав программно-технических средств АСУ ТП входят АРМ оператив­ного, ремонтного и административного персонала, серверы, локальная вычис­лительная сеть общестанционного уровня со средствами связи с управляющи­ми системами общестанционных технологических установок, АСУ ТП блоков и АСРК. На этом уровне средства АСУ ТП осуществляют поддержку следующих задач:

индивидуальное дистанционное и автоматизированное управление комму­тационными аппаратами общестанционной электрической части АЭС;

индивидуальное управление общестанционными технологическими уста­новками и системами.

Резервированная локальная вычислительная сеть общестанционного уров­ня информационно связана с СВБУ блоков. В качестве сетевых средств принята терминальная шинная система, использующая протокол по стандарту IEEE 802.3 (Ethernet). Скорость передачи данных по терминальной шине составляет 10 Мбит/с.

ЛВС общестанционного уровня включает в себя:

АРМ оперативного персонала и служб АЭС;

сервер;

шлюз для подключения АСРК;

мосты для подключения к ЛВС энергоблоков.

Топология ЛВС общестанционного уровня приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. ЛВС общестанционного уровня

Архитектура АСУ ТП энергоблока. АСУ ТП энергоблока объединяет в своем составе систему верхнего блочного уровня, управляющие системы, важные для безопасности, управляющие системы нормальной эксплуатации, пункты уп­равления энергоблоком и местные посты управления.

Архитектура АСУТП энергоблока представлена следующими уровнями иерархии:

уровень информации и управления (система верхнего блочного уровня);

уровень автоматизации (защиты, блокировки, программно-логическое уп­равление, регуляторы);

уровень связи с технологическим объектом управления (датчики и испол­нительные механизмы).

Исходя из требований к АСУТП энергоблока и с учетом опыта создания АСУТП АЭС с ВВЭР-640 [11, 12J и АСУТП с ВВЭР-1000 [14], топологию ЛВС представим в составе ЛВС блочного и ЛВС нижнего уровня АСУТП.

В состав ЛВС нижнего уровня будут входить:

ЛВС управляющих систем безопасности;

ЛВС реакторного отделения;

ЛВС турбинного отделения;

ЛВС электрической части энергоблока;

ЛВС вентсистем;

ЛВС водоподготовки;

Л ВС служб энергоблока.

ЛВС энергоблока приведена на рис. 3.6 и представляет собой конфигурацию типа "снежинка", ядром которой является "звезда". Все сетевые средства ЛВС резервированы. ЛВС УСБ содержит устройство сопряжения и согласования (УСС) для передачи информации в СВБУ и сопряжения с индивидуальными средствами контроля и управления пультов-панелей УСБ на БПУ. " Достоинства архитектуры АСУ ТП:

сокращение кабельных связей с ЛВС блочного уровня;

разгрузка коммутатора блочного уровня от информационных потоков бла­годаря введению автономных коммутаторов на нижнем уровне АСУ ТП;

сокращение затрат времени на наладку и обслуживание АСУТП.

Недостатком данной архитектуры АСУ ТП является необходимость обмена информацией между ЛВС нижнего уровня через ЛВС блочного уровня, что по­требует дополнительных затрат времени на обмен данными между СКУ. Устра­нение указанного недостатка возможно посредством:

объединения СКУ энергоблока, кроме УСБ, единой ЛВС;

ввода дополнительного коммутатора (см. рис. 3.3), объединяющего ЛВС ниж­него уровня;

организации обмена наиболее важными сигналами посредством проводной связи между функциональными модулями ПТК СКУ.

Выбор конкретного варианта архитектуры АСУ ТП связан с анализом тех­нико-экономических показателей и исследованием временных характеристик

систем методом имитационного моделирования и непосредственно в условиях полигона АСУ ТП.

Рис. 3.6. ЛВС энергоблока.

Архитектура управляющей системы безопасности. В состав ЛВС системы входят:

УСБ каждого канала безопасности;

система индустриальной антисейсмической защиты;

система послеаварийного мониторинга;

коммутаторы;

сетевой кабель.

Для обеспечения требуемой степени надежности СИАЗ проектируется из двух подсистем, каждая из которых состоит из трех резервированных каналов.

Система послеаварийного мониторинга СПАМ по отношению к безопас­ности классифицируется по классу 2У и проектируется из двух подсистем. В со­ответствии с принципом разнообразия информация на БПУ и РПУ представ­лена на индивидуальных индикаторах и дисплеях.

Предусматриваются следующие способы связи ПТК с БПУ и РПУ:

для ПТК УСБ:

устройства сопряжения и согласования, содержащие микропроцессоры, сетевые модули, модули вывода аналоговых и дискретных данных, модули ввода дискретных данных для представления информации на индивидуальных сред­ствах контроля, размещаемых на пультах-панелях УСБ и для ввода команд опе­ратора по управлению исполнительными механизмами систем безопасности;

сетевые связи УСС с сегментом ЛВС "УСБ" для передачи информации из УСБ в ЛВС блочного уровня.

для СИАЗ — информация на индивидуальные средства контроля БПУ и РПУ, а также в ЛВС блочного уровня передается так же, как это принято для УСБ.

для СПАМ — информация на индивидуальные средства контроля системы передается по независимым каналам связи с БПУ и РПУ.

Структурная схема УСБ, соответствующая данной ЛВС, приведена на рис. 3.7.

Архитектура управляющей системы реакторного отделения. В состав техноло­гических систем и оборудования реакторного отделения входят, в основном, системы и оборудование нормальной эксплуатации, важные для безопасности, и ряд оборудования нормальной эксплуатации.

Задачей СКУ РО является обеспечение ведения основного технологическо­го процесса энергоблока совместно с другими подсистемами АСУ ТП, поддер­жание параметров, характеризующих состояние технологических барьеров бе­зопасности в проектных пределах при эксплуатации энергоблока в режимах, предусмотренных проектом АЭС.

ПТК СКУ РО разрабатываются на базе средств микропроцессорной техни­ки, аттестованных по классу ЗН.

Функциональные и системные модули СКУ РО должны быть резервирова­ны. Конкретные требования по резервированию функциональных модулей уточ­няются на стадии технического проекта.

Предусматриваются следующие связи ПТК СКУ РО с БПУ и РПУ:

1) для ПТК технологических систем:

связь индивидуальных средств контроля и управления исполнительными механизмами резервного пульта управления БПУ с ПТК СКУ РО реализуется с помощью УСС;

связь АРМ БПУ и РПУ с ПТК СКУ РО реализуется средствами ЛВС АСУ ТП энергоблока;

2) для ПТК СКУД обмен информацией между СКУД и УСБ осуществляет­ся по прямым каналам.

Структурная схема СКУ РО приведена на рис. 3.8.

Архитектура СКУ ТО. В состав технологических систем и оборудования турбинного отделения входят, в основном, системы и оборудование нормальной эксплуатации и ряд систем нормальной эксплуатации, важных для безо­пасности.

Основной задачей СКУ ТО является обеспечение ведения основного тех­нологического процесса энергоблока совместно с другими подсистемами АСУ ТП, поддержание параметров, характеризующих состояние технологических барьеров безопасности, в проектных пределах при эксплуатации энергоблока в режимах, предусмотренных проектом АЭС.

 

 

Рис. 3.7. Структурная схема управляющих систем безопасности

 

 

Рис. 3.8. Структурная схема СКУ реакторного отделения

 

Контроль и управление технологическим оборудованием систем нормальной эксплуатации осуществляются с помощью АРМ оперативного персонала БПУ.

Структурная схема СКУ ТО подобна структурной схеме СКУ РО. Уточне­нию подлежит состав ИМ, управляемых с резервного пульта УСНЭ ВБ.

 

 

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ БПУ

Организация БПУ

Приводятся варианты организации БПУ с учетом опыта проектирования АСУ ТП АЭС с ВВЭР-640 [5].

С БПУ осуществляется контроль и управление системами, которые:

непосредственно связаны с производством электроэнергии;

связаны с обеспечением ядерной безопасности и безопасной эксплуатаци­ей станции.

В основе концепции создания БПУ лежит широкое использование дисплей­ных пультов управления. На них устанавливаются цветные графические дисплеи для представления оперативному персоналу информации о технологическом про­цессе, состоянии безопасности энергоблока, для управления оборудованием си­стем нормальной эксплуатации и систем нормальной эксплуатации, важных для безопасности, представления оператору протокола событий, диагностической и справочной информации.

На БПУ сохраняются пульты и панели с индивидуальными средствами контроля и управления, такие, как пульты и панели УСБТ, СУЗ, панели элек­трической части энергоблока и панели системы противопожарной безопаснос­ти. В случае отказа системы верхнего блочного уровня останов энергоблока осу­ществляется с резервных пультов-панелей БПУ.

Для представления оперативному персоналу обобщенной информации о технологическом процессе и состоянии безопасности блока вместо традицион­ной мнемосхемы перед дисплейными пультами операторов устанавливается экран коллективного пользования.

Для каждого оператора предусматривается рабочая зона с необходимыми средствами контроля и управления с учетом того, что операторы работают сидя. Возможность пересечения пути передвижения операторов при выполнении ими своих заданий минимальна.

Оперативный персонал БПУ традиционно представлен оператором реак­торного отделения, оператором турбинного отделения и начальником смены энергоблока. Для оперативного персонала организуются соответствующие ра­бочие места (рис. 7.6).

В зону обслуживания оператора реакторного отделения входят:

зона управления системами безопасности, включая:

пульты-панели УСБТ;

дисплеи систем безопасности;

пульт СУЗ;

информационную панель СУЗ;

дисплейный пульт контроля и управления системами нормальной эксплуатации и системами нормальной эксплуатации, важными для безопасности реакторной установки;

резервный пульт, предусмотренный для удержания блока на мощности и останова энергоблока при отказе СВБУ.

Пульты-панели УСБТ предназначены для контроля и управления оборудованием систем безопасности. Количество пультов-панелей соответствует числу каналов систем безопасности энергоблока. На вертикальной части пультов-па­лей располагаются:

табло сигнализации состояния критических функций безопасности;

табло сигнализации первопричины срабатывания УСБТ;

табло сигнализации состояния УСБТ (работоспособное, отказ);

индивидуальные приборы индикации параметров безопасности.

На горизонтальных панелях пультов располагаются индивидуальные средства индикации параметров режима и управления оборудованием систем безопасности.

При управлении оборудованием систем безопасности оператор работает стоя.

 

 

Рис. 7.6. Организация БПУ

 

Дисплеи систем безопасности используются для контроля работоспособно­сти каналов систем безопасности. Для каждого канала безопасности предусмат­ривается собственный дисплей. С целью экономии места дисплеи расположены в два этажа — по два дисплея на каждом этаже.

Дисплеи систем безопасности на БПУ АЭС с ВВЭР-1000 [6] используются также с целью разгрузки пультов-панелей УСБТ от контроля ряда параметров.

На резервных пультах-панелях, предназначенных для останова энергобло­ка при отказе и невосстановлении СВБУ, расположены средства контроля и управления оборудованием следующих систем нормальной эксплуатации, важ­ных для безопасности:

компенсатора давления (трубопроводы связи с петлей 1-го контура и газоудаления из компенсатора давления);

подпитки и борного регулирования;

охлаждения топлива;

главных циркуляционных насосов, горячих и холодных трубопроводов 1-го контура;

расхолаживания через 2-й контур;

вспомогательной питательной воды;

сброса пара из ПГ в баки аварийного отвода тепла;

откачки воды из подреакторного пространства и др.,

а также системы турбоустановки, обеспечивающие безопасный останов тур­бины.

На пульте СУЗ расположены:

мониторы для представления численных значений нейтронно-физических параметров реактора, теплофизических параметров реактора и 1-го контура, представления информации из комплекса электрооборудования СУЗ — "точ­ное" положение органов регулирования СУЗ, сообщения о первопричине сра­батывания A3 и предупредительных защит;

индивидуальные приборы для индикации значений нейтронно-физиче­ских параметров реактора;

ключи (кнопки) запуска предупредительных защит и аварийной защиты реактора;

индивидуальные средства управления органами регулирования СУЗ, АРМР, задания уставки мощности реактора и др.;

табло сигнализации.

Информационная панель СУЗ предназначена для размещения:

табло сигнализации срабатывания аварийной и предупредительных защит реактора;

табло сигнализации исходных событий;

табло сигнализации состояния СУЗ (работоспособное, отказ);

индикаторов "грубого" положения ОР СУЗ;

самописцев.

Справа от информационной панели СУЗ установлена панель с индивидуаль­ными приборами и самописцами для индикации и регистрации аналоговых па­раметров, отнесенных к категории 1 в соответствии с Regulatory Guide 1.97

(система послеаварийного мониторинга). К категории 1 отнесены такие парамет­ры, как плотность нейтронного потока; температура в горячей нитке системы теплоносителя; температура в холодной нитке системы теплоносителя; давление в 1-м контуре; уровень воды в приямке теплоносителя; давление в контайнменте; концентрация водорода в контейнменте; уровень радиоактивности в теплоноси­теле 1-го контура; уровень теплоносителя в компенсаторе давления и др.

В соответствии с принципом разнообразия на дисплейном пульте операто­ра реакторного отделения должен быть установлен отдельно выделенный дисп­лей, относящийся к системе послеаварийного мониторинга.

Дисплеи пульта управления системами нормальной эксплуатации и систе­мами нормальной эксплуатации, важными для безопасности, реакторного от­деления (четыре дисплея) предназначены:

для контроля состояния безопасности энергоблока;

для контроля технологического процесса;

для управления оборудованием технологических систем реакторного отделения;

для представления протоколов о событиях на энергоблоке;

для представления информации из системы контроля, управления и диаг­ностики реакторной установки;

для представления информации из системы поддержки оператора.

Оперативные терминалы используются для управления оборудованием тех-40логических систем при ведении режимов нормальной эксплуатации и при нарушении режима нормальной эксплуатации.

В зону обслуживания оператора турбинного отделения входит дисплейный пульт (четыре дисплея), предназначенный для контроля и управления турбо-установкой и оборудованием технологических систем машинного зала.

Справа от рабочего места оператора турбинного отделения расположено рабочее место оператора электрической части энергоблока.

В состав зоны контроля и управления электрической частью энергоблока!ходят:

1) пульт с двумя дисплеями, предназначенными:

для контроля параметров режима электрической части энергоблока;

для контроля и управления оборудованием системы охлаждения генератора;

для представления информации из системы технологического контроля генератора;

для управления выключателями схемы собственных нужд энергоблока;

для контроля и управления режимом синхронизации генератора с энергосистемой (автоматическая, полуавтоматическая синхронизация);

2) панель, установленная перед пультом рабочего места оператора-электрика, содержащая:

табло аварийной сигнализации;

мнемосхему электрической части энергоблока с индикаторами параметров •ежима (мощность, частота, напряжение блочного генератора, дизель -генераторов, напряжение на шинах 6 кВ и 0,4 кВ), индикаторами состояния автоматических выключателей;

средства ручной синхронизации генератора с энергосистемой.

Постоянное присутствие на БПУ оператора-электрика не предусматрива­ется. Общий надзор за электрической частью осуществляют оператор турбоустановки и начальник смены энергоблока. Оператор-электрик вызывается на БПУ для выполнения переключений в электрической части, синхронизации генера­тора с энергосистемой и в аварийных ситуациях.

Оператор турбинного отделения и начальник смены энергоблока осуще­ствляют также контроль противопожарного состояния энергоблока с помощью табло сигнализации панелей СКУ ПЗ.

Рабочее место начальника смены блока оборудуется дисплеями, работаю­щими только в информационном режиме.

Рабочие места оперативного персонала БПУ, а также рабочее место на­чальника смены блока обеспечиваются соответствующими средствами опера­тивной связи.

В помещении БПУ размещаются принтеры для выпуска оперативной доку­ментации.

 

Управление исполнительными механизмами и регуляторами. Управление исполнительными механизмами и регуляторами осуществляется с АРМ операторов с использованием средств оконной графики или с помощью сенсорных экранов.

Предусматриваются следующие типы рабочих окон управления исполни тельными механизмами:

управление электродвигателем;

управление электроприводом арматуры;

управление автоматическим включением резерва;

управление автоматическим регулятором;

задание уставок регулирования.

Окна управления исполнительными механизмами содержат изображение пиктограммы механизма, элементы управления механизмом, а также дополнительные элементы, например, гистограммы, цифровые индикаторы и текст (рис. 8.7

Окно управления вызывается щелчком при установке курсора на пиктограмму механизма на видеокадре.

Предусматриваются также следующие типы окон индикации:

окно индикации детальной информации о значении аналогового параметра, формируемого измерительным контуром, уставках, предусмотренных для данного параметра и состоянии измерительного контура;

окно индикации детальной информации о дискретных данных и состоянии каналов ввода дискретных данных.

Доступ к видеокадрам. Отдельные видеокадры могут быть выбраны оператором следующими способами [14]:

вызов ниспадающего меню, позволяющий путем движения от верхнего уровня иерархии видеокадров к нижнему выбрать необходимый видеокадр;

прямой переход с помощью пиктограмм из обобщенного видеокадра к ви­деокадру следующего уровня иерархии;

выбор в особом видеокадре с помощью пиктограмм группы видеокадров, которые вместе образовывают полный набор информации для необходимой "информационной" цели;

запрос последнего видеокадра на экране;

выбор "связанного видеокадра" для только что отображенного видеокадра функционально-технологической группы при реализации заданной функции технологического процесса.

 

 

Рис. 8.7. Окно управления механизмом

Перечень контрольных вопросов к экзамену по курсу

«Автоматизированные системы управления атомных электростанций».