41. Тенденции создания асу тп аэс.

Общие положения. Быстрое развитие микроэлектроники, появление мик­ропроцессоров и создание на их основе программно-технических средств (ПТС) низовой автоматики, а также прогресс в технике связи привели к созданию распределенных, интегрированных АСУ ТП с принципиально новыми возмож­ностями, в том числе [1,2, 3]:

• возможностью реализации более сложных алгоритмов обработки и управ­ления по сравнению с "жесткой логикой";

• упрощением обмена информацией и взаимодействия между различными подсистемами;

• большей гибкостью к изменениям структуры и функций системы;

• большими возможностями самодиагностики средств;

• малыми габаритами и энергопотреблением.

Конфигурирование оборудования облегчается благодаря высокой модуль­ности комплекса. Функциональные модули могут иметь собственные програм­мы. Программирование логических выражений (алгоритмов) осуществляется на языке функциональных диаграмм.

Переход к микропроцессорной технике позволил повысить надежность и гибкость систем, улучшить человеко-машинный интерфейс, расширить воз­можности проверки технологического оборудования, повысить готовность энер­гоблока благодаря раннему предотвращению отклонений от условий нормаль­ной эксплуатации и избежать ненужных аварийных остановов за счет более точного учета текущего состояния управляемого технологического процесса. Все это существенно повышает безопасность и экономичность работы АЭС и эф­фективность системы управления.

Основные идеи, которые могут быть более полно воплощены в системах автоматизации на базе микропроцессоров и распределенных систем, следующие:

• гибкость, изменяемость структуры автоматической системы без существен­ных затрат;

• возможность постепенного наращивания решаемых задач управления и форм представления информации без изменения архитектуры комплекса;

• уменьшение времени восстановления оборудования и восстановление без прекращения процесса;

• интеллектуализация приборов, средств и систем контроля и управления;

• более полное и простое воплощение идей резервирования, дифференциа­ции отказов и их локализации;

в области диагностики:

• более полная диагностика;

• переход от диагностики неисправности к диагностике возможного выхода из строя элемента и своевременного предупреждения;

• новые методы, вытекающие из новых возможностей, например моделиро­вание процесса в реальном и ускоренном масштабе времени и прогнозирова­ние ситуации, шумовая диагностика, комплексная диагностика по набору при­знаков;

• эшелонированная защита с максимальным сохранением работоспособнос­ти АСУ ТП; управление при выходе из строя оборудования и нехватке вычис­лительных ресурсов (с ухудшением качества управления);

• оптимизация процессов управления для получения экономических выгод.

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 (Teleperm ХР, ТПТС).

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

42. Факторы повышения надежности и эффективности систем управления со­временных АЭС.

В основу повышения надежности и эффективности систем управления со­временных АЭС приняты следующие факторы [1,4]:

• функциональная децентрализация системы;

• создание распределенных, интегрированных АСУТП с иерархической структурой;

• применение в АСУ ТП средств, специально предназначенных для исполь­зования на АЭС;

• резервирование программно-технических средств, диагностирование на уровне функциональных модулей;

• наличие современной технологии разработки АСУТП;

• использование компьютеризированных средств на БПУ;

• внедрение в УСБ средств вычислительной техники;

• внедрение стандартных способов передачи данных, стандартных протоко­лов, операционных систем, реляционных баз данных.

Функциональная децентрализация предусматривает декомпозицию техно­логических систем энергоблока на функционально-технологические комплек­сы, подсистемы, группы и отдельное оборудование (гл. 5). Общая задача управ­ления технологическим процессом энергоблока содержит комплекс задач, связанных с управлением отдельными функционально-технологическими под­системами и группами, согласованием их работы и обеспечением эффективно­го человеко-машинного взаимодействия [5, 6].

АСУ ТП АЭС объединяет АСУ ТП общестанционной части и АСУ ТП энер­гоблоков и представляет собой интегрированную, иерархической структуры

систему, в которой на высшем уровне иерархии автоматизированная система диспетчерского управления энергосистемы, на следующем уровне АСУ ТП об­щестанционной части и на нижнем уровне АСУ ТП энергоблоков.

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. Указанные системы являются автономными и реализуют конкретные функции контроля и управления в соответствии с де­композицией технологических систем энергоблока. Интеграция СКУ осуществ­ляется средствами блочного уровня.