Б) Функціональна структура системи

АСУ ТП енергоблока призначена для виконання наступні основних функцій:

· збору, обробки і представлення оперативному персоналом інформації про стан процесу та обладнання, що надходить від аналогових і двохпозиційних датчиків;

· розрахунку та подання даних про неізмеряемих безпосередньо ядерно-фізичних і теплотехнічних параметрах і характеристиках, а також техніко-економических показниках;

· реєстрації вимірюваних і обчислюваних параметрів, черговості спрацьовування захистів і стану устаткування, а також дій операторів в етредаварійний період і в процесі розвитку аварії;попереджувальної та аварійної сигналізації стану технологічного обладнання та систем управління;

· діагностування технологічних ситуацій, складаючись на обладнання та систем управління з видачею порад оперативному персоналу та формуванням управляющие сигналів на вимкнення несправного оборунання і включення резерву;

· розрахунку оптимальних режимів і видачі оперативному персоналу рекомендацій з управління блоком;

· автоматичного та дистанційного керування технологічних процесом і обладнанням енергоблоку;

· автоматичного регулювання технологічних параметрів блоку;

· автоматичного захисту і блокування;

· обміну інформацією з загальностанційним обчислювальним комплексом АСУ АЕС.

Спрощена схема функціональної структури АСУ ТП атомного енергоблоку з реактором БН-600 представлена на рис. 4.10, на якій відповідними стрілками доведені основні інформаційні зв'язки між функціями, а також керуючі впливи. Легко помітити, що функціональні структури атомного та теплового енергоблоків (див. також рис. 4,2) дуже похожі; це пояснюється в основному єдністю призначення обох об'єктів і близькістю змісту завдань управління ними. Практично усі зазначені вище функції АСУ ТП (крім автоматичного захисту і блокування) виконуються за участю УВК. Розглянемо ці функції підробнее. Умовно їх можна розбити на п'ять груп:

· збір і попередня обробка інформації (централізованний контроль безпосередньо вимірюваних параметрів);

· обчислення вимірюваних (побічно обумовлених показників);

· реєстрація стану об'єкта, системи управління і представлення інформації оперативному персоналу;

· управління об'єктом;

· обмін інформацією з АСУ електростанцією.

Збір та обробка інформації виробляються шляхом опитування аналогових і дискретних сигналів первинних приладів, підключених до УВК через УСО. Сигнали аналогових первинних приладів за допомогою аналого-цифрових. Перетворювачів перетворюються в кодові двійкові сигнали і заносяться в пам'ять ЕОМ, звідки вони можуть бути викликані для обробки всіма програмами.

Дискретні сигнали, що задаються в залежності від типу первинного приладу змінами струму, напруги або електричного опору, перетворяться у вхідних пристроях в стандартні двійкові сигнали і також заносяться в пам'ять машини. В НВК АСУ атомним енергоблоком вводиться 2000-4000 аналогових і до 6000 дискретних сигналів. Опитування аналогових і дискретних датчиків виробляється або з заранеї встановленим циклом (наприклад, через 2 с), або за програмою, яка визначається режимом роботи об'єкта.

Визначення неізмеряемих (розрахункових) показателей роботи енергоблоку проводиться УВК на підставі значень безпосередньо заміряли параметрів; яри цьому розраховуються показники, які або взагалі не можуть бути визначені за допомогою яких приборів (ККД блоку і окремих агрегатів, допустима потужність реактора, якість роботи систем автоматичного регулювання), або вимірювання яких значні технічні труднощі (енерговиденя, ізотопний склад палива під час кампанії, паровміст в каналах). Знання миттєвих значень цих. Показників дозволяє інтенсифікувати роботу блоку, підвищити його потужність або ККД, повеличить мобільність і т. д. Побічно визначувані показателі на атомних електростанціях можна розділити на фізичні, теплофізичні, теплотехнічні та техніко -економічні. Розрахунки фізичних показників дозволяють визначити такі важливі для правильної експлуатації реактора параметри, як розподіл нейтронних полів різних енергетичних груп, енерговиділення в різних точках реактора в період кампанії. Теплофізичні розрахунки служать для визначення температурних умов роботи тепловиділяючихщих елементів реактора, паросодержания, гідравлічних опорів і витрат теплоносія.

В результаті теплотехнічних розрахунків отримують показники, що характеризують роботу тепломеханічних обладнання АЕС; зокрема, внутрішній відновальну ККД турбіни, що розраховується через значення лараметров пари на вході і виході, дозволяє сделать висновок про стан її проточної частини, а коефіцієнти теплопередачі, обчислені за темпіратури і видатках середовищ в теплообмінниках, про налічіі забруднень поверхонь та ін.. На підставі цих характеристик приймаються рішення про необхідності зміни режиму роботи АЕС, плануються оптимальні терміни ремонтів окремих агрегатів. Технико-економічні показники, обчислювані з поміццю УВК, містять дані про витрати тепла на виробітку електроенергії та інші потреби, ККД брутто і нетто окремих агрегатів, цехів і блоку в цілому, нормативні коефіцієнти зниження ефективності при зміні зовнішніх умов, відомості про втрати тепла і енергії при пусках, зупинках і простоях блоку. Обчислення побічно визначених параметрів може бути використано для оптимізації статичних режимів установки. Така оптимізація може проводиться у відповідності з наперед заданими режимними картами, в яких вказані значення параметрів, забезпепечує отримання максимального ККД блоку або мінімальної собівартості електроенергії. Определеня непрямих показників може також служити і цілям діагностики стану технологічного устаткування. Під діагностикою розуміється визначення первопрічіни порушення нормальної роботи установки або її окремих агрегатів, визначення ймовірного місця появи несправностей, а також ступеня небезності таких порушень для подальшої експлуатації установки. У багатьох випадках така інформація не може бути отримана на підставі показань одного або декількох приладів, а потрібні оперативний распарнологічний аналіз сукупності параметрів, а також вивчення історії розвитку процесу.

Складність АСУ атомним енергобчоком, велике число контрольованих параметрів, об'єктів управління, контурів регулювання призводять до необхідності контролювати за допомогою УВК стан самої системи управління. Наприклад, аналіз результатів замірів приладами, встановленими на технологічному обладнання, показує, що між багатьма з них существует певний зв'язок. Так, повинні бути близькі один до одного сигнали від термопар, установлених на виході з парогенератора і на вході в турбіну. Ці залежно можуть бути заздалегідь обчислені і введені в машину. Якщо в процесі роботи енергоблоку «по якій-небудь групі такі залежності не будуть виконуватися, це буде означати, що" принаймні один з пара метрів, що входять до групи, вимірюється невірно. Використання функціональної надмірності спрощується для параметрів, які, з міркувань підвищення на новні дублюються і вводяться в УВК по независимим каналах.

Порівняння інформації, отриманої по незалежним каналам, дозволяє судити про справність каналів з вимірювання.

За наявності на об'єкті великої кількості контурів регулювання УВК виконує також функцію контроля за їх роботою. Розвинута діагностика, здійснюється УВК, «дозволяє в ряді випадків запобігти аварії, полегшити їх-наслідки або скоротити час ремонта обладнання.

У групі функцій реєстрації стану об'єкта і системи управління можна виділити наступні види реєстрації: періодичну, за викликом оператора, відхилень, результатів діагностики, дій оператора, передаварійних і аварійних ситуацій.

Періодична реєстрація значень непосредственно і побічно визначених параметрів здійснюєся на друкувальних пристроях через задані інтервалом часу. При виведенні інформації на друк указивають час вимірювання та номер параметра. Реєстрація за викликом оператора застосовується при необхідності докладно ознайомитися зі станом якогось технологічного вузла в режимах налагодження, пуску, останова, в експериментальних цілях, при появі даних про порушення режиму. У багатьох системах здійснюють також функції реєстрації відхилень пара метрів. При цьому періодично (з інтервалом від однієї до декількох хвилин) система перевіряє наявність відхилень параметрів і друкує час, код отклонившегося параметра, його значення і знак відхилення.

Для аналізу стану обладнання та системи управління застосовується реєстрація результатів діагностики, яка виконується, якщо діагностичні програми виявляють порушення в роботі технологічного обладнання або системи управління. Реєстрації дій оператора полягає в записі в запоминати пристрої УВК інформації про воздействиях оператора на запірні і регулюючі органи та інші об'єкти управління. Ця інформація первоначально записується в ЗУ; при необхідності вона з-залучається з ЗУ на друк за допомогою спеціальних програм і дозволяє отримати об'єктивну і повну картину дій оператора за певний період часу.

Однією з найважливіших функцій АСУ атомним (як і тепловим) енергоблоком є ​​реєстрація предаварійних і аварійних ситуацій. Необхідність такої реєстрації викликається тим, що традиційні методи реєстрації і сигналізації параметрів в аварійних ситуаціях далеко не завжди дозволяють визначити, проаналізувати правильність действий. Персоналу і роботи аварійних захистів. Вивчення аварійних ситуацій значно спрощується при використання інформації, яка збирається в УВК. Для восстановлення передісторії «проводиться постійний запис у запоминають пристрій ЕОМ«параметрів по визначеному списку із заданим циклом. Цикл запису зазвичай встановлюється від 10 до 60 с. Число запам'ятовуються параметров коливається в різних системах від 100 до 500; як правило, запам'ятовуються параметри, викликающие спрацьовування аварійного захисту або визначающие «поведінка таких параметрів. Час, протягом которого запам'ятовується. Передісторія, в залежності від дінаміческіх характеристик об'єкта становить зазвичай о, т 10 до 20 хв. Запис в пам'яти здійснюється по кільцевому принципом - кожен новий масив параметрів записується на місце старого. При появі аварійному сигналу запис передісторії припиняється, стирание старої інформації призупиняється і виробводиться запис у ЗУ значень параметрів з частотою більш високою, ніж при реєстрації передісторії. Одновременно реєструються положення запірних і регулюючих органів, моменти спрацювання аварійних захистів і блокувань, а також дії оператора. Развирішальне час фіксації спрацьовування захистів у сотимчасових системах складає близько 0,1 с (срабативання, відділені великим часом, фіксуються в в правильній послідовності). Зареєстрована інформація може бути виведена на друк, при цьому друкуються передісторія, а потім хід розвитку аварійної ситуації. Оскільки параметри попередньо фіксуються в ЗУ, час друку може бути значительно більше часу розвитку аварійного процесу і не лімітується кількістю представленої інформації.

Найпростішою формою видачі оператору зібраної інформації є подання інформації за викликом. Виклик здійснюється або по адресному принципу, коли параметру (або групи параметрів) відповідає певний цифровий або цифро-буквений код, що набирається на спеціальних набірних полях, або за предметним принципом, коли кожному параметру (або групи параметрів) відповідає свій орган визова (кнопка), розташований на певному місці мнемосхеми або має відповідний напис. Представлення інформації здійснюється на цифрових або аналогових «показують. Приладах і на самопішущіх аналогових приладах; останнім часом для представлення як цифровий, так і аналогової інформації стали широко використовуватися ЕЛІ.

Управління за допомогою УВК реалізується шляхом видачі рад оператору, впливу на системи управління або безпосередньо на виконавчі органи нижчих ієрархічних рівнів. Управління шляхом видачі рад оператору в порівнянні з прямим управленням дозволяє зменшити ймовірність помилкових операцій на об'єкті, що сталися через збої або неисправності ЕОМ, так як рішення ЕОМ перевіряються оператором. Такий спосіб переважно на перших етапах впровадження АСУ, коли ще немає повної впевненийності в налагоджене і надійності технічних засобів і програмного забезпечення. Однією з поширених форм рад є інструкції з ведення переходних режимів. Такі поради можуть видаватися, когда рішення про зміну режиму приймає оператор або коли зміна режиму відбувається внаслідок спрацьовування аварійних захистів і блокувань.

У міру накопичення досвіду експлуатації ЕОМ, підвищення їх надійності та вдосконалення математичного та програмного забезпечення УВК доручається все більш широке коло функцій»по безпосередньому управлінню об'єктом. Таке управління здійснюєся шляхом зміни завдань локальним регуляторам, положення регулюють або запірних органів, а так же шляхом видачі команд на локальні пристрої автоматичний функціонально-групового управління, вибору регулюючих органів реактора, керованих регулятором потужності, і при необхідності шляхом дії на органи аварійного захисту.

Дата добавления: 2015-07-18