Система автоматического контроля
Система автоматического регулирования
Статьи и схемы
Функции автоматизации и контроля современных АЭС. Электроэнергетика России занимает существенное место в национальной экономике. В соответствии с Энергетической стратегией России до г. В настоящее время идут работы по сооружению 10 новых энергоблоков на ряде АЭС в России, а также ведется эксплуатация и сооружение энергоблоков АЭС по российским проектам за рубежом Украина, Индия, Китай, Болгария, Словакия, Чехия и др. Системы автоматического управления и контроля далее САУ являются неотъемлемой частью современных АЭС и играют ключевую роль в обеспечении их надежной и безопасной работы. Современные САУ для АЭС обычно служат для решения двух основных задач: Автоматизация ТП позволяет существенно увеличить эффективность работы конкретного оборудования объекта управления и работы энергоблока в целом. Автоматизация технологического процесса базируется на описании технологических операций технологических алгоритмов , разработанном инженерами-технологами и обеспечивающем сам ТП. Технологические алгоритмы обычно обеспечивают технологию выполнения определенных действий операций с учетом ограничений при управлении например, разрешенные или запрещенные зоны перемещения, технологические переключения и операции и особенностей самого объекта управления его конструкции, границ, способов и условий эксплуатации и т. Автоматизация позволяет существенно снизить время, затрачиваемое на выполнение стандартных заранее определенных действий операций, циклов автоматизируемого оборудования, за счет увеличения скоростей исполнительных механизмов объектов управления, отсутствия останова между выполнением отдельных действий движущимися частями, реализации совместного движения нескольких механизмов, оптимизации траектории движения управляемого оборудования и т. Наряду с автоматизацией ТП на АЭС обязательно реализуется контроль параметров системы. Прежде всего, осуществляется контроль параметров, используемых САУ при управлении ТП. К таким параметрам относятся показания датчиков положения, скорости, усилий, контроля температуры, уровня, давления, концевых выключателей и другие сигналы, передаваемые от оборудования объекта управления в САУ. Кроме этого, в САУ осуществляется контроль передачи информации внутри самой системы, контроль линий связи и других параметров. Также следует отметить, что традиционно САУ для АЭС проектируются с учетом следующих основных принципов, регламентированных документом [2]:. Еще одним требованием при создании САУ для АЭС является минимизация влияния персонала на работу САУ. При проектировании, изготовлении и внедрении САУ обычно учитываются следующие особенности взаимодействия оператора с системой:. Особенностью современных САУ для АЭС России является их разнообразие по применяемым в них техническим решениям. В первую очередь это характерно для давно действующих атомных станций, системы управления которых подвергались неоднократной модернизации за время эксплуатации. Это обусловлено следующими причинами:. Спецификой проектирования САУ для АЭС является то, что часть оборудования САУ эксплуатируется в центральном реакторном зале станции или других помещениях, где присутствует радиационная нагрузка или контакт с радиоактивными средами, где для дезактивации поверхностей оборудования применяются специальные растворы, а следовательно, присутствуют повышенная влажность и температура. В основном в неблагоприятных условиях работают датчики, двигатели и исполнительные механизмы. АЭС и оборудование САУ проектируются также с учетом требований к сейсмостойкости. Достаточно жесткие требования предъявляются и к надежности САУ. Например, надежность системы управления перегрузочной машиной характеризуется следующими показателями:. Достигаются данные показатели за счет применения комплектующих изделий с высокими показателями надежности, резервирования и обеспечения пользователя необходимым комплектом запасных частей. По влиянию САУ как элемента АЭС, на безопасность устанавливаются четыре класса безопасности [2] см. К нему относятся тепловыделяющие элементы ТВЭЛ и элементы АС, отказы которых являются исходными событиями запроектных аварий 1 , приводящими при проектном функционировании систем безопасности к повреждению ТВЭЛ с превышением установленных для проектных аварий пределов. К нему относятся элементы нормальной эксплуатации АС, не влияющие на безопасность и не вошедшие в классы безопасности 1, 2, 3. Элементы, используемые для управления аварией, не вошедшие в классы безопасности 1, 2 или 3, также относятся к классу безопасности 4. САУ АЭС по влиянию на безопасность обычно классифицируют по классам: Классы безопасности 2 и 3 накладывают определенные требования к документации и проектированию САУ, а также к оценке соответствия оборудования, комплектующих, материалов и полуфабрикатов, поставляемых на АЭС [3]. Более подробно вопросы безопасности САУ АЭС рассмотрены в [4]. Все САУ и оборудование, используемые на АЭС, по своему назначению можно условно разделить на два вида:. При этом ТП могут содержать в себе признаки как первого, так и второго вида. Например, установка переработки жидких радиоактивных отходов содержит в себе ТП переработки отходов и транспортно-технологическую линию. Также САУ классифицируют по характеру выполняемых ею функций, соответствующих ее основному назначению. При этом каждая из функций системы должна быть четко названа и описана и иметь ценность например, функция диагностики позволяет пользователю своевременно выявлять отказавшие элементы САУ, что обеспечивает ведение ТП без ущерба для технологического оборудования, движущихся частей оборудования и т. Таким образом, системы разделяют по их функциональному назначению, например на управляющие, информационные, системы безопасности и пр. Многие САУ на АЭС являются системами, в которых реализация одной или двух функций является приоритетной задачей. Например, оборудование должно обеспечивать управление ТП, при этом такое управление должно быть безопасным. Таким образом, основными функциями САУ являются функции управления и безопасности защит и блокировок. Однако это не значит, что в САУ не могут быть реализованы дополнительные функции — диагностическая, информационная, технического обслуживания, архивирования, обучения и др. В таких случаях дополнительные функции не должны влиять на основные функции САУ. Еще одной особенностью САУ для АЭС является зависимость режима работы системы и технологического оборудования от режима работы энергоблока станции, например:. САУ переработки радиоактивных отходов имеет периодический режим работы, зависящий от количества накопленных отходов вне зависимости от режима работы энергоблока. Система управления перегрузочной машиной работает во время планово-предупредительного ремонта ППР и остановленного энергоблока; при этом необходимо обеспечить кратчайшие, экономически более выгодные сроки перегрузочной операции. Система автоматического регулирования защит турбины работает при работе энергоблока АЭС на мощности и остановлена во время ППР. Так как сроки ППР 1—3 месяца в год и работы энергоблока на мощности 9—11 месяцев в год различны, то и требования к САУ, работающим в этих режимах, существенно отличаются. Современные САУ, применяемые на АЭС, как правило, имеют распределенную структуру. Обычно выделяют три уровня:. В ПЛК загружается программа управления ТП, защиты и блокировки, математические модели как самих объектов управления, так и пространственные модели зон обслуживания для транспортно-технологических объектов. РМО обычно разделяют на несколько типов в зависимости от назначения и разграничения прав доступа. Например, различают места операторов, технологов, начальников смены, инженеров-физиков, инженеров-химиков и других, контролирующих ведение ТП. Одни РМО позволяют выполнять только мониторинг, диагностику и отображение информации, другие — осуществлять управление ТП. Права доступа у операторов могут быть разные, но обычно они не имеют доступа к настройкам и управлению оборудованием, работа которого может повлиять на безопасность. У оператора имеется возможность только остановить работу системы или перевести ее в безопасное состояние при возникновении аварийных ситуаций. Кроме РМО, в состав САУ включают сервисный ноутбук или инженерную станцию, позволяющие инженеру-программисту перепрограммировать ПЛК. В качестве примера РМО оператора на рис. Данное рабочее место позволяет осуществлять управление разгрузочно-загрузочной машиной реактора РБМК в автоматизированном режиме, благодаря чему можно избежать нештатных ситуаций, связанных с отступлением от указаний инструкции по эксплуатации, и тем самым повысить безопасность эксплуатации разгрузочно-загрузочной машины, а также сократить время, затрачиваемое на перегрузку. Современные САУ имеют ряд особенностей, обеспечивающих повышенную безопасность и надежность функционирования АЭС. При выходе из строя оборудования РМО современные САУ обеспечивают продолжение управления ТП. При необходимости в САУ можно добавить условия, при которых отказ РМО оператора приводит к безопасному останову ТП. Сети передачи данных, используемые в современных САУ, имеют строго ограниченный доступ к другим сетям на АЭС. Возможность подключения съемных носителей USB-носители обычно ограничена в оборудовании САУ программно и физически. Оборудование САУ не имеет дисководов, если их наличие не оговорено отдельно заказчиком в техническом задании на САУ. Такие меры обеспечивают защиту систем от потенциальных вирусных угроз и несанкционированного доступа. Пульты управления РМО, с которых осуществляется ввод управляющих заданий, не имеют стандартной компьютерной клавиатуры, а снабжены специализированными клавиатурами, оснащенными только необходимыми функциональными клавишами. Часто в составе САУ имеются пульты для ручного или местного управления оборудованием ТП. В пульты управления РМО для наблюдения за ТП интегрируется оборудование ТВ-систем разного назначения для снижения исключения дозовой нагрузки на персонал АЭС. В составе САУ предусматриваются программные и технические средства для наладки и настройки систем, для автономной проверки функционирования отдельных узлов системы. В крупных САУ, разнесенных по разным помещениям АЭС, широко применяются оптические линии связи, обеспечивающие помехозащищенность и увеличение скорости обмена данными в системе. Для строящихся проект АЭС и недавно введенных в строй энергоблоков АЭС основополагающим фактором является стремление руководства станций к уменьшению количества специалистов, обслуживающих оборудование АЭС. Это приводит к тому, что проектные организации стремятся реализовать все САУ, эксплуатирующиеся при работе энергоблока на мощности, на очень ограниченном наборе платформ, которые приняты директивно. Одной из таких платформ являются программно-технические средства типа ТПТС, выпускаемые ВНИИА им. Платформа ТПТС имеет модульную структуру с распределенными вычислениями. Причем каждый функциональный модуль имеет свой собственный контроллер процессор. Контроллер каждого модуля выделен на решение задачи контроля и управления, характерной для данного модуля, и обмена данными с другими модулями. ТПТС для решения задач автоматизации имеет следующие функциональные модули: Стойки одной или нескольких САУ связаны между собой шиной EN. В качестве системного модуля, обеспечивающего информационную связь между функциональными модулями, связанными с ТП, и между функциональными модулями и системами верхнего уровня, используется центральный модуль ЦМ рис. В качестве абонентов шины EN могут выступать стойки ТПТС и персональные компьютеры других систем. Объединение САУ различных технологических систем АЭС в единую структуру посредством шины EN позволяет иметь единое пространство данных для всех САУ энергоблока АЭС, что облегчает разработку взаимодействия между САУ различных технологических систем и уменьшает количество инженерных станций для обслуживания оборудования различных САУ. Для проектирования алгоритмов работы САУ, реализованных на ТПТС, применяется система автоматизированного проектирования GET-R, разработанная ВНИИА им. Пример САУ технологическими процессами энергоблока АЭС ПТК — программно-технический комплекс, СВБУ — система верхнего блочного уровня. Примерами систем, реализованных на базе ТПТС, являются САУ реакторного отделения; турбинного отделения; спецводоочистки; химводоочистки; переработки жидких радиоактивных отходов; переработки твердых радиоактивных отходов. Реализация специфических функций требует в ряде САУ значительных вычислительных ресурсов для обработки информации, например математических вычислений по пространственной модели зоны обслуживания при перегрузке ядерного топлива машиной перегрузочной. Поэтому для обеспечения инженерной поддержки эксплуатации таких систем обычно привлекаются специализированные предприятия или предприятия — разработчики данных систем, а при проектировании таких САУ применяются решения, хорошо себя зарекомендовавшие и отработанные на предыдущих проектах САУ для АЭС. Примерами таких систем являются оборудование перегрузки ядерного топлива; полярный кран; гайковерт. Особенность такого оборудования и систем управления — возможность перевода оборудования в безопасное состояние путем остановки в любой момент и на любом этапе технологического цикла. Это позволяет упростить структуру аппаратной части и программного обеспечения САУ, не снижая уровень безопасности реализации ТП. На рынке существует большое разнообразие поставщиков САУ — как отечественных, так и зарубежных для российских и зарубежных АЭС основные из них перечислены в таблице 2. При этом все поставщики САУ для АЭС имеют различные подходы к реализации своих систем. Одни стремятся к использованию только покупных комплектующих изделий, другие используют комплектующие собственной разработки и изготовления. Используются централизованные и распределенные структуры вычислений в САУ, различные промышленные сети передачи данных, двухканальные структуры построения и структуры с разделением функций например, функция управления реализуется отдельно от функции защит и блокировок. Одни поставщики нацелены на комплексную разработку и изготовление САУ, включая все три уровня, в то время как другие специализируются на поставке только определенного уровня САУ. Связано это, в основном, с требованием унификации применяемого оборудования на АЭС. Так, например, РМО различных технологических систем в помещении блочного пункта управления помещение, из которого производится управление энергоблоком АЭС в целом , показанном на рис. Наиболее часто в России используются САУ на платформах фирмы Siemens, Schneider Electric и ВНИИА им. Духова в силу наличия представительств и поддержки в России фирмы Siemens и в силу возможности унифицировать применяемые программно-технические средства для множества САУ АЭС на средствах производства ВНИИА им. Унификация применяемого оборудования на АЭС очень сильно помогает при дальнейшей эксплуатации АЭС. Платформы Omron, Beckhoff и Allen-Bradley встречаются эпизодически на АЭС, на объектах хранения и утилизации ядерного топлива и в научно-исследовательских учреждениях атомной отрасли. В компании работают около человек. Площадки расположены с Санкт-Петербурге Россия и Сан-Диего США. Продукция фирмы эксплуатируется в 20 странах, в том числе в России, США, Франции и Японии. Оборудование отвечает современным российским и европейским требованиям и концепциям по безопасности и эффективности эксплуатации. Основными направлениями деятельности компании в рамках современных тенденций развития САУ АЭС являются:. Робототехнические комплексы для контроля и ремонта оборудования АЭС и газовой отрасли. Во всех проектах по созданию перегрузочного оборудования обеспечивается комплексное сбалансированное повышение показателей безопасности, эффективности эксплуатации и снижение стоимостных параметров оборудования. Методика выполнена с учетом требований российских нормативных документов по безопасности и рекомендаций МАГАТЭ, МЭК и руководств финского надзорного органа по безопасности АЭС STUK. Ключевой особенностью данной системы является разделение функций управления и защиты путем их реализации на различных аппаратных средствах с использованием различного программного обеспечения. Непосредственно функцию защит и блокировок в СУМП независимо реализуют две подсистемы защит, построенные на базе ПЛК серии SIMATIC SF. Датчики, подключаемые к подсистемам защит, реализованы на разных физических принципах. Каждая подсистема защит работает автономно и независимо от других подсистем СУМП. В случае отказа одной из подсистем защит другая продолжает выполнять функцию защит и блокировок в полном объеме. Введение автоматического режима с реализацией объективно обоснованного комплекса защит и блокировок позволило увеличить скорости движения и совместить работу исполнительных механизмов МП с оптимизацией траектории перемещения при гарантированном обеспечении заданных параметров безопасности перегрузки. Вследствие введения автоматизированных режимов в СУМП в модернизированной МП позиционирование ее механизмов осуществляется без участков движения на минимальной скорости, что позволяет сэкономить до 1 мин. В связи с этим все вновь разрабатываемые и модернизируемые САУ строятся с применением новых, более мощных вычислительных платформ и использованием принципов распределенных вычислительных систем;. Снижение количества обслуживающего персонала на строящихся АЭС и, как следствие, максимальная унификация оборудования, применяемого для построения САУ, на АЭС в целом. При этом достигается также значительное снижение объемов и номенклатуры запасных частей. В рамках указанных тенденций производители как отдельных комплектующих для оборудования САУ, так и специализированных для АЭС комплексных решений предлагают новые линейки оборудования и средства для проектирования. Например, фирма Siemens предлагает новую серию контроллеров S с САПР TIA Portal, ВНИИА им. Духова планирует переход на средства ТПТС-НТ с САПР GET-NT. Ваш e-mail не будет опубликован. О журнале Реклама Авторам ЧаВо Контакты. Свежий номер Подписка Архив номеров. Меню Skip to content. Системы автоматического управления и контроля для атомных электростанций Вадим Дунаев, Евгений Медведовский. Control Engineering Россия — Июнь Системы автоматического управления и контроля являются неотъемлемой частью современных АЭС и играют ключевую роль в обеспечении их надежной и безопасной работы. Функции автоматизации и контроля современных АЭС Электроэнергетика России занимает существенное место в национальной экономике. Также следует отметить, что традиционно САУ для АЭС проектируются с учетом следующих основных принципов, регламентированных документом [2]: При проектировании, изготовлении и внедрении САУ обычно учитываются следующие особенности взаимодействия оператора с системой: Это обусловлено следующими причинами: Например, надежность системы управления перегрузочной машиной характеризуется следующими показателями: Назначенный срок службы системы управления машины перегрузочной составляет не менее 30 лет. ПЛК на базе контроллера Siemens серии S Структура стойки программно-технических средств типа ТПТС. Общий вид блочного пункта управления АЭС. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Правила оценки соответствия оборудования, комплектующих, материалов и полуфабрикатов, поставляемых на объекты использования атомной энергии, НП Информационные и управляющие системы. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Control Engineering в мире: США Польша Европа Китай Азиа Чехия.
Мебель ростов на дону каталог
Фиалка чарльстон фото и описание
Скачать торрент трекер 2017
Холтер в см клинике
Где находится бик на карте сбербанка
Терентьев михаил африканович история завоевания средней азии