§ Керувально – обчислювальні комплекси пс – 2000, пс - 3000

Вітчизняні виробники керувальних машин розробили і почали випуск наступного покоління промислових комп'ютерів , що мали характеристики кращі світових комп'ютерів. Вони були побудовані з використанням паралельно – працюючих мікропроцесорів, але то виробництво було зупинене 15 років тому у зв'язку з економічною ситуацією.

ПС – 2000.

Містила в залежності від варіанту комплексу від 8 до 32 мікропроцесорів на одній системній платі. Реальна швидкодія складала 20 млн операцій з плаваючою комою в секунду.

Виконувались два типи задач :

1. паралельна робота всіх мікропроцесорів при виконанні однотипних обчислювань. Наприклад: обробка масивів одночасна з базою даних, матричні операції, обробка зображень і т.д.

2. паралельна обробка даних при багаторозгалудженому алгоритмі.

Вони призначались для заміни комплексів СМ – ЕВМ і природно мали тіж самі інтерфейси: спряження 2К і загальну шину.

ПС – 3000.

Призначались для роботи на верхньому рівні АСУТП , тобто в АСУ галузі і АСУП.

Містила 64 паралельно працюючих мікропроцесорів. Реальна швидкодія до 100 млн операцій з плаваючою комою в секунду.

§ Типові асутп атомних енергоблоків

ВВЕР – 1000 – найбільш розповсюджений реактор на Україні.

ВВЕР – водо – водяний енергетичний реактор, тобто носієм першого контуру є радіоактивна вода, носієм другого – неактивна вода.

Тобто наші АЕС є двоконтурними . Обладнання, що випромінює радіацію знаходиться в герметичній оболонці , що має діаметр 45 м і висоту 72м., товщина бетонної оболонки – 3м.

В середині циліндру по спіралі в двох напрямках , проложені канали , в яких знизу до верху знаходяться металеві троси, діаметром 150мм і призначенні для збільшення міцності оболонки, тобто вони знаходяться під натягом. Таким чином будівля захищає атомний реактор від руйнування при попаданні звичайної ракети або літака.

Атомний реактор - корпусний і представляє собою вертикально розташований, металевий сосуд, товщиною стінок 300мм. В центральній частині розташовані тепловиділяючі збірки, що представляють собою шестигранник, в яких розташовано біля 200 твелів( тепловиділяючих елементів). Твел має довжину – 9м.

Відстань між твелами така, що викликає ланцюгову реакцію. В середині твелів знаходяться таблетки діаметром 5 мм. – спресований окис урану.

При виникнені хімічної реакції між твелами виділяється 160 кВт теплової енергії в одному літрі об'єму. Загальна теплова потужність реактора – 3млн КВт. Без охолодження твел розплавляється за долі секунди.

Для охолодження використовують 4 петлі охолодження, що складаються з:

ГЦН (головний циркуляційний насос), що обертається з потужністю 12МВт. Гаряча вода йде в парогенератор, що представляє собою теплообмінник.

ГЦН створює тиск 16 МПа, тому у другому контурі підтримують менший тиск і при одній же температурі вода в першому контурі ще не кипить, а в другому контурі – це пара, яка йде на турбіну.

Крім цього є КТ(компенсатор тиску), який призначений для захисту обладнання першого контуру при зміні температури і тиску. Таких петель з тенами 4, в кожній свій ГЦН.

На турбіну при потужності 1000МВт 4 парогенератора генерують 4,5 тон пар. Тобто на турбіну йде паропровод з діаметром 3м. Таким чином КПД АЕС складає 30 - 33% . 2000 МВт енергії іде в ставок – охолоджувач. Для цього охолоджується конденсатор турбіни. Реактори Чорнобильської станції називаються РБМК (реактор без корпусний многоканальний). Ця станція була одноконтурною, на якій використовувався збагачений уран, що в кінці сроку вигоряння давав плутоній для атомних бомб.

Недоліком реактора РБМК – позитивний паровий коефіцієнт.

ВМ – соленоїди з електромагніту, які :

1. перший з них має захват для утримання стержня

2. другий – перехоплюючий

3. третій – ходовий (10см - 20)

Тобто це звичайна робота.

Реактор ВВЕР – 1000 однозначно реагує на зміну перевантаження тобто, якщо різко опустити графітові стержні, потужність зменшується.

Реактор РБМК реагує в перші секунди в протилежний бік.

Диференціюючий варіант:

Перша АСУТП для водо – водяного реактора називається комплекс УРАН.

Наступні модифікації АСУ для Запорізького варіанту атомних блоків називається комплекс ТИТАН. Традиційно термін АСУТП не використовують і користуються терміном ІОС (інформаційно – обчислювальна система), а функції всі АСУТП.

Як і будь – яка АСУТП АСУ АЕС також складається із підсистем :

1. інформаційна

2. керувальна

3. виконавча.

Структурна схема керувально – обчислювальної системи комплекс ТИТАН – АЕС.

КОК – керувально – обчислювальний комплекс. Для СМ -2М

ЦП – центральний процесор.

ОЗП і ПЗП – оперативний і постійнозапам'ятовуючий пристрої.

НМД – накопичувач на магнітних дисках

ПЗ – пристрій зв'язку.

Таким чином керувально – обчислювальний комплекс УРАН містить 4 процесора.

ІОС М – 64 – інформаційно – обчислювальна система комплексу М – 64.

ПЗВК - пристрій зв'язку з вищестоящим комплексом

ПУ – пристрій управління

ПВВ – пристрій вводів

ПВиВ – пристрій виводів

ПКА – пристрій аналогових комутацій

ПДК – пристрій дискретних комутацій

ПЗОП – пристрій зв'язку з оператором:

1. пристрої друку(принтери)

2. пристрої відображення інформації.

ОРИОН – М дозволяв виводити на екран монітора біля 200 мнемосхем. Ці зображення мали статичну частину і динамічну. Статична частина – рисунок теплової схеми, динамічна – значення параметрів у відповідних точках схеми.

В якості монітора великого розміра використовуються побутові телевізори, які дуже швидко виходили з ладу при цілодобовій експлуатації.

Особливість ОРІОНА заключається в тому, що статичне зображення одержували не програмним шляхом, а за допомогою відеокамери, що була спрямована на звичайні слайди

3. пристрій формування відхилень. Його призначення : формування масиву ознак виходу технологічних параметрів за допустимі межі.

4. пристрої сигналізації відхилень – світлові і звукові

5. пристрої реєстрації

6. пристрої індикації за викликом.

Таким чином інформаційна підсистема складається:

1. пристроїв теплотехнічного контролю

2. пристрої ядерно – фізичного контролю:

1. датчики нейтрального потоку, що розташовані всередині реактора

2. датчики випромінювання , що розташовані як на самій станції, так і в межах 30км зони

3. пристрої технологічного радіаційного контролю

4. пристрої реєстрації і сигналізації радіаційного стану.

3. програм обчислення техніко – економічних показників.

Керувальна підсистема складається з:

1. автоматичних технологічних захистів, які за складними алгоритмами зупиняють технологічний процес або переводять устаткування на безпечний рівень потужності в разі виникнення небезпечних аварійних ситуацій. Всі ці дії без участі оператора – технолога.

2. автоматичні блокування , що призначенні для попередження та заборони неправильного порядку ввімкнення та вимкнення технологічного обладнання . Наприклад: оператор не зможе відкрити подачу газу , якщо перед цим були включені димососи та вентилятори.

3. автоматичних системах регулювання аналогових та цифрових

4. пристроїв логічного керування

5. пристроїв дистанційного управління

6. динамічні підсистеми діагностики призначені для виявлення пошкоджень та несправностей всіх вище згаданих підсистем. Наприклад: за регламентом необхідно 1 раз у зміну тестувати системи автоматичного захисту, тому що при нормальній роботі енергоблоку вони ніколи не спрацьовують , але повинні бути справними. Для цього потрібно :

1. відключити ВМ на короткий час

2. по черзі подаємо імітацію несправності, порівнюємо результат з очікуваним на основі аналізу робимо висновки. Несправні прилади негайно ремонтуємо. Підключаємо реальні датчики і реальні ВМ.

Виконавча підсистема складається з:

1. великої кількості (до 200 ) ВМ, що переміщують РО

2. запірна електрифікована арматура.

Якщо РО настроюють на переміщення від 2 - 4%; 95 –

98% або в іншому діапазоні , що визначає лінійну ділянку робочої характеристики , то запірна арматура повинна повністю перекривати потік (витрату) речовини по трубопроводі і відповідно має 2 стана : повністю закритий, повністю відкритий.

Для цього , щоб повністю закрити запірну арматуру електропривод заповнений пристроєм затягування арматури.

Це пристрій, що робить наступну операцію: виникає електропривод не зразу при відкритті, а ще якийсь час створює закриття для затягування гарантійного закривання.

Системний комплекс ТИТАН має аналогічну структуру як і комплекс УРАН , її відмінності :

1. керувальний обчислювальний комплекс М – 7000 → СМ -2М

2. інформаційний комплекс М - 60→ М- 64 + УЛУ 2 – ГМ

3. введений комплекс КЗО(зв'язку з об'єктом).Це підсистема збору даних нижчого рівня, яка робить попередню обробку даних

4. на БЩУ ввели робочі місця оператора – технолога (РМОТ)