2.6 Управляющая вычислительная система

Сложность и быстротечность технологических процессов на энергоблоке АЭС обуслов­ливают необходимость комплексной автоматизации рабочих мест операторов, управляющих оборудованием реакторного и турбинного отделений. Автоматизированные рабочие места операторов-технологов должны обеспечить представление в форме удоб­ной для восприятия информации:

- о ходе технологических процессов;

- о состоянии арматуры и механизмов;

- о значениях технологических параметров, сигнализацию их отклонения от регламент­ных значений;

- о срабатывании защит и блокировок.

Обеспечение информационной поддержки операторов-технологов реализовано на энергоблоках АЭС с ВВЭР-1000 с помощью управляющей вычислительной системы.

На энергоблоках ОП ЗАЭС в настоящее время функционируют управляющие вычисли­тельные системы двух типов:

- УВС «Комплекс Титан-2» - энергоблоки №2, №4, №5 и №6;

- ПТК ВУ УВС – энергоблоки №1 и №3.

2.6.1 Управляющая вычислительная система «Комплекс Титан-2»

УВС «Комплекс Титан-2» предназначена для:

- сбора и обработки аналоговых и дискретных параметров, поступающих из системы теплотехнического контроля энергоблока, через комплексы связи с объектом;

- обмена информацией с внешними, по отношению к УВС, подсистемами АСУТП энер­гоблока;

- расчета непосредственно измеряемых параметров;

- выявления отклонений аналоговых и дискретных параметров от нормы;

- идентификации (на основе внутренних алгоритмов) аварий блока для запуска регист­раций аварий;

- регистрации измеряемых, рассчитываемых и поступающих из других систем парамет­ров;

- регистрации очередности срабатывания защит и блокировок, исходное состояние и изменение состояния механизмов, положения и изменение положения арматуры, действий оператора-технолога по управлению блоком;

- расчета управления отдельными узлами энергоблока и выдача информации опера­тору;

- централизованного опробования защит САОЗ;

- централизованного опробования защит турбины и ТПН;

- контроля защит и блокировок.

Основные вычислительные функции УВС реализованы в четырех специфицирован­ных вычислительных комплексах, построенных на базе миниЭВМ СМ-2М. СВК №1 и №2 обслуживают реакторное отделение, а СВК №3 и №4 – турбинное отделение. ЭВМ, обслу­живающие каждое из отделений энергоблока дублируют друг друга в части основных ин­формационных функций.

ЭВМ СМ-2М состоит из двух центральных процессоров (ЦП), оперативного запоми­нающего устройства (ОЗУ) емкостью 256 Кб, двух блоков контроля, трех согласователей ввода-вывода (СВВ), двух каналов прямого доступа в память (КПДП) и набора внешних устройств.

Центральные процессоры вычислительной машины микропрограммно реализуют ее систему команд. Благодаря использованию двух процессоров достигается как увеличение производительности комплекса, так и повышение надежности его функционирования. Бы­стродействие каждого процессора составляет 500 тыс. операций сложения в секунду.

Оперативное запоминающее устройство выполнено в виде автономных комплексных блоков (кубов) памяти по 64 Кб в каждом. В составе комплекса используется четыре таких автономных комплексных блока.

Блоки контроля аппаратно поддерживают механизм функционального резервирова­ния. Они контролируют работоспособность процессоров и выполняют запуск одного ЦП со стороны другого, а также обеспечивают обмен информацией между процессорами, минуя ОЗУ.

Согласователь ввода-вывода предназначен для подключения к вычислительной ма­шине внешних устройств. Конструктивно СВВ выполнен в виде каркасного блока и имеет 16 мест для размещения интерфейсных блоков, посредством которых подключаются внешние устройства, или самих внешних устройств. В состав вычислительной машины входит до три согласователя, содержащих в общей сложности 48 интерфейсных мест и 4 места для работы с каналом прямого доступа в память в селекторном режиме.

Канал прямого доступа в память предназначен для быстрого обмена информацией ме­жду ОЗУ и внешними устройствами без участия процессора. Максимальная скорость передачи данных достигает 1,4 млн. байт в секунду. Каждый из двух каналов, входящих в состав ЭВМ, имеет четыре подканала, и каждый подканал может обслуживать любое внешнее устройство, подключенное к СВВ. Сеанс обмена информацией начинается по ко­манде процессора и продолжается без его участия.

К внешним устройствам относятся накопители на магнитных дисках и магнитных лен­тах, устройства отображения (дисплеи и печатающие устройства), таймеры, устройства связи с объектами и др.

Вычислительные комплексы СМ-2М функционируют под управлением агрегатной системы программ­ного обеспечения «Дисковая операционная система» (АСПО ДОС).

Вычислительные комплексы на базе миниЭВМ СМ-1634 выполняют функции контрол­леров связи с внешними подсистемами: прием информации из СВК ВМПО СВРК, передача информации в АСУ уровня АЭС.

Основными средствами представления операторам информации являются терми­налы РМОТ-03, реализованные на базе промышленных IBM PC – совместимых компьюте­ров ПС5110. РМОТ-03 представляет собой трехмониторную рабочую станцию. В качестве устройств управления в РМОТ-03 используются функциональная, алфавитно-цифровая клавиатуры и манипулятор типа «мышь».

СВК реакторного и турбинного отделений в комплексе с РМОТ-03 образуют верхний иерархический уровень УВС.

КСО М64 и УЛУ2 в системе «Комплекс Титан-2» предназначены для сбора и первич­ной обработки аналоговых и дискретных сигналов, определяющих состояние технологиче­ских процессов энергоблока АЭС. Функция выдачи управляющих воздействий в дискретной форме реализована в УЛУ2-МПК, установленных в РО энергоблока №6. На остальных энергоблоках УЛУ2 используются в информационном режиме. КСО состоят из стоек двух типов:

– ССО-К, выполняющих функции циклического опроса измерительных преобразовате­лей, первичную обработку принятых сигналов и преобразование аналоговых сигналов в цифровой код;

- ССО-У, выполняющих функции циклического опроса шкафов ССО-К и передачи при­нятой информации в СВК.

КСО образуют нижний уровень УВС.

На рисунке 34 показана структурная схема УВС «Комплекс Титан-2».

Рассмотрим принцип работы УВС «Комплекс Титан-2».

Информация от измерительных преобразователей системы теплотехнического кон­троля в виде аналоговых сигналов и дискретных сигналов, характеризующих состояние арматуры, механизмов, срабатывание защит, сигнализации и блокировок, поступает на входы шкафов ССО-К. В шкафах ССО-К происходит первичная обработка сигналов: фильтрация, гальваническое разделение, нормализация и т.п. Обработанная информация поступает в аналого-цифровые преобразователи, в которых преобразуется в цифровой двоичный код. Кодированная информация поступает в микропрограммный контроллер, в котором осуществляется обработка шкал сигналов, сравнение их с уставками и формиро­вание признаков отклонений. Подготовленная информация по двум независимым каналам связи передается в шкаф ССО-У, последовательно опрашивающий все шкафы данного КСО. Шкаф ССО-У содержит два независимых микроконтроллера, каждый из которых, в свою очередь, связан с двумя СВК данного отделения.

В СВК производится прием информации от КСО, а также и от внешних подсистем АСУ ТП энергоблока (СВРК, АСР ТО, АКРБ) и накопление данных в базе данных. По за­просам РМОТ СВК предоставляет им необходимую информацию. Кроме того, в СВК осу­ществляется накопление информации а архивах на магнитных дисках. По запросу опера­тора информация может быть выведена в виде бланков регистрации. С терминалов СВК осуществляется управление функционированием КСО и многомашинным вычислительным комплексом. Цикл опроса аналоговых информационных каналов УВС составляет 4 се­кунды. Цикл опроса дискретных сигналов – 1 секунда. УВС принимает около 2000 аналого­вых и около 12000 дискретных сигналов.