2. Аппаратно-программная реализация систем управления аэс

2.1 Программно-технические средства свбу

СВБУ – система верхнего блочного уровня – образует верхний (главный) уровень автоматизации АЭС и обеспечивает централизацию всех информационных и управляющих функций на БЩУ/РЩУ/локальных постах управления. Функционально СВБУ состоит из ИВС, сетевого оборудования и постов управления БЩУ/РЩУ/МЩУ. СВБУ реализует автоматический сбор, хранение, представление информации о текущем состоянии технологических объектов управления (ТОУ) и автоматизированное дистанционное формирование команд управления исполнительными механизмами ТОУ. СВБУ предназначена для выполнения информационных, управляющих и вспомогательных функций АСУ ТП. Основными целями создания СВБУ являются:

1) централизация контроля и представления как обобщенной, так и детализированной информации о состоянии энергоблока, отдельных параметров технологических процессов и состоянии оборудования (арматуры и механизмов);

2) обеспечение дистанционного управления с рабочих станций операторов оборудованием систем нормальной эксплуатации энергоблока и частью оборудования систем нормальной эксплуатации, важных для безопасности, управление которыми не предусмотрено с панелей систем безопасности;

3) реализация сложного, функционально-группового управления оборудованием технологических систем АЭС;

4) обеспечение возможности перенастройки и изменений алгоритмов работы АСУ ТП в объеме, предусмотренном в техническом проекте АСУ ТП;

5) обеспечение необходимой информацией сменного персонала различных подразделений АЭС, которым эта информация необходима в процессе работы;

6) обеспечение обмена информацией АСУ ТП с общестанционным уровнем.

Основными направлениями достижения указанных целей являются:

1) использование современного программного обеспечения, обеспечивающего возможность обработки оперативных данных в требуемом масштабе времени, получения на этой основе информации о состоянии технологических процессов и оборудования, характере и причинах нарушений и выработки адекватных решений по управлению при участии операторов энергоблока;

2) использование современных компьютерных технологий, обеспечивающих эффективный человеко-машинный интерфейс;

3) использование диалогового режима работы для получения и ведения различного рода эксплуатационной документации.

СВБУ, в соответствии с классификацией, приведенной в Общих Положениях по обеспечению безопасности атомных станций (ОПБ‑88/97), относится к системам нормальной эксплуатации, важным для безопасности. Всю деятельность персонала, связанную с СВБУ, можно разделить на автоматическую и автоматизированную. В автоматическом режиме выполняются: сбор, обработка, обновление информации; выполнение необходимых расчетов; определение достоверности представляемой информации; представление данных на выбранных форматах; контроль и представление состояния КФБ; адресация к необходимой инструкции в случаях нарушения КФБ; контроль состояния СБ и адекватности этого состояния; представление состояния основных параметров и оборудования энергоблока; сигнализация о нарушениях в работе энергоблока или его отдельных систем; ведение архивов и протоколов; диагностирование работы комплекса технических средств СВБУ и выдача информации о возникших неисправностях; передача данных в ЛКЦ; формирование общего времени.

В автоматизированном режиме выполняются: ручной ввод информации через клавиатуру; выбор оператором требуемого формата или вида представления информации; выбор способа представления данных на экранах мониторов; работа с сигнализациями, архивами, протоколами; тестирование отдельных устройств СВБУ; тестирование работоспособности системы в целом; проверка целостности программного обеспечения; разработка новых задач; модификация БД, форматов, справочной информации и т.д.; реконфигурация системы и другие вспомогательные функции.

СВБУ представляет собой распределенную, открытую, расширяемую вычислительную систему, основными элементами которой являются автоматизированные рабочие места (АРМ), серверы, локальная вычислительная сеть. СВБУ представляет собой совокупность следующих компонент: 1) информационное обеспечение; 2) технические и программно-технические средства; 3) программное обеспечение; 4) техническая и эксплуатационная документация. Взаимодействие СВБУ со смежными программно-техническими комплексами (ПТК) АСУ ТП осуществляется через шлюзы, подключенные к ЛВС СВБУ. Структурная схема СВБУ представлена на рис. 2.1.

СВБУ включает следующие подсистемы: информационная подсистема начальника смены блока; информационно-управляющая подсистема реакторного отделения (РО) оперативного контура управления БПУ; информационно-управляющая подсистема турбинного отделения (ТО) оперативного контура управления БПУ; информационная подсистема поддержки персонала с рабочей станции центра технической поддержки (ЦТП); информационно-управляющая подсистема РПУ; информационная подсистема ЛКЦ; подсистема администрирования технических и программных средств СВБУ; информационная подсистема начальника смены электроцеха; информационная подсистема начальника смены цеха тепловой автоматики и измерений (ЦТАИ).

Рис. 2.1 Структурная схема системы верхнего блочного уровня

Информационная подсистема начальника смены блока предназначена для решения следующих задач: получение необходимой информации начальником смены блока; работа специально уполномоченного персонала в аварийных режимах работы блока; получение необходимой информации оперативным персоналом смены, заступающей на дежурство.

Информационно-управляющая подсистема РО оперативного контура управления БПУ реализует информационные и управляющие функции и предназначена для: непрерывного контроля за состоянием систем безопасности, систем нормальной эксплуатации (СНЭ) и систем нормальной эксплуатации, важных для безопасности (СНЭВБ); дистанционного управления с дисплеев РС оборудованием СНЭ и частью оборудования СНЭВБ, управление которым не предусмотрено с панелей систем безопасности. Дистанционное управление системами безопасности через данную подсистему не предусматривается.

Информационно-управляющая подсистема ТО оперативного контура управления БПУ реализует информационные и управляющие функции и предназначена для: непрерывного контроля и управления системами, участвующими в основном технологическом процессе выработки электроэнергии.

Информационная подсистема поддержки персонала с рабочей станции ЦТП предназначена для технической поддержки оперативного персонала при нарушениях в работе энергоблока.

Информационно-управляющая подсистема РПУ реализует следующие функции: контроль за состоянием реакторной установки (РУ) при отказе БПУ; контроль за состоянием систем нормальной эксплуатации и управление ими в случае отказа БПУ.

Информационная подсистема ЛКЦ предназначена для технической поддержки персонала БПУ при нарушениях нормальной эксплуатации, в аварийных ситуациях и при авариях.

Подсистема администрирования технических и программных средств СВБУ предназначена для сопровождения эксплуатации СВБУ, внесения требуемых изменений в БД и форматы отображения информации, расширения задач системы и т.д.

Информационная подсистема начальника смены электроцеха предназначена для контроля за состоянием оборудования, обслуживаемого электроцехом.

Информационная подсистема начальника смены ЦТАИ предназначена для контроля за состоянием средств и систем АСУ ТП энергоблока, а также другого оборудования, подведомственного ЦТАИ.

СВБУ обслуживает следующие посты управления, обустроенные автоматизированными рабочими местами: БПУ; РПУ; пульт администратора СВБУ; ЦТАИ; электроцех; ЛКЦ.

Автоматизированные рабочие места реализуются на основе одной или нескольких рабочих станций, подключаемых (в зависимости от их основного функционального назначения) к той или иной части ЛВС СВБУ. При подключении к ЛВС рабочие станции образуют кластеры, представляющие собой объединение через концентратор нескольких рабочих станций в сегмент ЛВС.

Зона оперативного управления БПУ содержит (рис. 2.2): АРМ ведущего инженера по управлению реактором (ВИУР); АРМ ведущего инженера по управлению турбиной (ВИУТ); АРМ начальника смены энергоблока (НСБ); АРМ для технической поддержки в помещении БПУ.

На РПУ расположены рабочие станции, обеспечивающие надежный контроль за переводом блока в подкритическое расхоложенное состояние и контроль за поддержанием его сколь угодно долго в этом состоянии. Кроме того, на РПУ расположены рабочие станции, обеспечивающие контроль за состоянием систем нормальной эксплуатации и управление ими.

АРМ администратора СВБУ обеспечивает сопровождение эксплуатации СВБУ, внесение требуемых изменений в БД, форматы отображения информации, расширение задач системы и т.д.

Информация о ходе технологических процессов представляется операторам БЩУ либо в виде компьютерных форматов (мнемосхем), либо отображается на панелях управления. Дистанционное воздействие на исполнительные механизмы, с целью корректировки процесса управления, производится также с помощью компьютерных средств или же с помощью ручного переключения индивидуальных органов управления (тумблеров, переключателей и т.д.).

Рис. 2.2 Общий вид БПУ 2-го энергоблока РоАЭС