Меньков А.В., Острейковский В.А. Теоретические основы автоматизированного управления

Подождите немного. Документ загружается.

360

2 Âíóòðåííèé

òåñò

5 Êîíòðîëü

ïîäêëþ÷åííûõ

äàò÷èêîâ,

çàïèñü â ïàìÿòü

6 Îïðîñ

óðîâíåìåðà

òåêóùåãî áàêà

7 Çàïèñü

11 Îïðîñ ÒÑÌ 50

òåêóùåãî áàêà

12 Çàïèñü

çíà÷åíèé â ÎÇÓ

13 Âûâîä

èíôîðìàöèè

íà òàáëî

òåêóùåãî áàêà

14 Âûâîä

èíôîðìàöèè

â êîìïüþòåð

15 Ïåðåõîä

ê îïðîñó

çíà÷åíèé â ÎÇÓ

ñëåäóþùåãî áàêà

18 Èçìåíåíèå

8 Êîíòðîëü

óðîâíÿ

16 Îïðîñ

êëàâèàòóðû

17 Êëàâèøà

íàæàòà?

ïàðàìåòðîâ

10 Çâóêîâàÿ

èëè ñâåòîâàÿ

ñèãíàëèçàöèÿ

1 Íà÷àëî

Äà

Íåò

4 Êîíåö

9 Áàê ïîëíûé?

3 Èñïðàâåí?

Рис. 8.14. Бло-схема алоритма работы ИВК

361

Анало овые си налы с термопреобразователей сопротивле-

ний типа ТСМ-50 через оммтатор постпают на вход АЦП

ADAM-4011 D (фирма Advantech) и по интерфейс RS-485 пере-

даются в цифровом виде на модль мироонтроллера, де про-

исходит определение температры техноло ичесой жидости

в резерваре по заложенной номинальной статистичесой хара-

теристие ТСМ-50 (ГОСТ 6651—84) с дальнейшей передачей по-

лченных данных на табло и в омпьютер более высоо о ровня.

Источни опорно о тоа (напряжения) формирет измеритель-

ные тои для ТСМ-50 и опорные напряжения для проведения ав-

томатичесой алиброви анало овых аналов.

Опрос ровнемеров и полчение информации от них проис-

ходит по интерфейс RS-485 в цифровом виде. Модль миро-

онтроллера CPU 188-5МХ производит вычисление объема по

полченным данным и таже передает информацию на табло и

омпьютер более высоо о ровня.

Клавиатра слжит для ввода основных параметров, опреде-

ляющих рабочие диапазоны прибора (размеры резервара, диапа-

зон измерения температры, оэффициент для омпенсации из-

менений расстояния от ровнемера до поверхности жидости).

Плата индиации использется оператором для онтроля из-

менений параметров прибора, та а данная информация на

табло не отображается. Кроме то о, на плате индиации с помо-

щью лавиатры можно просмотреть тещие значения парамет-

ров любой техноло ичесой емости.

Прибор анало ично работает по остальным аналам и отсле-

живает все изменения и в др их резерварах.

Для работы специализированно о ИВК с датчиами через

шин fieldbus предсмотрен вариант исполнения омплеса с

возможностью подлючения интеллетальных интерфейсных

плат фирмы Hilscher, обеспечивающих достп  различным про-

мышленным сетям. В этом слчае платы ИВК и интерфейсные

платы размещаются в монтажном арасе с 8-разрядной шиной

ISA.

Кроме то о, омплес допсает подлючение датчиов и ис-

полнительных стройств через AS-интерфейсы и шлюзы фирмы

Pepperl+Fuchs, что расширяет оммтационные возможности

ИВК и номенлатр допстимых стройств нижне о ровня.

Обеспечение точности измерений. Для обеспечения точности

измерений в ал оритме работы специализированно о омплеса

ИВКТ-7685 предсмотрена возможность автоматичесой алиб-

рови анало овых аналов с целью омпенсации по решностей и

странения дрейфа оэффициента силения и смешения нлево-

362

о ровня входно о силителя анало овых си налов, входяще о в

состав блоа оммтации.

Процесс автоматичесой алиброви входно о силителя

осществляется по следющем ал оритм. Через оммтатор

анало овых си налов  нем подлючаются два источниа опор-

ных напряжений, параметры оторых U

и U

известны. Источ-

нии опорных напряжений реализованы на миросхеме REF 195.

Величина выходных напряжений входно о силителя при

подлючении перво о и второ о источниа опорных напряжений

соответственно составит:

= U

+ kU

= U

+ kU

Здесь U

— величина выходно о напряжения входно о сили-

теля при подлючении  нем источниа опорно о напряжения,

В; U

— величина выходно о напряжения входно о силителя

при подлючении  нем второ о источниа опорно о напряже-

ния, В; U

— величина смещения нлево о ровня входно о си-

лителя на е о выходе, В; k — оэффициент силения; U

— вели-

чина напряжения перво о источниа опорно о напряжения, В;

— величина напряжения второ о источниа опорно о напря-

жения, В.

Решая полченню систем линейных равнений относитель-

но оэффициента силения и величины смещения нлево о

ровня входно о силителя на е о выходе, полчим:

k = ( U

– U

)/(U

– U

= [U

+ U

– k(U

+ U

)]/2.

Следовательно, исходя из замеренно о на выходе входно о

силителя параметра напряжения U

можно расчетным птем

определить неизвестню величин входно о напряжения U

= (U

– U

)/k.

Таим образом, птем автоматичесой алиброви входно о

силителя ислючаются по решности, возниающие из-за дрей-

фа оэффициента силения и смещения нлево о ровня входно-

о силителя.

Залючение. В ОАО «Казчерметавтоматиа» работа над специ-

ализированным измерительно-вычислительным омплесом для

онтроля температры и ровня реа ентов в техноло ичесих ем-

остях цеха редих металлов спешно завершена проведением

363

Госдарственных приемочных испытаний с полчением сертифи-

ационных доментов в полном объеме. Осществлена работа

по монтаж, наладе и внедрению в опытно-промышленню эс-

платацию автоматизированной системы мониторин а и прав-

ления техноло ичесими процессами в резерварах с реа ентами

цеха редих металлов Дочерне о осдарственно о предприятия

(ДГП) «Жезаз анредмет».

Это внедрение позволило:

— повысить точность измерения ровня реа ентов в резерв-

арах, снизив по решность с ±10 мм (рчной способ с ис-

пользованием мерной штан и) до ±1 мм, бла одаря чем

далось стабилизировать параметры техноло ичесих про-

цессов и величить выход онечной продции;

— странить необходимость рчно о трда при измерении

ровня реа ентов в резерварах;

— лчшить словия трда (снизить за азованность рабочих

мест из-за отаза от измерений врчню и связанных с

этим отрываний специальных люов резерваров, обес-

печить возможность дистанционно о онтроля и правле-

ния, повысить безопасность трда и др.).

8.2.10. Подсистема ACУ З-03P системы правления

и защиты исследовательсоо ядерноо реатора ПИК

В этом разделе представлен принципиально новый подход 

задаче построения инте рированно о анала формирования си -

налов правляющей системы безопасности, использемо о в ап-

паратре системы правления и защиты для исследовательсо о

ядерно о реатора ПИК Петербр со о инститта ядерной фи-

зии Российсой аадемии на.

Введение. Системы обеспечения безопасной работы реатор-

ных станово вознили вследствие необходимости онтроля со-

стояния ативной зоны реатора, в первю очередь нейтронно о

потоа, затем тепло идравличесих параметров. С введением в

эсплатацию элетростанций, работающих на ядерном топливе,

системам онтроля и обеспечения безопасной работы ядерных

реаторов стали делять большее значение.

Значительню часть атомных объетов составляют исследова-

тельсие реаторы и ритичесие стенды, предназначенные для

начных исследований в области ядерной физии, физии твер-

до о тела, техноло ии элементов ядерных реаторов, медицины и

т. д. Контроль, правление и обеспечение безопасной работы та-

их ядерно-опасных объетов таже немаловажны.

362

о ровня входно о силителя анало овых си налов, входяще о в

состав блоа оммтации.

Процесс автоматичесой алиброви входно о силителя

осществляется по следющем ал оритм. Через оммтатор

анало овых си налов  нем подлючаются два источниа опор-

ных напряжений, параметры оторых U

и U

известны. Источ-

нии опорных напряжений реализованы на миросхеме REF 195.

Величина выходных напряжений входно о силителя при

подлючении перво о и второ о источниа опорных напряжений

соответственно составит:

= U

+ kU

= U

+ kU

Здесь U

— величина выходно о напряжения входно о сили-

теля при подлючении  нем источниа опорно о напряжения,

В; U

— величина выходно о напряжения входно о силителя

при подлючении  нем второ о источниа опорно о напряже-

ния, В; U

— величина смещения нлево о ровня входно о си-

лителя на е о выходе, В; k — оэффициент силения; U

— вели-

чина напряжения перво о источниа опорно о напряжения, В;

— величина напряжения второ о источниа опорно о напря-

жения, В.

Решая полченню систем линейных равнений относитель-

но оэффициента силения и величины смещения нлево о

ровня входно о силителя на е о выходе, полчим:

k = ( U

– U

)/(U

– U

= [U

+ U

– k(U

+ U

)]/2.

Следовательно, исходя из замеренно о на выходе входно о

силителя параметра напряжения U

можно расчетным птем

определить неизвестню величин входно о напряжения U

= (U

– U

)/k.

Таим образом, птем автоматичесой алиброви входно о

силителя ислючаются по решности, возниающие из-за дрей-

фа оэффициента силения и смещения нлево о ровня входно-

о силителя.

Залючение. В ОАО «Казчерметавтоматиа» работа над специ-

ализированным измерительно-вычислительным омплесом для

онтроля температры и ровня реа ентов в техноло ичесих ем-

остях цеха редих металлов спешно завершена проведением

363

Госдарственных приемочных испытаний с полчением сертифи-

ационных доментов в полном объеме. Осществлена работа

по монтаж, наладе и внедрению в опытно-промышленню эс-

платацию автоматизированной системы мониторин а и прав-

ления техноло ичесими процессами в резерварах с реа ентами

цеха редих металлов Дочерне о осдарственно о предприятия

(ДГП) «Жезаз анредмет».

Это внедрение позволило:

— повысить точность измерения ровня реа ентов в резерв-

арах, снизив по решность с ±10 мм (рчной способ с ис-

пользованием мерной штан и) до ±1 мм, бла одаря чем

далось стабилизировать параметры техноло ичесих про-

цессов и величить выход онечной продции;

— странить необходимость рчно о трда при измерении

ровня реа ентов в резерварах;

— лчшить словия трда (снизить за азованность рабочих

мест из-за отаза от измерений врчню и связанных с

этим отрываний специальных люов резерваров, обес-

печить возможность дистанционно о онтроля и правле-

ния, повысить безопасность трда и др.).

8.2.10. Подсистема ACУ З-03P системы правления

и защиты исследовательсоо ядерноо реатора ПИК

В этом разделе представлен принципиально новый подход 

задаче построения инте рированно о анала формирования си -

налов правляющей системы безопасности, использемо о в ап-

паратре системы правления и защиты для исследовательсо о

ядерно о реатора ПИК Петербр со о инститта ядерной фи-

зии Российсой аадемии на.

Введение. Системы обеспечения безопасной работы реатор-

ных станово вознили вследствие необходимости онтроля со-

стояния ативной зоны реатора, в первю очередь нейтронно о

потоа, затем тепло идравличесих параметров. С введением в

эсплатацию элетростанций, работающих на ядерном топливе,

системам онтроля и обеспечения безопасной работы ядерных

реаторов стали делять большее значение.

Значительню часть атомных объетов составляют исследова-

тельсие реаторы и ритичесие стенды, предназначенные для

начных исследований в области ядерной физии, физии твер-

до о тела, техноло ии элементов ядерных реаторов, медицины и

т. д. Контроль, правление и обеспечение безопасной работы та-

их ядерно-опасных объетов таже немаловажны.

364

ЗАО «СНИИП-СИСТЕМАТОМ» («ССА», до 1994 . — отделе-

ние НИЦ СНИИП) занимается разработой аппаратры обеспе-

чения безопасности ядерных реаторов более тридцати лет. За это

время были подтверждены основные онцепции построения

аппаратры, из отовлены и становлены системы правления и

защиты ядерных реаторов на Кольсой, Балаовсой, Кали-

нинсой, Ново-Воронежсой, Ровенсой, Южно-Ураинсой,

Запорожсой АЭС, на АЭС в Ловиизе (Финляндия), Козлоде

(Бол ария), Моховце (Словаия) и др их. Оснащены анало ич-

ными системами онтроля и правления защитой исследователь-

сие реаторы центра ядерных исследований (ЦЯИ) в . Тажра

(Ливия) и инститта ядерных исследований (ИЯИ) в . Далат

(Вьетнам). Аппаратра, становленная на этих ядерно-опасных

объетах, обеспечивает по сей день их надежню работ. Напри-

мер, АЭС в Ловиизе введена в строй в 1975 ., исследовательсий

реатор при ИЯИ в . Далат введен в эсплатацию в 1984 ., и до

настояще о времени аппаратра на этих объетах находится в ра-

бочем состоянии.

Основные принципы физии работы ядерных реаторов ос-

таются незыблемы. Однао аппаратра, осществляющая прав-

ление ядерными реаторами, а анало овая, та и цифровая и

особенно вычислительная техниа, за последние четверть веа

ша нла далео вперед. Брное развитие и повышение надежнос-

ти миросхем с высоой степенью инте рации и мироонтрол-

леров отрыло перспетивы дальнейше о развития и модерниза-

ции систем онтроля и правления защитой. Аппаратра системы

онтроля и правления защитой реаторных станово, разраба-

тываемая в «ССА», прошла все этапы развития элетронной тех-

нии: первые омплесы были выполнены с применением ана-

ло овой технии (середина 1970-х одов), затем была создана и

введена в постоянню эсплатацию первая в СССР аппаратра

онтроля нейтронно о потоа на основе цифровой технии (1987 .,

Кольсая АЭС). Началось широое внедрение цифровой технии

в систем онтроля тепло идравличесих параметров, аппаратр

формирования ло ичесих си налов правления реаторной с-

тановой, стройства отображения и ре истрации онтролире-

мых параметров.

На рбеже столетий (1999 .) был разработан и введен в пос-

тоянню эсплатацию омплес аппаратры системы онтроля

и правления защитой на втором блое Кольсой АЭС (фото ра-

фия Кольсой АЭС представлена на первой странице обложи

жрнала). Аппаратра формирования защитных си налов по па-

раметрам нейтронно о потоа и тепло идравличесим парамет-

365

рам это о омплеса традиционно была выполнена на основе хо-

рошо зареомендовавшей себя цифровой аппаратры разработо

середины 1980-х одов. Наряд с этим аппаратра формирования

правляющих си налов аварийной защиты была выполнена на

ло ичесих матрицах фирмы Altera. Пратичеси вся аппаратра

систем онтроля, не входящая в состав системы правления ава-

рийной защитой реатора (это аппаратра онтроля пере рзи,

автоматичесий ре лятор мощности, аппаратра онтроля реа-

тивности, аппаратра си нализации первопричины аварийной

ситации, стройства отображения и протоолирования инфор-

мации), была выполнена с применением процессорной технии

на основе изделий фирм Octagon Systems, Advantech, Analog

Devices, Grayhill, Planar, Bopla, Arlesyn Technologies.

С 1997 . в «ССА» полчило развитие новое направление в об-

ласти разработи систем онтроля и правления защитой ядерных

реаторов — применение специализированных мироонтролле-

ров в аппаратре правляющей системы безопасности и правле-

ния техноло ичесой автоматиой. Применение мироонтрол-

леров подняло аппаратр на более высоий техничесий ро-

вень, повысило ее надежность и помехостойчивость, привело 

соращению объема аппаратры, сделало ее ибой и ле о адап-

тиремой  онретном проет, более эр ономичной по отно-

шению  обслживающем персонал.

Стртра омплеса. Комплес аппаратры АСУЗ-03Р явля-

ется составной элетронной частью системы правления и защи-

ты (СУЗ) исследовательсо о ядерно о реатора ПИК. Он ос-

ществляет онтроль и обеспечивает безопасность эсплатации

реаторной станови во всех режимах: во время пса реатора,

работы на заданном ровне мощности, пере рзи (за рзи)

топлива, а таже при возниновении аварийной ситации и при

остановленном реаторе. В соответствии с НП-033-01 «Общие

положения обеспечения безопасности исследовательсих ядер-

ных станово» (ОПБ ИЯУ) элементы омплеса подразделяют-

ся на следющие лассы безопасности: 2УН, ЗН, ЗУ, 4.

Данный омплес представляет собой ло ичеси завершенню

стртр с наличием постоянно о про раммно о и аппаратно о

онтроля подсистем правления аварийной защитой, оперативно о

онтроля теще о состояния, дол овременной архивации и до-

ментирования информации, автоматичесой предпсовой провер-

и. Комплес выполнен на основе модлей с применением стандар-

тных ло ичесих элементов, ло ичесих матриц с высоой степенью

инте рации, специализированных мироонтроллеров, разработан-

ных в «ССА», промышленных омпьютеров и модлей ввода-выво-

364

ЗАО «СНИИП-СИСТЕМАТОМ» («ССА», до 1994 . — отделе-

ние НИЦ СНИИП) занимается разработой аппаратры обеспе-

чения безопасности ядерных реаторов более тридцати лет. За это

время были подтверждены основные онцепции построения

аппаратры, из отовлены и становлены системы правления и

защиты ядерных реаторов на Кольсой, Балаовсой, Кали-

нинсой, Ново-Воронежсой, Ровенсой, Южно-Ураинсой,

Запорожсой АЭС, на АЭС в Ловиизе (Финляндия), Козлоде

(Бол ария), Моховце (Словаия) и др их. Оснащены анало ич-

ными системами онтроля и правления защитой исследователь-

сие реаторы центра ядерных исследований (ЦЯИ) в . Тажра

(Ливия) и инститта ядерных исследований (ИЯИ) в . Далат

(Вьетнам). Аппаратра, становленная на этих ядерно-опасных

объетах, обеспечивает по сей день их надежню работ. Напри-

мер, АЭС в Ловиизе введена в строй в 1975 ., исследовательсий

реатор при ИЯИ в . Далат введен в эсплатацию в 1984 ., и до

настояще о времени аппаратра на этих объетах находится в ра-

бочем состоянии.

Основные принципы физии работы ядерных реаторов ос-

таются незыблемы. Однао аппаратра, осществляющая прав-

ление ядерными реаторами, а анало овая, та и цифровая и

особенно вычислительная техниа, за последние четверть веа

ша нла далео вперед. Брное развитие и повышение надежнос-

ти миросхем с высоой степенью инте рации и мироонтрол-

леров отрыло перспетивы дальнейше о развития и модерниза-

ции систем онтроля и правления защитой. Аппаратра системы

онтроля и правления защитой реаторных станово, разраба-

тываемая в «ССА», прошла все этапы развития элетронной тех-

нии: первые омплесы были выполнены с применением ана-

ло овой технии (середина 1970-х одов), затем была создана и

введена в постоянню эсплатацию первая в СССР аппаратра

онтроля нейтронно о потоа на основе цифровой технии (1987 .,

Кольсая АЭС). Началось широое внедрение цифровой технии

в систем онтроля тепло идравличесих параметров, аппаратр

формирования ло ичесих си налов правления реаторной с-

тановой, стройства отображения и ре истрации онтролире-

мых параметров.

На рбеже столетий (1999 .) был разработан и введен в пос-

тоянню эсплатацию омплес аппаратры системы онтроля

и правления защитой на втором блое Кольсой АЭС (фото ра-

фия Кольсой АЭС представлена на первой странице обложи

жрнала). Аппаратра формирования защитных си налов по па-

раметрам нейтронно о потоа и тепло идравличесим парамет-

365

рам это о омплеса традиционно была выполнена на основе хо-

рошо зареомендовавшей себя цифровой аппаратры разработо

середины 1980-х одов. Наряд с этим аппаратра формирования

правляющих си налов аварийной защиты была выполнена на

ло ичесих матрицах фирмы Altera. Пратичеси вся аппаратра

систем онтроля, не входящая в состав системы правления ава-

рийной защитой реатора (это аппаратра онтроля пере рзи,

автоматичесий ре лятор мощности, аппаратра онтроля реа-

тивности, аппаратра си нализации первопричины аварийной

ситации, стройства отображения и протоолирования инфор-

мации), была выполнена с применением процессорной технии

на основе изделий фирм Octagon Systems, Advantech, Analog

Devices, Grayhill, Planar, Bopla, Arlesyn Technologies.

С 1997 . в «ССА» полчило развитие новое направление в об-

ласти разработи систем онтроля и правления защитой ядерных

реаторов — применение специализированных мироонтролле-

ров в аппаратре правляющей системы безопасности и правле-

ния техноло ичесой автоматиой. Применение мироонтрол-

леров подняло аппаратр на более высоий техничесий ро-

вень, повысило ее надежность и помехостойчивость, привело 

соращению объема аппаратры, сделало ее ибой и ле о адап-

тиремой  онретном проет, более эр ономичной по отно-

шению  обслживающем персонал.

Стртра омплеса. Комплес аппаратры АСУЗ-03Р явля-

ется составной элетронной частью системы правления и защи-

ты (СУЗ) исследовательсо о ядерно о реатора ПИК. Он ос-

ществляет онтроль и обеспечивает безопасность эсплатации

реаторной станови во всех режимах: во время пса реатора,

работы на заданном ровне мощности, пере рзи (за рзи)

топлива, а таже при возниновении аварийной ситации и при

остановленном реаторе. В соответствии с НП-033-01 «Общие

положения обеспечения безопасности исследовательсих ядер-

ных станово» (ОПБ ИЯУ) элементы омплеса подразделяют-

ся на следющие лассы безопасности: 2УН, ЗН, ЗУ, 4.

Данный омплес представляет собой ло ичеси завершенню

стртр с наличием постоянно о про раммно о и аппаратно о

онтроля подсистем правления аварийной защитой, оперативно о

онтроля теще о состояния, дол овременной архивации и до-

ментирования информации, автоматичесой предпсовой провер-

и. Комплес выполнен на основе модлей с применением стандар-

тных ло ичесих элементов, ло ичесих матриц с высоой степенью

инте рации, специализированных мироонтроллеров, разработан-

ных в «ССА», промышленных омпьютеров и модлей ввода-выво-

366

да фирмы Octagon Systems, преобразователей си налов фирм Analog

Devices и Grayhill, элетролюминесцентных дисплеев фирмы Planar,

преобразователей напряжения фирмы Artesyn Technologies, про-

мышленной рабочей станции фирмы Advantech.

В состав омплеса АСУЗ-03Р (рис. 8.15) входят четыре ана-

ла онтроля и формирования защитных си налов по параметрам

нейтронно о потоа, три анала онтроля и формирования за-

щитных си налов по тепло идравличесим параметрам, три а-

нала формирования правляющих си налов для защитной систе-

мы безопасности и техноло ичесой автоматии, четыре анала

онтроля реативности, четыре ре лятора мощности, один а-

нал онтроля положения рабочих ор анов.

Контроль реативности и ре лирования мощности реатор-

ной станови осществляется по информации, постпающей от

блоов дететирования нейтронно о потоа, частвющих в фор-

мировании си налов защиты по параметрам нейтронно о потоа.

Комплес АСУЗ-03Р таже обеспечивает онтроль нейтрон-

но о потоа по двм независимым аналам при помощи аппара-

тры, расположенной на резервном щите правления (РЩУ).

Контроль оперативной информации и состояния исправнос-

ти реаторной станови реализется посредством несольих

стройств, работающих одновременно:

— три анало овых дисплея пльта оператора блочно о щита

правления (БЩУ) и один анало овый дисплей РЩУ,

предназначенные для отображения в виде исто рамм и в

цифровом виде значений тепло идравличесих парамет-

ров, параметров нейтронно о потоа, реативности, вели-

чины разбаланса, положения рабочих ор анов, состояния

исправности блоов и стройств омплеса;

— четыре строчных цифровых дисплея, предназначенные для

отображения поанально о значения мощности нейтрон-

но о потоа и величины обратной сорости изменения

плотности нейтронно о потоа (период раз она реатора);

— самопишщие ре истраторы для непрерывной записи по-

анальной и средненной величины мощности нейтрон-

но о потоа, поанально о и минимально о значения пе-

риода раз она реатора;

— рабочая станция и принтер, предназначенные для отобра-

жения, архивирования, протоолирования параметров

омплеса во всех режимах работы реатора, а таже диа-

ностии блоов, частвющих в формировании защитных

си налов, и провери систем техноло ичесой автоматии

в режиме останова реатора.

367

ÀËÎÑ 3

ÀËÎÑ 2

ÀÊÍÏ 4

Ê óñòðîé-

ñòâàì

òåõíîëî-

ãè÷åñêîé

àâòîìàòèêè

Ê áëîêàì

óïðàâëåíèÿ

èñïîëíè-

òåëüíûìè

ìåõàíèç-

Àïïàðàòóðà

äèàãíîñòèêè è

ïðîòîêîëèðîâàíèÿ

"Îáîáùåííûé ÀÇ"

ÀÊÐ/ÀÐÌ 4

ÓÂÂ 4

ÓÂÂ 3

ÓÂÂ 2

ÓÂÂ 1/ÀÊÏÑ 1

Ethernet

RS-485

Ëèíèè äèñêðåòíûõ

ñèãíàëîâ

Îïåðàòèâíû

äèñïëåé

îïåðàòîðà

Ïóëüò

ÀÊÍÏ 3

ÀÊÍÏ 2

"Îáîáùåííûé ÀÇ"

Óïðàâëåíèå

ÀÊÍÏ 1

ÀÊÒÏ 3

ÀÊÒÏ 2

ÀÊÒÏ 1

ÀÊÐ/ÀÐÌ 3

ÀÊÐ/ÀÐÌ 2

ÀÊÐ/ÀÐÌ 1

ÀËÎÑ 1

ìàìè

Рис. 8.15. Стртрная схема омплеса АСУЗ-03Р:

АКНП — аппаратра онтроля нейтронноо потоа; АКТП — аппарат-

ра онтроля теплоидравличесих параметров; АЛОС — аппаратра ло-

ичесой обработи синалов; АКР — аппаратра онтроля реативнос-

ти; АРМ — автоматичесий релятор мощности; АКПС — аппаратра

онтроля положения стержней; УВВ — правление вводом-выводом

информации; «Обобщенный AЗ» — обобщенный правляющий синал

аварийной защиты; «Управление» — синалы правления стройствами

технолоичесой автоматии

366

да фирмы Octagon Systems, преобразователей си налов фирм Analog

Devices и Grayhill, элетролюминесцентных дисплеев фирмы Planar,

преобразователей напряжения фирмы Artesyn Technologies, про-

мышленной рабочей станции фирмы Advantech.

В состав омплеса АСУЗ-03Р (рис. 8.15) входят четыре ана-

ла онтроля и формирования защитных си налов по параметрам

нейтронно о потоа, три анала онтроля и формирования за-

щитных си налов по тепло идравличесим параметрам, три а-

нала формирования правляющих си налов для защитной систе-

мы безопасности и техноло ичесой автоматии, четыре анала

онтроля реативности, четыре ре лятора мощности, один а-

нал онтроля положения рабочих ор анов.

Контроль реативности и ре лирования мощности реатор-

ной станови осществляется по информации, постпающей от

блоов дететирования нейтронно о потоа, частвющих в фор-

мировании си налов защиты по параметрам нейтронно о потоа.

Комплес АСУЗ-03Р таже обеспечивает онтроль нейтрон-

но о потоа по двм независимым аналам при помощи аппара-

тры, расположенной на резервном щите правления (РЩУ).

Контроль оперативной информации и состояния исправнос-

ти реаторной станови реализется посредством несольих

стройств, работающих одновременно:

— три анало овых дисплея пльта оператора блочно о щита

правления (БЩУ) и один анало овый дисплей РЩУ,

предназначенные для отображения в виде исто рамм и в

цифровом виде значений тепло идравличесих парамет-

ров, параметров нейтронно о потоа, реативности, вели-

чины разбаланса, положения рабочих ор анов, состояния

исправности блоов и стройств омплеса;

— четыре строчных цифровых дисплея, предназначенные для

отображения поанально о значения мощности нейтрон-

но о потоа и величины обратной сорости изменения

плотности нейтронно о потоа (период раз она реатора);

— самопишщие ре истраторы для непрерывной записи по-

анальной и средненной величины мощности нейтрон-

но о потоа, поанально о и минимально о значения пе-

риода раз она реатора;

— рабочая станция и принтер, предназначенные для отобра-

жения, архивирования, протоолирования параметров

омплеса во всех режимах работы реатора, а таже диа-

ностии блоов, частвющих в формировании защитных

си налов, и провери систем техноло ичесой автоматии

в режиме останова реатора.

367

ÀËÎÑ 3

ÀËÎÑ 2

ÀÊÍÏ 4

Ê óñòðîé-

ñòâàì

òåõíîëî-

ãè÷åñêîé

àâòîìàòèêè

Ê áëîêàì

óïðàâëåíèÿ

èñïîëíè-

òåëüíûìè

ìåõàíèç-

Àïïàðàòóðà

äèàãíîñòèêè è

ïðîòîêîëèðîâàíèÿ

"Îáîáùåííûé ÀÇ"

ÀÊÐ/ÀÐÌ 4

ÓÂÂ 4

ÓÂÂ 3

ÓÂÂ 2

ÓÂÂ 1/ÀÊÏÑ 1

Ethernet

RS-485

Ëèíèè äèñêðåòíûõ

ñèãíàëîâ

Îïåðàòèâíû

äèñïëåé

îïåðàòîðà

Ïóëüò

ÀÊÍÏ 3

ÀÊÍÏ 2

"Îáîáùåííûé ÀÇ"

Óïðàâëåíèå

ÀÊÍÏ 1

ÀÊÒÏ 3

ÀÊÒÏ 2

ÀÊÒÏ 1

ÀÊÐ/ÀÐÌ 3

ÀÊÐ/ÀÐÌ 2

ÀÊÐ/ÀÐÌ 1

ÀËÎÑ 1

ìàìè

Рис. 8.15. Стртрная схема омплеса АСУЗ-03Р:

АКНП — аппаратра онтроля нейтронноо потоа; АКТП — аппарат-

ра онтроля теплоидравличесих параметров; АЛОС — аппаратра ло-

ичесой обработи синалов; АКР — аппаратра онтроля реативнос-

ти; АРМ — автоматичесий релятор мощности; АКПС — аппаратра

онтроля положения стержней; УВВ — правление вводом-выводом

информации; «Обобщенный AЗ» — обобщенный правляющий синал

аварийной защиты; «Управление» — синалы правления стройствами

технолоичесой автоматии

368

Комплес АСУЗ-03Р передает информацию в систем верхне-

о ровня РАКУРС — распределенный автоматизированный

омплес правления реаторной становой — и полчает от

этой системы си налы едино о времени.

Аппаратра омплеса АСУЗ-03Р размешена в различных по-

мещениях здания исследовательсо о реатора:

— блои дететирования, силители, преобразователи, бло

си нализации раз она — в реаторном зале;

— стройства наопления и обработи информации, ст-

ройства оммтации — в отдельных помещениях аппара-

тры СУЗ;

— стройства отображения информации, самопишщие ре-

истраторы, бло си нализации раз она, ор аны правле-

ния реаторной становой, аппаратра диа ностии и

протоолирования (АДП) — в помещении БЩУ;

— стройство наопления и обработи информации, ст-

ройства отображения и ре истрации информации — в по-

мещении РЩУ.

Основные принципы построения омплеса. При разработе

омплеса АСУЗ-03Р были реализованы следющие принципы

стртрно о построения, онцепции ор анизации обмена ин-

формацией и требования  про раммном обеспечению.

Комплес имеет традиционню анальню («ниточню»)

стртр и влючает в себя аппаратр, начиная от стройств де-

тетирования и заанчивая стройством формирования обоб-

щенно о правляюще о си нала аварийной защиты («Обобщен-

ный AЗ») и правляющих си налов для техноло ичесой автома-

тии. Стртра омплеса АСУЗ-03Р обеспечивает полню

онстртивню, элетричесю и фнциональню независи-

мость аналов.

В омплесе использется принцип проетирования ст-

ройств и блоов двойно о фнционально о назначения. Аппа-

ратра формирования си нала «Обобщенный AЗ», выполняющая

фнции защиты, онтроля и правления, выполнена в виде еди-

но о стройства наопления и обработи информации (УНО) с

блочной архитетрой, аждый бло — составная часть анала

онтроля и защиты.

Аппаратра, формирющая си налы для защитной системы бе-

зопасности, выполнена с применением специализированных ми-

роонтроллеров и лассифицирется а аппаратра ласса 2УН.

Аппаратра, выполняющая фнции онтроля, построена с

использованием миропроцессоров промышленно о назначения

фирмы Octagon Systems и является аппаратрой ласса ЗН и ЗУ.

369

Единая для все о омплеса АСУЗ-03Р аппаратра, обеспечи-

вающая диа ности, архивацию, протоолирование, предпсо-

вю провер, передач информации на верхний ровень, — ап-

паратра диа ностии и протоолирования (АДП) — реализована

на базе промышленно о омпьютера фирмы Advantech. Это ап-

паратра 4- о ласса.

Про раммное обеспечение для аппаратры ласса 2 разрабо-

тано на ассемблере, является новым, не содержащим встроенной

операционной системы MS-DOS и BIOS. Остальное про раммное

обеспечение разработано на язые Пасаль и фнционирет под

правлением MS-DOS совместимой операционной системы.

Входной информацией для омплеса являются значения

плотности потоа тепловых нейтронов, нифицированные тоо-

вые си налы 4...20 мА, си налы с выходов термопреобразователей

сопротивления (ТПС), постпающие от измерительных ст-

ройств и датчиов тешю идравличесих параметров, а таже си -

налы с выходов переменных сопротивлений ПТП-22, онтроли-

рющих положение рабочих ор анов, и дисретные си налы со-

стояния обеспечивающих систем.

Обмен информацией межд блоами и стройствами омп-

леса осществляется а по стандартным интерфейсам RS-485 и

Ethernet, та и в виде обмена частотными и дисретными си на-

лами.

Все входные и выходные линии связи межд стройствами ом-

плеса, а таже межд омплесом и др ими системами альвани-

чеси развязаны и выдерживают испытательное напряжение 1500 В.

Элетропитание омплеса осществляется от четырех вво-

дов надежно о источниа напряжения (220 В/50 Гц) первой ате-

ории.

Элетропитание АДП и самопишщих ре истраторов произ-

водится от сети переменно о напряжения (220 В/50 Гц) БЩУ.

Элетропитание остальных блоов и стройств омплеса

осществляется от шины постоянно о напряжения 24 В, оторое

вырабатывается стройствами УНО.

Аппаратра омплеса из отовлена с применением а онс-

тртивов, разработанных в «ССА», та и стандартных онстр-

тивов и элементов онстрций фирмы Schroff.

Все это позволило нифицировать модли (злы), стандарти-

зировать блои, объединить в одн стой несольо фнцио-

нально завершенных блоов. Таим образом был создан инте ри-

рованный анал УНО, формирющий правляющий си нал для

защитной системы безопасности и системы нормальной эспл-

атации, выполняющий следющие фнции:

368

Комплес АСУЗ-03Р передает информацию в систем верхне-

о ровня РАКУРС — распределенный автоматизированный

омплес правления реаторной становой — и полчает от

этой системы си налы едино о времени.

Аппаратра омплеса АСУЗ-03Р размешена в различных по-

мещениях здания исследовательсо о реатора:

— блои дететирования, силители, преобразователи, бло

си нализации раз она — в реаторном зале;

— стройства наопления и обработи информации, ст-

ройства оммтации — в отдельных помещениях аппара-

тры СУЗ;

— стройства отображения информации, самопишщие ре-

истраторы, бло си нализации раз она, ор аны правле-

ния реаторной становой, аппаратра диа ностии и

протоолирования (АДП) — в помещении БЩУ;

— стройство наопления и обработи информации, ст-

ройства отображения и ре истрации информации — в по-

мещении РЩУ.

Основные принципы построения омплеса. При разработе

омплеса АСУЗ-03Р были реализованы следющие принципы

стртрно о построения, онцепции ор анизации обмена ин-

формацией и требования  про раммном обеспечению.

Комплес имеет традиционню анальню («ниточню»)

стртр и влючает в себя аппаратр, начиная от стройств де-

тетирования и заанчивая стройством формирования обоб-

щенно о правляюще о си нала аварийной защиты («Обобщен-

ный AЗ») и правляющих си налов для техноло ичесой автома-

тии. Стртра омплеса АСУЗ-03Р обеспечивает полню

онстртивню, элетричесю и фнциональню независи-

мость аналов.

В омплесе использется принцип проетирования ст-

ройств и блоов двойно о фнционально о назначения. Аппа-

ратра формирования си нала «Обобщенный AЗ», выполняющая

фнции защиты, онтроля и правления, выполнена в виде еди-

но о стройства наопления и обработи информации (УНО) с

блочной архитетрой, аждый бло — составная часть анала

онтроля и защиты.

Аппаратра, формирющая си налы для защитной системы бе-

зопасности, выполнена с применением специализированных ми-

роонтроллеров и лассифицирется а аппаратра ласса 2УН.

Аппаратра, выполняющая фнции онтроля, построена с

использованием миропроцессоров промышленно о назначения

фирмы Octagon Systems и является аппаратрой ласса ЗН и ЗУ.

369

Единая для все о омплеса АСУЗ-03Р аппаратра, обеспечи-

вающая диа ности, архивацию, протоолирование, предпсо-

вю провер, передач информации на верхний ровень, — ап-

паратра диа ностии и протоолирования (АДП) — реализована

на базе промышленно о омпьютера фирмы Advantech. Это ап-

паратра 4- о ласса.

Про раммное обеспечение для аппаратры ласса 2 разрабо-

тано на ассемблере, является новым, не содержащим встроенной

операционной системы MS-DOS и BIOS. Остальное про раммное

обеспечение разработано на язые Пасаль и фнционирет под

правлением MS-DOS совместимой операционной системы.

Входной информацией для омплеса являются значения

плотности потоа тепловых нейтронов, нифицированные тоо-

вые си налы 4...20 мА, си налы с выходов термопреобразователей

сопротивления (ТПС), постпающие от измерительных ст-

ройств и датчиов тешю идравличесих параметров, а таже си -

налы с выходов переменных сопротивлений ПТП-22, онтроли-

рющих положение рабочих ор анов, и дисретные си налы со-

стояния обеспечивающих систем.

Обмен информацией межд блоами и стройствами омп-

леса осществляется а по стандартным интерфейсам RS-485 и

Ethernet, та и в виде обмена частотными и дисретными си на-

лами.

Все входные и выходные линии связи межд стройствами ом-

плеса, а таже межд омплесом и др ими системами альвани-

чеси развязаны и выдерживают испытательное напряжение 1500 В.

Элетропитание омплеса осществляется от четырех вво-

дов надежно о источниа напряжения (220 В/50 Гц) первой ате-

ории.

Элетропитание АДП и самопишщих ре истраторов произ-

водится от сети переменно о напряжения (220 В/50 Гц) БЩУ.

Элетропитание остальных блоов и стройств омплеса

осществляется от шины постоянно о напряжения 24 В, оторое

вырабатывается стройствами УНО.

Аппаратра омплеса из отовлена с применением а онс-

тртивов, разработанных в «ССА», та и стандартных онстр-

тивов и элементов онстрций фирмы Schroff.

Все это позволило нифицировать модли (злы), стандарти-

зировать блои, объединить в одн стой несольо фнцио-

нально завершенных блоов. Таим образом был создан инте ри-

рованный анал УНО, формирющий правляющий си нал для

защитной системы безопасности и системы нормальной эспл-

атации, выполняющий следющие фнции:

370

— онтроль ровня и сорости нарастания плотности ней-

тронно о потоа, формирование соответствющих защит-

ных си налов;

— онтроль тепло идравличесих параметров и формирова-

ние соответствющих защитных си налов;

— ло ичесая обработа си налов и формирование правля-

ющих си налов аварийной защиты;

— ло ичесая обработа и формирование правляющих си -

налов для стройств техноло ичесой автоматии;

— рпповое и индивидальное правление рабочими ор а-

нами;

— онтроль положения рабочих ор анов (стержней);

— онтроль реативности;

— ре лирование мощности;

— правление потоом информации.

В состав инте рированно о анала входит элетронная часть,

обрабатывающая и формирющая си налы «ниточных» аналов

онтроля. Фнциональная инте рация происходит на ровне

формирования правляюще о си нала аварийной защиты и си -

налов для стройств техноло ичесой автоматии. Констртив-

ная инте рация залючается в совмещении ло ичесой части

«ниточных» аналов онтроля в одном стройстве — УНО.

Фнциональная схема инте рированно о анала правляю-

щей системы безопасности представлена на рис. 8.16.

Описание составных частей омплеса.

Каналы онтроля и аварийной защиты по параметрам нейтрон-

ноо потоа. Каналы данно о типа влючают аппаратр онтроля

нейтронно о потоа (АКНП), состоящю из стройства дететиро-

вания нейтронно о потоа (УДНП), блоа защиты по параметрам

нейтронно о потоа (БЗНП), блоа задания ставо по мощности

АКНП (ЗУ-АКНП), цифрово о дисплея (ЦД-АКНП), а таже опе-

ративные дисплеи пльта оператора и самопишщие ре истраторы.

Стртрная схема анала АКНП представлена на рис. 8.17.

Уровень мощности реатора онтролирется шестью незави-

симыми аналами измерения плотности потоа тепловых ней-

тронов. Четыре из них предназначены для онтроля параметров

и формирования си налов аварийной защиты по мощности и пе-

риод раз она реатора, два — тольо для онтроля параметров с

РЩУ. Необходимая информация по шести аналам отображается

на дисплеях пльта оператора БЩУ и РЩУ.

Блои дететирования АКНП размещены в аналах иониза-

ционных амер (аналы ИК). Это схие вертиальные оржен-

ные свинцовым эраном аналы.

371

Рис 8.16. Стртрная схема интерированноо анала формирования си

налов правляющей системы безопасности исследовательсоо реатора:

УДНП — стройство дететирования нейтронноо потоа; БЗНП — бло



защиты по параметрам нейтронноо потоа; ЗУ-АКНП — бло задания с

таво по мощности АКНП; БЗТП — бло защиты по теплоидравличеси

параметрам; БЛОС — бло лоичесой обработи и формирования сина

лов для блоов правления исполнительными механизмами (БУИМ), ст

ройств технолоичесой автоматии и рпповоо и индивидальноо п

равления рабочими оранами (РО); БКР/АРМ — бло онтроля реатив

ности и автоматичесоо релирования мощности; ЗУ-АРМ — бло



задания ставо АРМ; БВВ/КПС — бло онтроля положения стержней

ввода-вывода информации; AЗ и ПС — синалы аварийной защиты и пре

дпредительной синализации по мощности (N), период разона (Т), теп

лоидравличесим параметрам (ТП); МПАС — модль преобразовани

аналоовых синалов

ËÑ-N, ËÑ-Ò

ÀÇ-N, ÀÇ-Ò,

êàíàëîâ

îò äðóãèõ

ÀÊÍÏ

ÀÇ-N,

ÀÇ-Ò,

ÏÑ-N,

ÏÑ-Ò

îò äðóãèõ

ÏÑ-ÒÏ,

ÀÇ-ÒÏ,

êàíàëîâ

ÀÊÒÏ

ÀÇ-ÒÏ,

ÏÑ-ÒÏ

Óñòðîéñòâî íàêîïëåíèÿ è îáðàáîòêè èíôîðìàöèè

ÁËÎÑ

ÁÇÍÏ

ÇÓ-ÀÊÍÏ

ÇÓ-ÀÐÌ

Êàíàë ÀÊÍÏ

ÓÄÍÏ

ÁÓÈÌ

"Îáîáùåííûé ÀÇ"

(â ÁÓÈÌ)

Ê îðãàíàì

àâòîìàòè÷åñêîãî

ðåãóëèðîâàíèÿ

Óïðàâëåíèå

óñòðîéñòâàìè

òåõíîëîãè÷åñêîé

àâòîìàòèêè

Ê àïïàðàòóðå

äèàãíîñòèêè

è ïðîòîêî-

ëèðîâàíèÿ

Óïðàâëåíèå

ðàáî÷èìè îðãàíàìè

ðåàêòîðíîé

óñòàíîâêè

Îáåñïå÷è-

âàþùèå

ñèñòåìû

îïåðàòîðà

òÏóëü

îïåðàòîðà

ò Íà ïóëü

ÁÂÂ/ÊÏÑ

Êàíàë ÀÊÐ/ÀÐÌ

ÁÊÐ/ÀÐÌ

Êàíàë ÀÊÒÏ

ÁÇÒÏ

ÌÏÀÑ