1.2. Виды асу
На схеме (рис. 2) приведен пример соотношения некоторых видов АСУ.
Рис. 2. Вариант соотношения различных видов АСУ
Возможны, как это видно из рис. 2, АСУ ТП (технологическими процессами) дискретными и периодическими. Для энергоблока АЭС АСУ производится в одном темпе с процессом. Управление процессом в этом случае не может быть отложено на какое-то время.
АСУ производством для оперативно-диспетчерского управления несколькими взаимодействующими технологическими процессами. Она может осуществлять расчет укрупненных значений технико-экономических показателей (ТЭП), определять сроки ремонта и выполнять другие функции производственно технического характера. Некоторые функции этого характера присущи также и АСУ ТП ЭБ (АЭС).
АСУ предприятия (АСУП), решающая задачи управления в масштабе предприятии в целом (экономика управления, распределение людских и материальных ресурсов и т.д.).
АСУ НИР. Это, по-видимому, разновидность АСУП. Она предназначена для организации конкретного исследовательского процесса.
Из приведенной схемы видно, что АСУ ТП может занимать подчиненное значение в АСУ производством.
Отметим, что из перечисленных видов лишь в АСУ ТП осуществляется управление в одном темпе с процессом. Исходная информация в АСУ ТП поступает от первичных преобразователей (датчиков). В АСУП исходной информацией служит документ. Вместе с тем для АСУ ТП характерны некоторые операции АСУ производством и предприятия: например, расчет технико-экономических показателей, определение срока вывода оборудования в ремонт и т.д. Отметим также, что АСУП может быть системой более высокого уровня, чем АСУ производством. Так, АСУ ТП энергоблока АЭС является подчиненной системой по отношению к АСУ ТП АЭС.
Все АСУ любого типа обладают одним общим свойством – они являются системами управления с обратной связью.
2. Технические средства автоматизированной системы управления технологическим процессом на энергоблоке и аэс (асу тп эб и аэс)
2.1. Характеристика аэс и эб как технологических объектов управления
В настоящее время в России и, частично, в остальном мире работают три типа ядерных энергетических установок (ЯЭУ): корпусные на тепловых нейтронах с водой в качестве теплоносителя и замедлителя (ВВЭР), канальные с водой в качестве теплоносителя и графитом в качестве замедлителя (РБМК) также на тепловых нейтронах, с реакторами на быстрых нейтронах и расплавленным натрием в качестве теплоносителя (БН).
Все ЭБ атомных электростанций по существу являются тепловыми машинами, в которых происходит машинное (турбинное) преобразование тепловой энергии, вырабатываемой в ядерном реакторе, в электрическую с помощью агрегата «паровая турбина – электрогенератор». В каждом энергоблоке имеется источник тепла – ядерный реактор. Теплоноситель переносит тепло из ядерного реактора, в конечном счете, к парогенератору. Паровая турбина на одном валу с электрогенератором вырабатывает электроэнергию. В конденсаторе происходит конденсация водяного пара, отработавшего в турбине. Конденсат насосами питательной воды подается в конечном счете в реактор. Кроме того, в энергоблоке имеются циркуляционные насосы (или насос) и другое вспомогательное оборудование. Реакторы могут иметь двухконтурную схему (ВВЭР, вода – вода), одноконтурную схему (РБМК, вода), трехконтурную схему (БН, натрий – натрий – вода).
АЭС и ее энергоблоки относятся к станциям, работающим как в базовом, так и в переменном режимах работы. Соответственно этому должна строиться система регулирования мощности. Кроме того, энергоблоки АЭС допускают работу в аварийных режимах, которые могут возникнуть в энергосистеме.
Для более подробного ознакомления с устройством энергоблоков АЭС читатель отсылается к соответствующим учебникам и пособиям.
Важной составной частью оборудования энергоблоков АЭС являются системы безопасности. Они разделяются по характеру выполняемых функций [8] следующим образом.
Системы защитные, предотвращающие или ограничивающие повреждения ядерного топлива, оболочек твэл, оборудования и трубопроводов с радиоактивными средами. К этим системам относятся система АЗ, система аварийного расхолаживания активной зоны.
Системы локализующие, предотвращающие и ограничивающие распространение выделяющихся при аварии радиоактивных сред и излучений. К ним относятся герметичные помещения, контейнмент, система фильтрации и очистки сред, выбрасываемых за пределы АЭС.
Системы обеспечивающие, предназначенные для снабжения систем безопасности энергией, рабочей средой и создания условий их функционирования (например, дизель-генераторы).
Системы управляющие, предназначенные для автоматического включения систем безопасности, для контроля и управления ими в процессе выполнения заданных функций.
Кроме того системы безопасности делятся на активные и пассивные. К активным относятся системы , работа которых зависит от нормальной работы энергоисточников, управляющих элементов и т.д. Функционирование пассивных систем не зависит от работы других элементов, их ввод в действие происходит вследствие изменения параметров работы установки (например, плавкие вставки).
При нормальной работе энергоблока системы безопасности находятся в режиме ожидания. Наряду с автоматическим включением предусматривается ручное включение систем безопасности с помощью ключа, кнопки и т.п.