16.4. Порядок создания основных птк асу тп

Задача создания основных программно-технических комплексов (ПТК) АСУ ТП заключается в организации взаимодействия предприятий и организаций – участников создания АСУ ТП и реализации полного комплекса работ по обеспечению максимальной готовности отгружаемого оборудования для выполнения пусконаладочных работ на АЭС. С этой целью в составе каждого проекта разрабатывается специальный руководящий документ, который устанавливает организацию управления проектом создания АСУ ТП на основании требованиях российских и международных документов по безопасности АЭС. Этим документом предусматривается обеспечение выполнения работ по созданию и внедрению АСУ ТП АЭС в установленные сроки и с надлежащим качеством с учетом опыта реализации проектов последнего поколения.

Процесс создания АСУ ТП представляет собой совокупность упорядоченных во времени и месту проведения, взаимосвязанных, объединенных в стадии и этапы работ, выполнение которых на договорных началах необходимо и достаточно для создания АСУ ТП, соответствующей заданным требованиям. Стадии и этапы представляют собой взаимно увязанные между собой части процесса создания АСУ ТП, охватывают дополнительные объемы работ и позволяют обеспечить рациональное планирование, выполнение и контроль создания АСУ ТП.

Состав и содержание стадий и этапов создания АСУ ТП АЭС формируются на основании следующих документов и факторов:

• ГОСТ 34.201-89 "Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем";

• ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания»;

• ГОСТ 34.603-92 «Информационная технология. Виды испытаний автоматизированных систем»;

• условий Контракта на строительство АЭС в частности технических требований к проектированию систем контроля и управления;

• необходимости использования опыта комплексных испытаний подсистем АСУ ТП с цифровым управлением при разработке аналогичных АСУ ТП;

• особенностей кооперации организаций (их число, рассредоточенность ресурсов, привлекаемых к выполнению проекта, состояние испытательной базы и др.);

Устанавливаемые стадии, этапы и основные работы являются руководящей основой для всех участников проекта при планировании работ, формировании календарных планов договоров, в документообороте и отчетности. Перечень работ, номенклатура испытаний и перечень документации для их обеспечения устанавливается для каждой подсистемы протоколом взаимодействия между Главным конструктором и поставщиком подсистемы. В таблице 16.5.1 на примере АСУ ТП АЭС «Куданкулам» (Индия) приведены состав и содержание стадий и этапов создания основных ПТК АСУ ТП. В таблице 16.4.1 применены сокращения: у – утверждение, и – исполнитель, си – соисполнитель, с – согласование, о – одобрение, уч. – участие в испытаниях.

Таблица 16.4.1. Состав и содержание стадий создания основных ПТК АСУ ТП

Стадии	Этапы работ	Исполнители
		АСЭ	АЭП	НИИИС	РНЦ КИ	ОКБ ГП	АТЭ	ВНИИАЭС	Поставщики	ИПУ РАН	ЭНИЦ	ВО Безопасность
1.Техническое задание	Разработка частных ТЗ и ТУ на модернизацию ПТК/подсистем. Анализ соответствия требований ЧТЗ и ТУ на ПТК/подсистемы техническим требованиям . Разработка и согласование с Заказчиком концепции испытаний АСУ ТП (включая работы на АЭС) Разработка комплексного графика создания и испытаний АСУ ТП Согласование/утверждение ЧТЗ и ТУ на ПТК/подсистемы Разработка руководящих документов и процедур выполнения работ (РД на создание и испытания ПТК/подсистем, концепций и программ испытаний и т.п.) Разработка технических решений для уточнения технического проекта АСУ ТП Выпуск каталога типовых решений каналов управления и контроля Разработка порядка обмена исходными данными между участниками создания АСУ ТП	у у с с у у	уч о си с у с и и у с	уч и си и с у с и с	уч о с с с с	уч с с у с с	и с с си с с с	си	и с и и си	си си	си и	с с с с
2.Проектная рабочая документация	2.1 Разработка рабочей документации на АСУ ТП и выдача заданий заводам на изготовление оборудования с учетом верификации технологических алгоритмов 2.2 Функциональный анализ БПУ и РПУ 2.3 Разработка технических заданий на видеокадры СВБУ 2.4 Разработка плана верификации блочного и резервного пунктов управления 2.5 Разработка концепции управления энергоблоком 2.6 Разработка проектной базы данных 2.7 Разработка программы комплексных испытаний АСУ ТП 2.8 Разработка положения о внесении изменений в документацию АСУ ТП по результатам тестирования и испытаний 2.9 Разработка перечней программ и методик выполнения ПНР и ЭД на АСУ ТП	с с	и и и си си и си у с	си си у и с	си с си с	си с с с с	си си с си и с и	си си и и с	уч си си с с с	си	си	с с с с
3. Конструкторская рабочая документация	3.1 Разработка рабочей документации на ПТК/подсистемы и ПТС 3.2 Изготовление головных/опытных образцов и проведение типовых испытаний ПТС 3.3 Отработка новых базовых решений на полигонах изготовителей (разработчиков) ПТК/подсистем 3.4 Разработка программной документации и отладка программных средств и баз данных 3.5 Разработка плана верификация и валидации подсистем и ПО 3.6 Верификация БПУ, РПУ 3.7 Разработка формуляра на АСУ ТП 3.8 Разработка формуляров на ПТК/подсистемы, 3.9 Разработка ПОК(И) на изготовление оборудования. Регистрация и получение разрешения регулирующих органов 3.10 Разработка программ и методик испытаний ПТК/подсистем АСУ ТП 3.11 Уточнение моделей низовых ПТК/подсистем, используемых при испытаниях СВБУ	с	си с си си с с	уч уч с си и с с си	с с с с с уч	с с с с с уч	уч уч о с уч	с и с уч	и и и и и и и и и	и		с с уч с с с
4. Изготовление и заводские испытания ПТС и ПТК/подсистем по ТУ	Испытания составных частей АСУ ТП с использованием Полигона АСУ ТП. Подготовка производства, изготовление оборудования, включая приемо-сдаточные испытания ПТС по ТУ Приемо-сдаточные испытания поставляемых ПТК/подсистем по ТУ		уч уч	уч уч	уч	уч			и и и	уч	си	уч уч уч

Для решения задачи обеспечения поставки оборудования АСУ ТП в максимальной степени готовности к ПНР на АЭC устанавливаются следующие объем и последовательность испытаний ПТС и ПТК/подсистем.

Для обеспечения совместимости подсистем АСУ ТП с этапа разработки рабочей документации технические задания, технические условия на ПТК/подсистемы, программы и методики приемо-сдаточных и комплексных испытаний в обязательном порядке анализируются на соответствие техническим, требованиям к интерфейсам, содержанию и форме представления результатов испытаний и согласовываются Главным конструктором АСУ. По результатам анализа Главным конструктором АСУ ТП принимается решение о корректировке документации или разработке компенсирующих материалов по отдельным подсистемам/ПТК.

На стадии изготовления и заводских испытаний оборудования дополнительно к объему испытаний, предусмотренному ТУ в соответствии с ГОСТ 15.201-2000, ГОСТ 15.005-86 (включая, при необходимости, типовые испытания ПТС), проводятся предварительные испытания на полигоне АСУ ТП и полигонах поставщиков новых технических решений в части ПТК/подсистем.

Вводится дополнительная стадия комплексных интеграционных испытаний ПТК/подсистем АСУ ТП, включающая в себя два этапа:

- этап комплексных испытаний низовых ПТК/подсистем на предприятиях – поставщиках с использованием имитаторов СВБУ с уточнением моделей низовых ПТК/подсистем для испытаний СВБУ;

- этап комплексных испытаний СВБУ на предприятии – поставщике с использованием уточненных моделей (имитаторов) низовых ПТК/подсистем.

Интеграционные испытания ПТК/подсистем и СВБУ организовываются Главным конструктором и проводятся комиссией из представителей организаций-участников. По результатам комплексных испытаний ПТК/подсистем принимается решение об отгрузке оборудования и порядке устранения выявленных несоответствий. Отчеты по всем испытаниям поставщиками оборудования и исполнителями работ передаются Главному конструктору АСУ ТП для выпуска итогового отчета по комплексным испытаниям АСУ ТП, а также АТЭ и АЭП.

Разрабатывается схема управления с разграничением обязанностей и ответственности участников создания АСУ ТП. С целью обеспечения качества работ участниками проекта АСУ ТП разрабатываются и реализуются Программы обеспечения качества на стадиях проектирования АСУ ТП – ПОКАС (П) и изготовления оборудования - ПОК(И). АЭП и поставщики оборудования разрабатывают указанные программы на основе ПОКАС (О) и/или требований. Ниже приведены примеры разграничения обязанностей и ответственности для основных участников проекта создания АСУ ТП.

Заказчик АСУ ТП:

• организует, обеспечивает и контролирует деятельность основных участников проекта АСУ ТП, принимает услуги, документацию и оборудование на всех этапах разработки, изготовления и поставки АСУ ТП в порты отправления;

• обеспечивает своевременное заключение договоров с предприятиями - участниками проекта;

• своевременно информирует заинтересованные организации об изменениях в графиках выполнения работ;

• обеспечивает выдачу исходных данных для проектирования;

• обеспечивает через договорные отношения обмен исходными данными и другой информацией, необходимой для реализации проекта в целом;

• обеспечивает комплектование и поставку номенклатуры внесистемного оборудования на АЭС;

• согласовывает ПОК, планы и графики обеспечения качества и проведения освидетельствований в контрольных точках;

• обеспечивает проведение освидетельствования хода работ в контрольных точках.

• Заказчик несет ответственность за своевременное заключение договоров в номенклатуре и объемах, обеспечивающих создание АСУ ТП в соответствии с проектными решениями и требованиями, координацию работ всех участников проекта, оплату выполненных работ в соответствии с условиями договоров и отгрузку оборудования АСУ ТП.

Главный конструктор АСУ ТП:

• разрабатывает и контролирует исполнение РД «Порядок создания АСУ ТП АЭС. Основные положения»»;

• обеспечивает организацию разработки/коррекции и согласовывает ЧТЗ на ПТК/подсистемы АСУ ТП для обеспечения единства технических требований и интерфейсов;

• согласовывает руководящие документы о порядке создания ПТК/подсистем АСУ ТП;

• рассматривает проекты технических условий и эксплуатационной документации (ФО, РЭ) на ПТК/подсистемы с целью возможной унификации методик испытаний и обеспечения сопоставимости результатов испытаний;

• согласовывает методики и участвует в отработочных (типовых) отдельных ПТС (например, шлюзов) и приемо-сдаточных испытаниях ПТК/подсистем,

• оказывает техническую и, при необходимости, производственную поддержку предприятиям-изготовителям низовых ПТК/подсистем;

• участвует в организации и проведении испытаний ПТК, ПТС и отдельных программно-технических решений на полигоне АСУ ТП и на предприятиях – поставщиках;

• разрабатывает график проведения комплексной отладки и испытаний низовых ПТК/подсистем с имитаторами СВБУ на предприятиях-изготовителях, обеспечивает их необходимыми программными средствами СВБУ;

• согласовывает программы и методики комплексных испытаний ПТК/подсистем, организует и участвует в комплексных испытаниях;

• организует обмен исходными данными и другой информацией, необходимой для реализации проекта АСУ ТП, между участниками проекта;

• организует своевременную коррекцию в смежных ПТК по результатам комплексных испытаний;

• участвует в освидетельствовании контрольных точек и оказывает поддержку поставщикам в решении технических вопросов;

• разрабатывает совместно с АЭП программу комплексных испытаний АСУ ТП в соответствии с концепцией;

• разрабатывает положение о порядке внесения изменений в документацию сопряженных ПТК/подсистем в процессе создания и испытаний АСУ ТП;

• разрабатывает формуляр на АСУ ТП по результатам комплексных испытаний ПТК/подсистем;

• участвует в разработке АТЭ единых требований к ПНД, согласовывает образцы ФО и РЭ на ПТК/подсистемы;

• обеспечивает передачу поставщиками в АЭП исходных данных, необходимых для разработки FSAR;

• разрабатывает итоговый отчет по испытаниям АСУ ТП АЭС по совокупности результатов испытаний ПТК/подсистем АСУ ТП;

• производит оценку технических, организационных и иных последствий от внесения изменений в документацию на отдельные ПТК/подсистемы и участвует совместно с Генеральным проектировщиком в принятии решений о необходимости таких изменений;

• контролирует выполнение графиков работ, определенных настоящим РД, на предприятиях-изготовителях ПТК с целью принятия своевременных корректирующих мер для выполнения сроков в части поставки АСУ ТП;

• разрабатывает требования к моделям информационных потоков со шлюзов низовых ПТК/подсистем АСУ ТП для комплексных испытаний АСУ ТП на базе СВБУ;

• разрабатывает требования к имитаторам СВБУ и программному обеспечению для комплексной отладки и испытаний низовых ПТК/подсистем на предприятиях-изготовителях;

• создает и сопровождает рабочую (эксплуатационную) базу данных АСУ ТП.

Генеральный проектировщик АЭС (АСУ ТП):

• разрабатывает рабочую документацию АСУ ТП, в том числе заказные поставочные спецификации;

• согласовывает частные технические задания на разработку ПТС / ПТК / подсистем, программы и методики их испытаний, ТУ и ФО;

• разрабатывает задания предприятиям-изготовителям на изготовление подсистем / ПТК / ПТС (ТЗЗИ) и передает их предприятиям;

• разрабатывает технические решения, уточняющие материалы техпроекта по результатам рабочего проектирования, и требования к испытаниям технических решений по АСУТП на Полигоне АСУ ТП и предприятиях-поставщиках, согласовывает отчеты по результатам полигонных испытаний;

• согласовывает документацию и участвует в работе комиссий по приемке результатов разработки и изготовления ПТС / ПТК / подсистем;

• согласовывает Акты комплексных испытаний составных частей АСУ ТП;

• согласовывает итоговый отчет по испытаниям АСУ ТП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе рассмотрена автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП), разработанная для АЭС России и зарубежных проектов с широким применением цифровой техники. Монография посвящена, в основном, описанию структурных и функциональных решений, применяемых технических средств, процедур технологии создания АСУ ТП, описывается основная нормативно-техническая база. Разработанная с участием большого количества специалистов и организаций, новая АСУ ТП АЭС имеет ряд элементов новизны в сравнении с предыдущими проектами, основные из которых следующие.

Существенно увеличился объем автоматизации как в части контроля и управления системами безопасности при протекании проектных и запроектных аварий за счет расширения алгоритмизации функций безопасности, так и в части контроля и управления системами нормальной эксплуатации за счет увеличения функционально-группового управления этой части технологических систем. Эти решения уменьшают участие человека-оператора в соответствующих процедурах управления, уменьшается влияние человеческого фактора, снижается вероятность ошибок человека.

Внедряются новые технические средства низовой автоматики типа ТПТС-ЕМ и ТПТС-NT, иерархическая структура построения которых предусматривает распределенный принцип с приближением аппаратуры к технологическому оборудованию. Это позволяет улучшить временные характеристики и снизить ресурсные затраты на построение всей системы, резко увеличивается уровень диагностики как технологического оборудования, так и технических средств АСУ ТП.

В составе структурной схемы АСУ ТП разработана и внедряется локальная вычислительная сеть низовой автоматики (ЛВС НА), которая позволяет улучшить временные характеристики обмена информацией между техническими средствами УСБ и ПТК систем контроля и управления нормальной эксплуатацией, не используя для этого технические средства СВБУ. С целью снижения общих затрат на сооружение АСУ ТП в структуре последней в ряде случаев разрабатываются технические решения по замене индивидуальных кабельных связей на оптоволоконные кабели между некоторыми ПТК. При больших потоках индивидуальных кабелей такие решения снижают стоимость и повышают пожарную безопасность.

Применены новые технические решения в части оптимизации человеко-машинного интерфейса при контроле и управлении технологическими процессами на энергоблоке. Так, внедряется экран коллективного пользования (ЭКП) в составе независимой от СВБУ информационной системы, позволяющей коллективу операторов БПУ иметь большой объем переменной информации блочного и общестанционного уровня. Схема подключения ЭКП позволяет использовать его как резервное информационное техническое средство при отключении СВБУ, что увеличивает отказоустойчивость БПУ.

Автор надеется, что систематизированные и изложенные в настоящей монографии материалы по современным цифровым проектам АСУ ТП АЭС помогут широкому кругу специалистов в своей работе, а студентам вузов быстрее и лучше освоить получаемые знания.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

а. з.	- активная зона
АЗ	- аварийная защита
АКНП	- аппаратура контроля нейтронного потока
АОП	- аппаратура отображения и протоколирования
АПС	- автоматическая пожарная сигнализация
АПТС	- аппаратура программно-технических средств
АРМ	- автоматизированное рабочее место
АРМР	- автоматический регулятор мощности реактора
АСУ ТП	- автоматизированная система управления технологическими процессами
АСВД	- автоматическая система вибродиагностики
АШ	- адресный шлейф
АЭС	- атомная электростанция
БВ	- бассейн выдержки
БИК	- блок индикации и контроля
БН	- реактор на быстрых нейтронах
БНО	- блок накопления и обработки
БД	- блок детектирования
БП	- блок питания
БПП	- блок питания первичный
БПУ	- блочный пункт управления
БС	- блок системный
БШС	- блок шлюзов сопряжения
БФС	- блок размножения и логической обработки сигналов
ВК	- вычислительный комплекс
ВОЛС	- волоконно-оптические линии связи
ВУ	- верхний уровень
ВХР	- водно-химический режим
ГМК	- групповой микроконтроллер
ЖКИ	- жидкокристаллический индикатор
ЗИП	- запасные части инструменты и принадлежности
ЗУ	- захватное устройство
ИБП	- источник бесперебойного питания
ИМК	- информационный микроконтроллер
ИП	- индикатор положения
КЗ	- короткое замыкание
КП	- промежуточный клеммник
КСА	- комплект контрольно-сервисной аппаратуры
КСО	- комплект специального оборудования вычислительного комплекса
КТС	- комплекс технических средств
КЦ	- компьютерный центр
ЛВС	- локальная вычислительная сеть
МПУ	- местный пункт управления
МРЗ	- максимально расчетное землетрясение
НЖМД	- накопитель на жестких магнитных дисках
НЭ	- нормальная эксплуатация
ОДУ	- органы дистанционного управления
ОМК	- одноплатный микроконтроллер
ОР	- орган регулирования
ПЗ	- предупредительная защита
ПИК	- подвеска ионизационных камер
ПЛК	- программируемый логический контроллер
ПО	- программное обеспечение
ППКП	- прибор приемно-контрольный, пожарный
ППО	- прикладное программное обеспечение
ППП	- пробки поворотные с приводами
ПБ	- панель безопасности
ПС	- приборная стойка
ПТК	- программно-технический комплекс
ПТК ИДС	- программно-технический комплекс информационно-диагностической сети
ПТС	- программно-техническое средство
РО	- реакторное отделение
РПУ	- резервный пункт управления
РС	- рабочая станция
РС-1	- рабочая станция однодисплейная
РС-2	- рабочая станция двухдисплейная
РСШ	- рабочая станция шлюза
РУ	- реакторная установка
СВБУ	- система верхнего блочного уровня
СВО	- система спецводоочистки
СД	- сейсмодатчик
СИАЗ	- система индустриальной антисейсмической защиты
СКУ	- система контроля и управления
СКУ ПЗ	- система контроля и управления противопожарной защитой
СГИУ	- система группового и индивидуального управления
СПО	- системное программное обеспечение
СП	- стойка питания
СС	- стойка сопряжения
СУЗ	- система управления и защиты реактора
СРК	- система радиационного контроля
ТВС	- тепловыделяющая сборка
ТПО	- тестовое программное обеспечение
ТС	- технические средства
ТО	- турбинное отделение
ФГУ	- функционально-групповое управление
ФМ	- функциональный модуль
УВИ	- устройство вывода информации
УКЭ	- узел коммуникации элементов
УНО	- устройство накопления и обработки
УПА	- Устройство пожарной автоматики
УППС	- устройство переключения питающих сетей
УРП	- устройство распределения питания
УСБ	- управляющая система безопасности
УСБИ	- управляющая система безопасности инициирующая
УСБТ	- управляющая система безопасности технологическая
УСНЭ	- управляющая система нормальной эксплуатации
ЦПУ	- центральный пункт управления
ШАК	- шкаф формирования аварийных команд
ШКУ	- шкаф контроля и управления
ШП	- шкаф питания
ЭЧ	- электрическая часть

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Системы управления и защиты ядерных реакторов. Серия: Безопасность атомных станций. Под редакцией д.т.н. М.А. Ястребенецкого. Киев, “Основа-Принт “, 2011, 770 стр.

2. В.Р. Аксенов, В.А. Василенко. Принципы создания автоматизированных систем управления технологическими процессами атомных электростанций. Санкт-Петербург, изд. «Моринтех», 2005, 264 стр.

3. Зверков В.В. Блочный пункт управления новых АЭС. Анализ и проектирование. Изд. LambertAcademicPublishing, Германия. 2012 год, 240 стр.

4. Королев В.В. Системы управления и защиты АЭС. Москва, Энергоатомиздат, 1986 г.

5. Прангишвили И.В., Амбарцумян Основы построения АСУ сложными технологическими процессами. Москва, Энергоатомиздат, 1994 г.

6. Крушельницкий В.Н., Фельдман М.Е., Коган И.Р., Зверков В.В. Автоматизированная система управления новых АЭС. // Сб. тр. ОАО «Атомэнергопроект», Москва. Выпуск 1. 2001. с. 30-44.

7. Коган И.Р., Зверков В.В. Интегрированный блочный щит управления новых российских АЭС с ВВЭР. // Сб. тр. ОАО «Атомэнергопроект», Москва. Выпуск 2. 2002.

8. В.В. Зверков Блочный пункт управления в проектах новых АЭС. Ядерные информационно-измерительные технологии. №1, 2010.

9. В.В. Зверков. Выбор количества и типов РС в составе АРМ основных операторов БПУ. Ядерные информационно-измерительные технологии. №4, 2010.

10. Технический проект автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) Нововоронежской АЭС-2. ОАО «ВНИИАЭС», Москва, 2011год.

11. Технический проект автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) Ленинградской АЭС-2. ОАО «ВНИИАЭС», Москва, 2012год.

12. Технический проект автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) энергоблока № 4 Белоярской АЭС. ОАО «ВНИИАЭС», Москва, 2012год.

13. Техническое задание на проектирование СКУ безопасности, реализованной с помощью TXS. Описание задач 1-3 уровней по реализации функций безопасности. Проект «АЭС-2006». ОАО «ВНИИАЭС». Москва, 2010.

14. Концепция управления энергоблоком № 3 Калининской АЭС с БПУ. ОАО «ВНИИАЭС». Москва, 2003.

15. А.Н.Анохин, В.А. Острейковский. Вопросы эргономики в ядерной энергетике. Москва, Энергоатомиздат, 2001, 344 стр.

16. Физические и конструкционные особенности ядерных энергетических установок с ВВЭР. Изд. НИЯУ МИФИ. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Москва, 2011, 376 стр.

17. В.А. Иванов. Эксплуатация АЭС. Учебное пособие для вузов. Санкт-Петербург, Энергоатомиздат, 1994, 384 стр.

18. МЭК-60964 «Проектирование операторских АЭС».

19. МЭК-61771 «Атомные электростанции. Пульт управления. Проверка и утверждение проекта».

20. МЭК-61772 «Атомные электростанции. Щиты управления. Применение видеоконтрольных дисплеев».

21. МЭК-61226 «Атомные электростанции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Классификация».

22. «Требования Европейских энергетических кампаний к АЭС с легководными реакторами (требования EUR)». Глава 10 «Автоматизированные системы управления и интерфейс человек-машина».

23. «Общие положения обеспечения безопасности атомных станций», ОПБ – 88/97.

24. НП-026-01 «Требования к управляющим системам, важных для безопасности атомных станций».