3.3. Архитектура асу тп аэс

Архитектура АСУ ТП общестанционного уровня. Объектами управления АСУ ТП являются технологические системы, расположенные в общестанционных сооружениях основного и вспомогательного производственного назначения.

В состав программно-технических средств АСУ ТП входят АРМ оператив­ного, ремонтного и административного персонала, серверы, локальная вычис­лительная сеть общестанционного уровня со средствами связи с управляющи­ми системами общестанционных технологических установок, АСУ ТП блоков и АСРК. На этом уровне средства АСУ ТП осуществляют поддержку следующих задач:

индивидуальное дистанционное и автоматизированное управление комму­тационными аппаратами общестанционной электрической части АЭС;

индивидуальное управление общестанционными технологическими уста­новками и системами.

Резервированная локальная вычислительная сеть общестанционного уров­ня информационно связана с СВБУ блоков. В качестве сетевых средств принята терминальная шинная система, использующая протокол по стандарту IEEE 802.3 (Ethernet). Скорость передачи данных по терминальной шине составляет 10 Мбит/с.

ЛВС общестанционного уровня включает в себя:

АРМ оперативного персонала и служб АЭС;

сервер;

шлюз для подключения АСРК;

мосты для подключения к ЛВС энергоблоков.

Топология ЛВС общестанционного уровня приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. ЛВС общестанционного уровня

Архитектура АСУ ТП энергоблока. АСУ ТП энергоблока объединяет в своем составе систему верхнего блочного уровня, управляющие системы, важные для безопасности, управляющие системы нормальной эксплуатации, пункты уп­равления энергоблоком и местные посты управления.

Архитектура АСУТП энергоблока представлена следующими уровнями иерархии:

уровень информации и управления (система верхнего блочного уровня);

уровень автоматизации (защиты, блокировки, программно-логическое уп­равление, регуляторы);

уровень связи с технологическим объектом управления (датчики и испол­нительные механизмы).

Исходя из требований к АСУТП энергоблока и с учетом опыта создания АСУТП АЭС с ВВЭР-640 [11, 12J и АСУТП с ВВЭР-1000 [14], топологию ЛВС представим в составе ЛВС блочного и ЛВС нижнего уровня АСУТП.

В состав ЛВС нижнего уровня будут входить:

ЛВС управляющих систем безопасности;

ЛВС реакторного отделения;

ЛВС турбинного отделения;

ЛВС электрической части энергоблока;

ЛВС вентсистем;

ЛВС водоподготовки;

Л ВС служб энергоблока.

ЛВС энергоблока приведена на рис. 3.6 и представляет собой конфигурацию типа "снежинка", ядром которой является "звезда". Все сетевые средства ЛВС резервированы. ЛВС УСБ содержит устройство сопряжения и согласования (УСС) для передачи информации в СВБУ и сопряжения с индивидуальными средствами контроля и управления пультов-панелей УСБ на БПУ. " Достоинства архитектуры АСУ ТП:

сокращение кабельных связей с ЛВС блочного уровня;

разгрузка коммутатора блочного уровня от информационных потоков бла­годаря введению автономных коммутаторов на нижнем уровне АСУ ТП;

сокращение затрат времени на наладку и обслуживание АСУТП.

Недостатком данной архитектуры АСУ ТП является необходимость обмена информацией между ЛВС нижнего уровня через ЛВС блочного уровня, что по­требует дополнительных затрат времени на обмен данными между СКУ. Устра­нение указанного недостатка возможно посредством:

объединения СКУ энергоблока, кроме УСБ, единой ЛВС;

ввода дополнительного коммутатора (см. рис. 3.3), объединяющего ЛВС ниж­него уровня;

организации обмена наиболее важными сигналами посредством проводной связи между функциональными модулями ПТК СКУ.

Выбор конкретного варианта архитектуры АСУ ТП связан с анализом тех­нико-экономических показателей и исследованием временных характеристик

систем методом имитационного моделирования и непосредственно в условиях полигона АСУ ТП.

Рис. 3.6. ЛВС энергоблока.

Архитектура управляющей системы безопасности. В состав ЛВС системы входят:

УСБ каждого канала безопасности;

система индустриальной антисейсмической защиты;

система послеаварийного мониторинга;

коммутаторы;

сетевой кабель.

Для обеспечения требуемой степени надежности СИАЗ проектируется из двух подсистем, каждая из которых состоит из трех резервированных каналов.

Система послеаварийного мониторинга СПАМ по отношению к безопас­ности классифицируется по классу 2У и проектируется из двух подсистем. В со­ответствии с принципом разнообразия информация на БПУ и РПУ представ­лена на индивидуальных индикаторах и дисплеях.

Предусматриваются следующие способы связи ПТК с БПУ и РПУ:

для ПТК УСБ:

устройства сопряжения и согласования, содержащие микропроцессоры, сетевые модули, модули вывода аналоговых и дискретных данных, модули ввода дискретных данных для представления информации на индивидуальных сред­ствах контроля, размещаемых на пультах-панелях УСБ и для ввода команд опе­ратора по управлению исполнительными механизмами систем безопасности;

сетевые связи УСС с сегментом ЛВС "УСБ" для передачи информации из УСБ в ЛВС блочного уровня.

для СИАЗ — информация на индивидуальные средства контроля БПУ и РПУ, а также в ЛВС блочного уровня передается так же, как это принято для УСБ.

для СПАМ — информация на индивидуальные средства контроля системы передается по независимым каналам связи с БПУ и РПУ.

Структурная схема УСБ, соответствующая данной ЛВС, приведена на рис. 3.7.

Архитектура управляющей системы реакторного отделения. В состав техноло­гических систем и оборудования реакторного отделения входят, в основном, системы и оборудование нормальной эксплуатации, важные для безопасности, и ряд оборудования нормальной эксплуатации.

Задачей СКУ РО является обеспечение ведения основного технологическо­го процесса энергоблока совместно с другими подсистемами АСУ ТП, поддер­жание параметров, характеризующих состояние технологических барьеров бе­зопасности в проектных пределах при эксплуатации энергоблока в режимах, предусмотренных проектом АЭС.

ПТК СКУ РО разрабатываются на базе средств микропроцессорной техни­ки, аттестованных по классу ЗН.

Функциональные и системные модули СКУ РО должны быть резервирова­ны. Конкретные требования по резервированию функциональных модулей уточ­няются на стадии технического проекта.

Предусматриваются следующие связи ПТК СКУ РО с БПУ и РПУ:

1) для ПТК технологических систем:

связь индивидуальных средств контроля и управления исполнительными механизмами резервного пульта управления БПУ с ПТК СКУ РО реализуется с помощью УСС;

связь АРМ БПУ и РПУ с ПТК СКУ РО реализуется средствами ЛВС АСУ ТП энергоблока;

2) для ПТК СКУД обмен информацией между СКУД и УСБ осуществляет­ся по прямым каналам.

Структурная схема СКУ РО приведена на рис. 3.8.

Архитектура СКУ ТО. В состав технологических систем и оборудования турбинного отделения входят, в основном, системы и оборудование нормальной эксплуатации и ряд систем нормальной эксплуатации, важных для безо­пасности.

Основной задачей СКУ ТО является обеспечение ведения основного тех­нологического процесса энергоблока совместно с другими подсистемами АСУ ТП, поддержание параметров, характеризующих состояние технологических барьеров безопасности, в проектных пределах при эксплуатации энергоблока в режимах, предусмотренных проектом АЭС.

Рис. 3.7. Структурная схема управляющих систем безопасности

Рис. 3.8. Структурная схема СКУ реакторного отделения

Контроль и управление технологическим оборудованием систем нормальной эксплуатации осуществляются с помощью АРМ оперативного персонала БПУ.

Структурная схема СКУ ТО подобна структурной схеме СКУ РО. Уточне­нию подлежит состав ИМ, управляемых с резервного пульта УСНЭ ВБ.