1.4. Вимоги до інформаційно-вимірювальної системи реактора

Інформаційно-вимірювальна система реакторної установки (ІВС) на базі керуючого обчислювального комплексу повинна оперативно й наочно представляти персоналу керування поточні параметри РУ (групи взаємозалежних параметрів на мнемосхемах), розрахункові характеристики й звіти. ІВС накопичує, зберігає й обробляє інформацію з експлуатації установки за тривалий термін.

Лабораторна робота №2

Розробка структурної та функціональної схем автоматизованої системи управління

Мета роботи: навчитися здійснювати вибір та обґрунтування технічних засобів сучасної АСУ.

Виконання роботи

(на прикладі інформаційно-вимірювальної системи дослідницького ядерного реактора СМ-3)

2.1. Розробка структурної схеми всієї системи

Інформаційно-вимірювальна система реакторної установки складатиметься з нижнього й верхнього рівнів. Верхній рівень представлятиметься серверами (основною станцією і резервною), робочими місцями (РМ) оператора петель, старшого інженера керування реактором, начальника зміни, технолога, головного інженера і підтримки архіву, індикаторним табло і розгалужувачами ArcNet і Ethernet.

Призначення нижнього рівня – періодичне вимірювання вихідних сигналів датчиків і нормуючих перетворювачів, накопичення вимірювальної інформації, її первинна обробка і передача на верхній рівень системи. За типом джерел вхідних сигналів і діапазонами їх вимірювання доцільно організувати нижній рівень у вигляді трьох підсистем: підсистеми введення дискретних сигналів від датчиків з виходом типу «сухий» контакт (ПВДС), підсистеми введення аналогових сигналів системи управління (ПВАС) і підсистеми введення сигналів від датчиків температури (ПВСДТ).

ПВДС і ПВАС будуть двоканальними. ПВСДТ виконуватиметься одноканальною.

Контролери, які знаходяться в підсистемах нижнього рівня, повинні представляти собою IBM PC сумісні промислові комп’ютери. Зв’язок з серверами може здійснюватися через послідовний інтерфейс RS-232 для ПВАС і ПВДС та RS-485 для ПВСДТ, причому кожен контролер по першому послідовному каналу буде з’єднаний з основною станцією, а по другому – з резервною. Програмне забезпечення контролерів підсистем нижнього рівня повинне бути розроблене таким чином, щоб накопичена і оброблена інформація передавалась би послідовним каналом, з якого відбувся запит на її передачу. Це дозволяє без додаткового обладнання підтримувати режим «гарячого» резервування серверів, тобто перенаправляти інформацію серверу, який знаходиться в «гарячому» резерві при виході з ладу основної станції і навпаки.

Алгоритм роботи підсистеми буде заключатися в неперервному циклічному опитуванні всіх датчиків і накопиченні даних в програмних регістрах-акумуляторах. При отриманні на будь-якому з послідовних каналів сигналу від сервера на передачу даних повинно відбуватися формування послідовності, що передається, і власне передача її в активний послідовний канал.

Розгалужувачі локальних мереж (хаби) призначені для забезпечення зв’язку елементів верхнього рівня системи між собою через основну мережу ArcNet і резервну мережу Ethernet.

Сервери (основна станція і резервна) будуть складати ядро верхнього рівня та ІВС РУ. Вони призначені для введення даних від підсистем нижнього рівня, їх обробки в реальному часі, збереження історії, виконання необхідних обчислень, відображення в текстовому і графічному вигляді, а також надання даних підключеним через розгалужувачі робочим станціям. При штатній роботі основної станції (перший сервер) дані від підистем будуть надходити до неї через послідовні канали і передаватися через мережі в резервну станцію (другий сервер), яка буде постійно відслідковувати стан першого сервера. У випадку діагностування відмови першого сервера другий буде приймати керування на себе і надалі виконувати функції основної станції. Після усунення відмови перший сервер при ввімкненні буде виконувати функції резервної станції.

Робочі місця начальника зміни, старшого інженера керування реактором, оператора петель призначені для представлення інформації про перебіг технологічних процесів в РУ і його петлевих установках. Робоче місце технолога призначене для організації доступу до технологічної інформації.

Робоче місце головного інженера призначене для організації доступу до всієї технологічної інформації по реактору, включаючи дані про активну зону, контури, петлі та допоміжні підсистеми, як в режимі реального часу, так і в режимі перегляду архівів.

Робоче місце підтримки архіву призначене для ведення архіву про перебіг технологічного процесу, а також підготовки різноманітних звітів. Індикаторне табло повинне підключатися до комп’ютера робочого місця старшого інженера керування реактором і призначене дял виведення технологічної інформації на щит управління.

Структурна схема системи матиме вигляд, представлений на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Структурна схема системи