54. Типовые программно-технические средства тптс, общая характеристика, типы модулей.

В качестве средств низовой автоматики для УСНЭ и УСНЭ ВБ в АСУ ТП АЭС с ВВЭР-640 и АЭС с ВВЭР-1000 (АСУ ТП 3-го энергоблока Калининской АЭС, АСУ ТП АЭС "Бушер") используются типовые программно-технические сред­ства ТПТС, созданные на основе TELEPERM ME разработки АО Siemens.

Основным элементом ТПТС являются контроллеры — программируемые устройства, обладающие средствами ввода и вывода аналоговых и дискретных сигналов и содержащие микропроцессоры Intel 80188. Структура контроллера приведена на рис. 4.7.

Основные функции обработки данных и управления вынесены в микро­процессоры, установленные в функциональные модули (ФМ).

Каждый функ­циональный модуль представляет собой самостоятельный контроллер, облада­ющий способностью принимать и обрабатывать любые сигналы, выдавать как аналоговые, так и дискретные воздействия и осуществлять автоматическое уп­равление технологическим процессом.

Сохраняется возможность связи между функциональными модулями через контроллерную шину.

На центральный процессор — "Диспетчер" — возлагаются следующие функ­ции:

• управление контроллерной шиной;

• обеспечение связи контроллера с "внешним миром" через системные шины;

• системная диагностика;

• управление резервированием.

В ТПТС51 каждый модуль способен работать самостоятельно и реализовать алгоритмы обработки и управления при выходе из строя контроллерной шины и центрального "Диспетчера".

Конкретный алгоритм модуля задается и модифицируется независимо от других модулей.

Это упрощает процедуры отладки системы и подтверждения правильности функционирования модулей. Кроме того, упрощается процедура модификации алгоритмов.

Наличие микропроцессора в каждом функциональном модуле обеспечивает возможность введения процедур глубокой диагностики модуля и внешних цепей.

Количество модулей минимизировано, конструкция модулей унифици­рована.

ТПТС обеспечивают возможность двукратного резервирования аппаратных средств. Резервирование реализуется по принципу "горячего резерва". Согласно этому принципу, в любой момент времени есть основной и резервный элемен­ты, которые полностью выполняют свои функции.

Все элементы ТПТС имеют средства встроенной диагностики. При выявле­нии отказа средствами самодиагностики или взаимной диагностики происхо­дит переключение на резервный вариант с выдачей всего набора диагностиче­ских и аварийных сообщений. Помимо парного взаимодействия, в системе предусмотрены диагностика и контроль со стороны третьего, обычно вышесто­ящего элемента, что обеспечивает адекватную реакцию в случае невозможнос­ти выявления отказа на уровне самих модулей.

55. Архитектура функционального модуля тптс (Типовые программно-технические средства).

Обобщенная структурная схема функциональных модулей приведена на рис. 4.8. В зависимости от типа модулей отдельные узлы (цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), аналого-цифро­вые преобразователи (АЦП) или схемы согласования уровней (ССУ) двоичных сигна­лов) могут отсутствовать).

Р ис. 4.8. Структурная схема функционального модуля

Ядром модуля является процессорная часть, в состав которой входит микропроцес­сор Intel 80188, и память процессора, состоящая из оперативной памяти (RAM) и постоянной памяти EPROM и EEPROM.

В EPROM хранятся программные блоки, реали­зующие арифметические и логические функции, присущие всем модулям (сложение,

умножение,

дифференцирование, сравнение чисел и т. д.).

Программные блоки записываются в EPROM на этапе изготовления.

В EEPROM хранятся программы пользователя и перечень описаний стандартных функциональных блоков, в соответствии с которым они вызываются из EPROM, на­страиваются и выполняются. Данные в EEPROM записываются на этапе проектирова­ния конкретного ПТК.

Для обмена информацией по шине ввода/вывода предназначена передающая память URAM — двухпортовое оперативное запоминающее устройство ("почтовый ящик"), доступное через один порт внутримодульному процессору, а через второй порт — процессору мо­дуля EAS(модуль диспетчера).

Узел АЦП предназначен для приема аналоговых сигналов, мультиплексирования каналов и преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму.

Узел ЦАП преобразует выходные сигналы из цифровой формы в аналоговую и коммутирует их на выходной разъем модуля.

Микропроцессор циклически опрашивает входные сигналы и URAM (информацию, принятую от модуля EAS), обрабатывает принятую информацию по заданной пользова­телем программе и выдает результаты обработки на выходной разъем модуля и в URAM.

Сбор, обработка и выдача информации может осуществляться в двух циклах: в быстром цикле длительностью от 23,3 мс до 86,6 и медленном. Медленный цикл по отношению к быстрому циклу является фоновым, т. е. выполняется в свободное время быстрого цикла.

Функциональные модули имеют широкий набор функций самоконтроля, обеспечиваемого аппаратными и программными средствами.

Стандартные функции контроля в функциональных модулях:

• циклические тесты EPROM, EEPROM, RAM;

• контроль передачи данных по шине в/в;

• контроль функционирования микропроцессора схемой электронного сто­рожа WatchDog;

• контроль микропроцессором схемы WatchDog;

• аппаратный контроль внутренних номиналов напряжений на соответствие заданным пределам.

В зависимости от типа модуля осуществляется также программно-аппарат­ный контроль:

• датчиков и линий их подключения на обрывы и замыкания;

• выходных сигналов обратным чтением;

• контроль схем согласования и преобразования уровней сигналов;

• контроль схем АЦП и ЦАП.