 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Общее описание аппаратуры КТПС-ПН 12
Лекция 5-6 ИВС Портал Система ПОРТАЛ является пакетом программ, используемых для обработки данных в АСУ ТП АЭС. Приложения на основе ПОРТАЛ предназначены, главным образом, для управления комплексными непрерывными технологиями в энергетической и химической промышленности. Основное назначение пакета – реализация верхнего уровня АСУ ТП, обеспечивающего все функции мониторинга и управления процессом. Типовая прикладная система на основе ПОРТАЛ включает в себя следующие основные компоненты: исполняющая система, система визуализации и регистрации технологических данных, система конфигурирования технологических данных. Базовая функциональность обеспечивается исполняющей системой. Остальные системы являются надстройками для исполняющей системы и реализуются в соответствии с требованиями прикладной системы. Основными информационными единицами в системе являются технологические данные, называемые «переменными процесса» или, сокращенно – PV. Все объекты хранятся резидентно в памяти в базе данных реального времени (RtDb). База данных (RtDb) может быть реплицирована и распределена на значительное количество компьютеров. Другие объекты системы, так же как и переменные процесса (PV), являются распределенными объектами. Типичные прикладные системы на базе ПОРТАЛ содержат от 10000 до 100000 переменных процесса и могут обрабатывать несколько тысяч изменений технологических данных в секунду. ПОРТАЛ поддерживает интерфейсы OPC, обеспечивая возможность интегрировать множество систем ввода-вывода и применять распространенные системы визуализации. Система ПОРТАЛ является многоплатформенной и реализована на операционных системах UNIX, Linux, VMS и WINDOWS. Возможны также гетерогенные конфигурации (серверы UNIX или VMS и клиенты Microsoft Windows). Вывод: система ПОРТАЛ является информационно-вычислительной системой реального времени, выполненной по технологии клиент-сервер и предназначена для обеспечения человеко-машинного интерфейса при управлении технологическими процессами на АЭС. Структурная схема системы ПОРТАЛ изображена на рис. 5.1.
Рис. 5.1 Структурная схема ИВС «Портал» Серверная часть системы включает в себя следующие модули: 1) Драйвер - получает данные о параметрах технологического процесса от контроллеров низовой автоматики и помещает их в базу данных реального времени, получает команды оператора из базы и посылает их в контроллеры. 2) База данных реального времени – хранит конфигурацию параметров технологического процесса, их текущие значения, а также краткосрочный архив. Располагается в оперативной памяти и состоит из десятков таблиц. 3) Persist – обеспечивает сохранность базы данных реального времени на диске, её загрузку при перезапуске системы. 4) Архиватор – сохраняет в архив все изменения и обеспечивает доступ к архиву по запросу. 5) Архив – файлы с историей изменения технологических параметров и их конфигураций. Для оптимизации доступа и хранения аналоговый и бинарный архив имеют различную структуру и хранятся в отдельных файлах. 6) Калькулятор – выполняет вычисление расчётных параметров, на основе данных процесса. 7) Репликатор – обеспечивает синхронизацию серверной базы данных реального времени с копиями на клиентских компьютерах. Синхронизация таблиц выполняется циклически с заданным периодом. В некоторых таблицах передаются дополнительно изменившиеся записи.
Клиентская часть системы включает в себя следующие модули: 1) Репликатор. 2) База данных реального времени (копия). 3) Универсальный источник данных – интерфейс к базе данных, позволяющий получать данные по различным протоколам. (C++, OPC, COM, OLE DB, SQL, XML, HTML). 4) Конфигуратор ИВС – предназначен для генерации и редактирования базы данных на основе данных о конфигурации контроллеров, типах и параметрах переменных процесса. Обеспечивает связность и непротиворечивость базы данных. 5) Видеокадры (технологические форматы)– комплект изображений технологических схем. Видеокадр состоит из статических и динамических элементов. Статические элементы создают неизменяющуюся основу изображения, а динамические - меняются при изменении записей в базе данных. 6) Графический редактор – предназначен для создания и изменения видеокадров.
Программа представления данных PortalExplorer входит в состав комплекса ПОРТАЛ и предназначена для отображения технологических данных на рабочих станциях ИВС. Программа обеспечивает отображение технологической информации в следующих формах: тренды (графики); гистограммы; диаграммы состояний; протоколы. Тренд показывает тенденцию изменения сигнала от времени. Тренд текущих данных отображает последние данные за заданный интервал времени, изображение достраивается справа по мере прихода новых значений. Архивный тренд показывает зависимости в заданном диапазоне времени, изображение в этом режиме не изменяется. Окно трендов имеет следующую струк-
Рис. 5.2 Структура тренда в системе Портал
В верхней части расположена линейка командных кнопок для изменения режима отображения или задания команд. Символ «треугольник» справа от иконки кнопки означает наличие меню для выбора из предопределенных значений. В нижней части расположена таблица легенды. Каждая строка соответствует одному сигналу. В легенде отображаются параметры тренда, редактируемые параметры можно изменять одним из способов: 1) выбором из меню, выпадающего при щелчке мышью в области поля параметра; 2) разрешением или запрещением путем установки крестика в области поля параметра; 3) вводом числового значения параметра. В программе реализовано отображение простых гистограмм. Основное назначение – визуальный контроль значений небольшого числа параметров. Окно гистограмм реализовано аналогично окну трендов, за исключением способа вывода значений сигналов. Настройка вывода производится путем изменения полей легенды (рис. 5.3).
Рис. 5.3 Редактирование гистограмм в системе Портал В программе также возможно представление информации в табличном виде. Хронологическая последовательность событий в заданный интервал времени называется протоколом. Состояния или значения сигналов в заданный момент времени представляется срезом. Состав протокола или среза может быть задан списком сигналов или алгоритмом выборки сигналов. Последний случай используется для реализации протоколов сигнализаций и управления. Окно протокола имеет следующий вид (рис. 5.4). Окно включает в себя линейку командных кнопок и таблицу с результатом выборки.
Рис. 5.4 Просмотр и редактирование протоколов в системе Портал
На видеокадрах ИВС могут располагаться статические и динамические элементы. Статические элементы не предназначены для выполнения действий по кликам. Они просто являются частью картинки видеокадров наряду с изображением подложки. Динамические элементы, помимо индикации состояния объектов управления, чувствительны к кликам при помощи левой и правой кнопок манипулятора (мыши). Клик левой кнопкой приводит к выводу информационного окна или окна управления, клик правой кнопкой приводит к выводу всплывающего меню, которое адаптируется под тип объекта. Динамические элементы, выполненные в виде пиктограмм оборудования, могут являться статическими объектами, если у них отсутствует привязка.
Подмодель имеет объемную рамку вокруг всего контура и не предназначена для стыковки с другими подмоделями. Параметр ―X=‖ можно заменять на обозначение любого аналогового параметра (Напр. ―P=‖, ―F=‖ и т.д.). Параметры привязки подмодели:
Запорная задвижка TPTS_gate - предназначена для отображения состояния запорной задвижки с разными типами привода. Параметры привязки подмодели:
Отсутствие привязки KKS не считается ошибкой. При отсутствии данного параметра при клике на объект выводится окно сообщения «Это статический элемент». При неверной привязке к KKS клик на объект приводит к выводу предупреждения «Ошибка привязки объекта. Вход=―<то, что привязано к KKS>‖. В качестве приводов задвижки можно выбирать следующие типы, которым будут соответствовать разные их изображения:
Возможные состояния и их индикация:
Примечание: Индикация приведена для Driver = ―moto‖
Вид окна управления для данного объекта приведен на рис. 5.5.
Рис. 5.5 Окно управления запорной задвижкой в системе Портал
В окне управления находятся следующие области и кнопки: 1) Пиктограмма - аналогичная пиктограмме на технологическом видеокадре с использованием того же принципа окрашивания в цвета и мигания, но без привода. 2) Кнопка «Закрыть» – рисунок кнопки отражает три возможных состояния: кнопка недоступна, кнопка отжата, кнопка нажата. Активное состояние кнопки индицируется зеленым цветом. При недоступности кнопки (оборудование в ремонте, текущее состояние ЗАКРЫТО) – кнопка не активная. При открытии окна управления и доступности кнопки она всегда находится в отжатом состоянии. (Даже если нажать кнопку, закрыть окно управления и затем снова открыть его.) При клике на кнопку ЗАКРЫТЬ она переходит в нажатое состояние. Если кнопка нажата, повторный клик на кнопку делает ее отжатой. Клик на любую из кнопок ОТКРЫТЬ или СТОП переводит кнопку ЗАКРЫТЬ в отжатое состояние. Если кнопка ЗАКРЫТЬ нажата, и кликнуть кнопку ВЫПОЛНИТЬ, на аппаратуру управления проходит команда «закрыть», и кнопка ЗАКРЫТЬ переходит в отжатое положение. 3) Кнопка «Открыть» – рисунок кнопки отражает три возможных состояния: кнопка недоступна, кнопка отжата, кнопка нажата. Активное состояние кнопки индицируется желтым цветом. Реакция кнопки ОТКРЫТЬ аналогична реакции кнопки ЗАКРЫТЬ. Кнопка становится недоступной при текущем состоянии ОТКРЫТО и при выводе оборудования в ремонт. Если кнопка нажата, повторный клик на кнопку делает ее отжатой. При клике на кнопку ОТКРЫТЬ она переходит в нажатое состояние. Клик на любую из кнопок ЗАКРЫТЬ или СТОП переводит кнопку ОТКРЫТЬ в отжатое состояние. Если кнопка ОТКРЫТЬ нажата, и кликнуть кнопку ВЫПОЛНИТЬ, на аппаратуру управления проходит команда «открыть», и кнопка ОТКРЫТЬ переходит в отжатое положение. 4) Кнопка «Стоп» – рисунок кнопки отражает три возможных состояния: кнопка недоступна, кнопка отжата, кнопка нажата. Активное состояние кнопки индицируется белым цветом. При недоступности кнопки (оборудование в ремонте) – кнопка не активная. После каждого действия оператора кнопка автоматически возвращается в отжатое положение. При клике на кнопку СТОП на аппаратуру управления проходит команда «стоп», которая не требует подтверждения кликом на кнопку ВЫПОЛНИТЬ. 5) Кнопка «Выполнить» – служит для подтверждения команд «Открыть»/«Закрыть». При запрете управления (оборудование в ремонте) или при отсутствии выбора кнопок «Закрыть» или «Открыть» – кнопка не активная. После каждого действия оператора кнопка автоматически возвращается в отжатое положение. При отсутствии переменной управления кнопка является невидимой. 6) Кнопка «Подробно» – используется для вызова расширенного окна управления. При вызове расширенного окна текущее окно закрывается. 7) Кнопка«ИЭ» - кнопка доступа к эксплуатационной документации по оборудованию. 8) Кнопка «Блокнот» - кнопка доступа к пользовательскому блокноту. Для выполнения команды «Закрыть» надо нажать кнопку ЗАКРЫТЬ, а затем нажать кнопку ВЫПОЛНИТЬ. Для выполнения команды «Открыть» надо нажать кнопку ОТКРЫТЬ, а затем нажать кнопку ВЫПОЛНИТЬ. Если задвижка закрывается/открывается, то для ее остановки надо нажать только кнопку СТОП, которая не требует подтверждения кнопкой ВЫПОЛНИТЬ.Вид расширенного окна управления задвижкой приведен на рис. 5.6.
Рис. 5.6 Расширенное окно управления запорной задвижкой
Расширенное окно управления имеет область индикаторов ламповой сигнализации и диагностики. Работа индикаторов ламповой сигнализации аналогична работе светодиодов на панели управления. По сравнению с обычным окном управления в данном окне имеются дополнительные органы: 1) Кнопка КРАТКО – используется для возврата к обычному окну управления. При этом расширенное окно управления закрывается. 2) Кнопка КВИТИРОВАТЬ – используется для квитирования неисправных состояний оборудования, которые являются устранимыми. Кнопка недоступна при отсутствии состояний оборудования, которые подлежат квитированию или при выводе оборудования в ремонт. При этом команды «Квитировать состояние Открыто» или «Квитировать состояние Закрыто» посылаются в зависимости от наличия условий квитирования и выбираются автоматически. При квитировании не требуется нажатия на кнопку ВЫПОЛНИТЬ. После каждого действия оператора кнопка автоматически возвращается в отжатое положение. Условия квитирования описаны выше. 3) Кнопка РЕМОНТ – имеет три состояния (отжата/нажата/недоступна) и используется для вывода оборудования в ремонт. Нажатое состояние кнопки фиксируется, и кнопка показывается нажатой сразу после вызова окна, если оборудование уже было выведено в ремонт. Нажатое состояние активной кнопки отображается белым цветом. Если оборудование выведено в ремонт, то все кнопки управления оборудованием становятся недоступными и отображаются соответствующим образом. Для вывода оборудования из ремонта надо кликнуть на уже нажатую кнопку РЕМОНТ. 4) Индикатор «Закрыто» при зажигании имеет зеленый цвет. Индикатор «Открыто» при зажигании имеет желтый цвет. Индикатор «Неиспр.» при зажигании имеет красный цвет. Вид информационного окна задвижки приведен на рис. 5.7
Рис. 5.7 Информационное окно запорной задвижки
Информационное окно из кнопок имеет только РЕМОНТ, ИЭ и Блокнот. Помимо кнопок в окне находятся области индикаторов ламповой сигнализации и диагностики. Их функции аналогичны описанным выше. Информационное окно не содержит пиктограммы объекта.
Общее описание аппаратуры КТПС-ПН Выше были рассмотрены способы представления данных в системе Портал и один из вариантов управления исполнительным механизмом на примере запорной арматуры. Диалоговое окно (расширенное и обычное), которое позволяет вводить команды «Открыть» или «Закрыть» на исполнительный механизм – это только верхушка айсберга. На нижнем уровне управления типовым исполнительным механизмом находятся силовые пусковые устройства и интеллектуальные контроллеры на базе ТПТС (програмно технические средства) и КТПС-ПН (комплекс технико-программных средств повышенной надежности). Сейчас мы перейдем к их рассмотрению. Комплекс технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН является развитием унифицированного комплекса технических средств УКТС. КПТС-ПН представляет собой совокупность средств, реализующих функции ввода-вывода информации, контроля, технологических защит и блокировок, управления, регулирования, сигнализации, а также диагностики собственных технических и программных средств, поддержки оперативной базы данных, представление необходимой информации (в том числе диагностической) в ИВС, передачу информации в другие подсистемы. Использование КТПС-ПН обеспечивает повышение надежности, помехоустойчивости и удобства эксплуатации АСУ ТП за счет резервирования, введения глубокого диагностирования блоков, использования технологии локальных сетей, последовательных интерфейсов. Применение современной элементной базы с малым электропотреблением не требует принудительного охлаждения шкафов КТПС-ПН и позволяет сократить количество аппаратов в схемах электропитания. Комплекс технических средств КТПС-ПН предназначен для создания проектным путем подсистемы УСБТ (управляющая система безопасности), для реализации в еѐ составе функций защит, блокировок, автоматического управления, сигнализации, приема и выдачи информационных и управляющих сигналов. КТПС-ПН является собираемой системой, состоящей из шкафа со шкафными устройствами и блоков, предназначенных для реализации схемных решений по защитам и блокировкам, сигнализации, коммутации цепей управления арматурой и механизмами, передачи сигналов во внешние устройства. В состав комплекса КТПС-ПН входят: - шкафы (базовый шкаф ШБ и шкаф токовых сигналов ШТС); - набор аналоговых блоков со встроенным интерфейсом RS-485; - набор логических блоков со встроенным интерфейсом RS-485; - набор блоков сбора аналоговой и дискретной информации со встроенным интерфейсом RS-485; - периферийный контроллер; - локальная сеть аналоговых, дискретных и логических блоков (ЛСФБ) для сбора информации от блоков внутри шкафов; - локальная сеть периферийных контроллеров (ЛСПК) для сбора информации от шкафов; - служебные блоки (блок контроля сопротивления изоляции и напряжения и блок контроля предохранителей); - источники питания ГН-26-12, ГН-26-24; - стенды для проверки и отладки аппаратуры: стенд проверки функциональных логических блоков, стенд проверки аналоговых и дискретных блоков, стенд проверки источника питания ГН-26; - стенд проверки коммутационных полей ХТ и полей ХВ. Базовые шкафы комплекса КТПС-ПН предназначены для размещения и обеспечения условий функционирования следующего набора функционально законченных логических блоков: - дискретных логических блоков типа БУЗ, БУД, БУК, БВР, БАР1, БАР2, БГР, БПУ, БПН1, БПН2, БЛП1, БЛП2, БЛВ, БПК, БФК1, БФК2, БФС, БРП в количестве до 36 штук; - блоков аналого-дискретного преобразования сигналов АДП1, АДП11, АДП2, АДП22 - до 36 шт.; - блоков формирования защит БФ3 в количестве до 36 шт.; - блоков регуляторов БУК-РД до 36 шт.; - блоков сбора аналоговой и дискретной информации БСАИ, БСДИ в количестве до 36 шт.; - блоков формирования выходных команд БКЛ, БРВ - до 36 шт.; - блоков сигнализации БСУ, БСИ в количестве до 36 шт.; - периферийных дискретных контроллеров ПКД в количестве 2 шт.; - блока контроля сопротивления изоляции и напряжения БКИН - 1 шт.; - блока контроля предохранителей БКП в количестве 1 шт.; - источников питания ГН-26-12, ГН-26-24 - 2 шт. каждого типа. В случае необходимости, в базовом шкаф возможно размещение блоков ввода аналогового сигнала ВАС модификации с тремя входами в количестве до 36 шт. В базовом шкафу ШБ КТПС-ПН должны быть установлены: - 2 источника питания ГН-26-12 (рабочий и резервный); - 2 источника питания ГН-26-24 (рабочий и резервный); - 4 автоматических выключателя для коммутации цепей питания и ручного переключения фидеров питания; - блок контроля изоляции и напряжения БКИН; - блок контроля предохранителей БКП; - 2 контроллера периферийных дискретных ПКД; - 36 разъемов для подключения функциональных блоков КТПС-IIН; - 36 разъемов для подключения блоков БКЛ и БРВ; - коммутационное поле ХВ на 936 (26х36) контактов для установки внутришкафных перемычек; - 36 колодок ХТК по 8 (4х2) контактов для реализации внешних связей; - 36 колодок ХТ по 48 (24х2) контактов для реализации внешних связей; - 3 клеммные колодки ХTN1 - ХТN3 для подключения цепей сигнализации и питания 24 В шкафа; - 2 клеммные колодки ХТN4, ХТN5 по 48 (12х4) контактов для размножения 12 входных цепей на 3 направления; - клеммные колодки ХТN6 для подачи групповых сигналов и сигнала «ЗАIЦИТА»; - 2 клеммные колодки ХТN7, ХTN8 для подключения фидеров 220 В; - блок коммутационный ХТS для ввода сигналов по интерфейсу RS-485; - панель предохранителей для защиты от коротких замыканий 10 секций питания +24 В входных и выходных цепей по функциональному признаку; - сетевой фильтр СФЗ для защиты функциональных блоков от электромагнитных воздействий в сети переменного тока 220 В; - светодиоды «ОТКАЗ» и «ЗАIЦИТА». Блоки управления (БУЗ, БУД, БУК-РД, БВР, БАР1, БАР2) выполняют следующий объем функций: 1) управление от индивидуальных кнопок на лицевой панели; 2) индивидуальное или избирательное (по вызову) дистанционное управление по команде поступающей с одного из постов управления; 3) автоматическое управление по команде от защит и блокировок с приоритетом их действия над командами оператора; 4) автоматическое управление по командам автоматического регулирования; 5) выдача информации оператору в ИВС и в другие технические средства. При этом предусматриваются команды управления: - «Открыть», «Запретить открытие», «Открыть с запретом закрытия» - «Закрыть», «Запретить закрытие», «Закрыть с запретом открытия». - Запрет дистанционной команды на открытие или закрытие. - Запрет автоматического включения резерва. Кроме этого, встроенный интерфейс RS-485 осуществляет считывание входных и выходных сигналов и контроль исправности всех цепей указанных блоков. Индикация о положении арматуры и механизмов, поступивших командах, и наличие неисправности выводится на лицевую панель блоков. Блоки технологических защит и логических преобразований обеспечивают реализацию алгоритмов защит, блокировок, передачу необходимой информации в другие технические устройства. В этих блоках также осуществляется контроль исправности блока и индикация поступивших сигналов. Блоки технологической сигнализации обеспечивают: 1) формирование светозвуковых аварийных и предупредительных сигналов; 2) проверку ламп табло предупредительной сигнализации; 3) формирование повторных светозвуковых сигналов вызова в помещения без обслуживаемого персонала; 4) подачу звукового сигнала аварийного отключения механизма. В блоках осуществляется контроль исправности цепей блока и индикация поступивших сигналов. В основу конструкции базового шкафа КТПС-ПН заложен шкаф фирмы RITTAL серии ТS (600х600х1600). На лицевой стороне шкафа расположены три крейта, блок силового питания с установленными в нем автоматическими выключателями фирмы АВВ и входным сетевым фильтром. Верхний (первый) крейт предназначен для установки в нем блоков питания, служебных блоков и периферийных дискретных контроллеров ПКД. Второй и третий крейты предназначены для установки в них функциональных блоков (в каждом по 18 мест). На тыльной стороне шкафа базового ШБ расположен крейт для блоков БКЛ и БРВ (36 мест), панели с полями ХТ. Шкафы КТПС-ПН имеют естественную циркуляцию воздуха для охлаждения аппаратуры внутри шкафа. Внутришкафные связи (соединения блоков с полями ХВ и ХТ) реализованы плоским кабелем и соединителями фирмы HARTING с использованием соединения типа наколка на кабель. Соединения блоков БКЛ и БРВ с полями ХТК и присоединения полей ХTN выполняются соединителями Weidmuller. Проектные соединения полей XВ выполнены в виде съемного жгута, установленного на две коммутационные платы (платы для функциональных блоков, установленных во втором и третьем крейтах). Шинки «логический 0» и «логическая 1» реализованы отдельно для каждого функционального блока соответственно на контактах ХВ25 и ХВ26. В базовом шкафу предусмотрен контроль отклонения напряжений +12 В на 5% и +24 В на 10% при любом заполнении блоками и нагрузками их в пределах технических условий с сигнализацией об отклонении за допустимые пределы или исчезновении указанных напряжений на передней панели блока БКИН, на фасаде шкафа. Неисправности в электрических цепях любого функционального блока не должны приводить к потере питания шкафа, где этот блок установлен, а также влиять на работу других блоков в этом шкафу. Допускается замена блоков без отключения питания шкафа. В шкафу КТПС организовано два уровня оперативного тока: 24 В (для обмена сигналами с другими шкафами и устройствами) и 15 В (для обеспечения работы блоков) без вывода этого источника за пределы шкафа. Блоки КТПС принимают: - потенциальные сигналы напряжения постоянного тока с гальваническим разделением цепей; при этом наличию информации соответствует напряжение от 19,2 до 26,4 В при токе 12 мА, а отсутствию информации соответствует напряжение от 0 до 1,5 В при токе не более 1 мА; - потенциальные сигналы напряжения постоянного тока; при этом наличию информации соответствует напряжение от 19,2 до 26,4 В при токе 10 мА, а отсутствию информации соответствует напряжение от 0 до 1,5 В притоке не более 1 мА; - потенциальные сигналы напряжения постоянного тока с гальваническим разделением цепей; при этом наличию информации соответствует напряжение от 38,4 до 52,8 В при токе 20 мА, (блоки БСИ, БСУ ), а отсутствию информации соответствует напряжение от 0 до 1,5 В при токе не более 1 мА; - дискретные сигналы типа ―открытый коллектор‖; при этом наличию информации соответствует остаточное напряжение не более 2 В при токе до 50 мА, а отсутствию информации - напряжение 10-15,75 В при токе утечки не более 0,5 мА; - сигналы переменного тока промышленной частоты; при этом наличию информации соответствует напряжение от 19,2 до 26,4 В (блоки БУД, БУЗ, БУК, БАР1, БАР2, БНП1), а отсутствию информации соответствует напряжение от 0 до 1,5 В при токе не более 1 мА; - дискретные сигналы напряжения постоянного тока; при этом лог. 1 соответствует уровень напряжения постоянного тока от 10 до 15,75 В, а лог. 0 соответствует уровень напряжения от 0 до 4 В. Блоки КТПС формируют следующие выходные сигналы: - дискретный сигнал напряжения постоянного тока; при этом лог. 1 соответствует уровень напряжения постоянного тока от 10 до 15,75 В, а лог. 0 - уровень напряжения постоянного тока от 0 до 3 В; - сигналы постоянного напряжения без гальванического разделения входных и выходных цепей; при этом наличию информации соответствует остаточное напряжение постоянного тока открытого коллектора при суммарном токе до 0,26 А (при максимальном значении напряжения постоянного тока) не более 2,0 В (в случае сдвоенных выходов ток нагрузки до 0,13 А с каждого выхода), а отсутствию информации соответствует напряжение постоянного тока от 19,2 до 26,4 В при токе утечки не более 0,75 мА, могут использоваться для включения сигнальных ламп на 24 В при токе до 0,13 А; - сигналы постоянного напряжения с гальваническим разделением входных и выходных цепей (БСИ , БСУ); при этом наличию информации соответствует остаточное напряжение постоянного тока открытого коллектора при суммарном токе нагрузки до 0,35 А (при максимальном значении напряжения постоянного тока 52,8 В) не более 0,5 В, а отсутствию информации соответствует напряжение постоянного тока от 38,4 до 52,8 В при токе утечки не более 0,75 мА; могут использоваться для включения сигнальных ламп на 48 В при токе до 0,35 А; - сигналы типа ―сухой контакт‖, запитанные от источника постоянного напряжения до 30 В при токе от 10 мА до 0,7 А (блоки БРВ, БКИН, БРП) и при токе от 10 мА до 100 мА (остальные блоки); - сигналы постоянного напряжения без гальванического разделения входных и выходных цепей; при этом наличию информации соответствует напряжение при токе до 50 мА не более 2 В, а отсутствию информации - напряжение постоянного тока 10-15,75 В при токе утечки не более 0,5 мА; - сигналы с бесконтактного выхода с гальваническим разделением цепей (блок БКЛ) на напряжении переменного или постоянного тока 242 В при токе до 1 А, или на напряжении постоянного тока 242 В при токе до 3 А длительностью 1,2 с. На постоянном токе размыкание цепи должно осуществляться за счет внешних устройств. другие выходные параметры блока в соответствии с ТУ на оптотиристоры ТО-125, применяемые в БКЛ. Комплекс шкафов токовых сигналов ШТС - микропроцессорные средства, предназначенные для приема аналоговой информации, первичной обработки и размножения аналоговых сигналов, аналого-цифрового преобразования и дискретно-цифрового преобразования. Проект АСУ на 2-й энергоблок РоАЭС был разработан на базе унифицированного проекта АЭС ВВЭР-1000 с серийной реакторной установкой В-320 и турбоустановкой К-1000-60/15002 в 80-ых годах с учетом действующей в то время нормативной документации. Значительная часть присутствующих в существующем проекте систем и средств автоматизации морально и физически устарела, в частности - не соответствует требованиям современных нормативных документов. К таким устаревшим средствам автоматизации относятся существующие в унифицированном проекте блоки размножения токовых сигналов БР-Т, БГР-Т, нормирующие преобразователи Ш-78, Ш-79, блоки аппаратуры «Каскад», КСО М-64М УВС ―Титан-2‖. При модернизации АСУ ТП, функции вышеперечисленных блоков реализуются в шкафах ШТС, как части современного комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН. Вторая цель, достигаемая применением ШТС, связана с тем, что средством предоставления информации оперативному персоналу в структуре УСБТ является общеблочная информационная вычислительная система ИВС. ИВС обеспечивает представление в оптимальной форме оперативному персоналу качественной, систематизированной и обобщенной информации о ходе технологического процесса и режимах работы технологического оборудования и выполняет диагностику аварийных ситуаций, т.е. с ее помощью обеспечивается взаимодействие оперативного персонала с технологическим объектом. Часть информационной подсистемы в части УСБТ, предназначенная для сбора, обработки и передачи информации в ИВС реализуется на средствах КТПС-ПН - ШТС и ЛСНУ (ЛСНУ - локальная сеть нижнего уровня). Применение ШТС и ЛСНУ обеспечивает ввод в ИВС в цифровом виде всей собранной и обработанной функциональными и аналоговыми блоками КТПС-ПН аналоговой и дискретной информации сигналов УСБТ. Комплекс ШТС обеспечивает выполнение следующих задач: а) Приѐм аналоговых сигналов: унифицированный токовый сигнал от 4 до 20 мА, сигналы термопар и термопреобразователей сопротивления. Приѐм унифицированных токовых сигналов (от 4 до 20 мА) может осуществляться с электропитанием (при необходимости) датчиков от ШТС. Напряжение питания должно соответствовать Uпит = 24 В. Первичная обработка информации направлена на получение сигнала измерения нужного качества и нужной формы. В общем случае она включает в себя: - линеаризацию; - сглаживание (фильтрация) измеренных значений или другая (при необходимости) обработка для снижения влияния шумов процессов и измерений; - преобразование масштаба и формы сигнала (нормирование, аналогоцифровое преобразование); - перевод в физическую величину (для цифрового сигнала). б) Нормализация сигналов от термопреобразователей сопротивления и от термоэлектрических преобразователей в токовый сигнал от 4 до 20 мА. Приѐм сигналов от термоэлектрических преобразователей с автоматической компенсацией в ШТС температуры холодных спаев. Подключение термопреобразователей сопротивления к ШТС осуществляется по четырѐхпроводной схеме. Для сигналов от термопреобразователей должна производиться линеаризация в соответствии со стандартными градуировками. в) Нелинейное преобразование, а именно: интегрирование; дифференци- рование; коррекция измерений расхода, уровня по температуре и давлению; преобразование измеренного давления в температуру насыщения по таблице Вукаловича «Плотность воды и водяного пара в зависимости от температуры и давления»; извлечение квадратного корня. г) Арифметические действия, а именно: суммирование (вычитание) 2-х (3-х, 4-х) измерений; масштабирование сигнала на входе в блок; вычисление среднего значения из 2, 3 измерений с отбраковкой недостоверного измерения по отклонению его на величину 2-х погрешностей (при этом должна быть обеспечена возможность корректировки указанного значения); вычисления среднего значения 2-х (3-х, 4-х) измерений без отбраковки недостоверного измерения. д) Размножение аналоговых сигналов. Тип выходного аналогового сиг- нала - унифицированный токовый сигнал от 4 до 20 мА. Максимальное число выходных (размноженных) аналоговых сигналов на один вход - 6. При разработке электронных блоков ШТС, осуществляющих функцию размножения, должна быть предусмотрена возможность выбора количества выходных сигналов: 2, 4 или 6 выходных сигналов на 1 входной. Это подразумевает увеличение (на один электронный блок или устройство ШТС) количества входных сигналов при уменьшении количества выходных на каждый из них. Все выходные сигналы гальванически развязаны и от входных сигналов. Один из выходных сигналов (по каждому параметру) выполнен гальванически развязанным с остальными выходными сигналами. е) Аналого-цифровое преобразование. Точность (разрядность) аналого- цифрового преобразования - 12 бит. ж) Дискретно-цифровое преобразование сигналов датчиков, информация которых используется только в ИВС. з) Перевод измеряемого параметра в физическую величину. Выходной цифровой сигнал по каждому из аналоговых параметров должен быть представлен в единицах физической величины (в системе СИ). и) Контроль достоверности значения контролируемого аналогового па- раметра, в том числе с учѐтом контроля: 1) обрыв (замыкание) входной цепи; 2) выход параметра за установленные границы; 3) превышения предельновозможной скорости изменения параметра; 4) отказов элементов ШТС. Шкаф токовых сигналов комплекса КТПС-ПН, предназначен для размещения и обеспечения условий функционирования следующего набора аналоговых блоков и блоков сбора дискретной информации: - блоков ввода аналогового сигнала ВАС в количестве до 36 шт.; - блоков нормирующего преобразования температуры НПТ1,2 до 36 шт.; - блоков аналоговых преобразований и вычислений АПВ до 36 шт.; - блоков сбора аналоговой и дискретной информации БСА1-АК, БСД1- АК в количестве до 36 шт.; - периферийных дискретных контроллеров ПКД в количестве 2 шт.; - блока контроля сопротивления изоляции и напряжения БКИН - 1 шт.; - блока контроля предохранителей БКП в количестве 1 шт.; - источников питания ГН-26-12, ГН-26-24 - 2 шт. каждого типа. В шкафу токовых сигналов должны быть установлены: - 2 источника питания ГН-26- 12 (рабочий и резервный); - 2 источника питания ГН-26-24 (рабочий и резервный); - 4 автоматических выключателя для коммутации цепей питания и ручного переключения фидеров питания; - блок контроля изоляции и напряжения БКИН; - 2 контроллера периферийных дискретных ПКД; - 36 разъемов для подключения аналоговых блоков и блоков сбора аналоговой и дискретной информации из набора КТПС-ПН; - коммутационное поле ХВ на 936 (26х36) контактов для установки проектных внутришкафных перемычек; - 36 клеммных колодок ХТ по 32 контакта для внешних связей; - 3 клеммные колодки ХТN1 – ХTN3 для подключения цепей сигнализации и питания 24 В шкафа; - клеммная колодки ХTN6 для подачи групповых сигналов; - 2 клеммньие колодки ХTN7, ХTN8 для подключения фидеров 220 В; - блок коммутационный ХТS для ввода сигналов по интерфейсу RS-485; - панель предохранителей для защиты от коротких замыканий десяти секций питания +24 В входных и выходных цепей; - сетевой фильтр СФЗ для защиты функциональных блоков от электромагнитных воздействий в сети переменного тока 220 В; - светодиод «ОТКАЗ». В основу конструкции шкафа ШТС заложен шкаф фирмы RITTAL серии
Оборудование локальной сети нижнего уровня состоит из подсетей управляющих систем УСБ1, УСБ2, УСБ3. В состав каждой подсети входит концентратор (КЦ) на базе промышленной IВМ. ЛСНУ (в дальнейшем подсистема нижнего уровня) имеет трехуровневую структуру: 1) уровень функциональных блоков (ЛСФБ); 2) уровень периферийных контроллеров (ЛСПК); 3) уровень концентраторов (ЛСКЦ). Структурная схема подсистемы нижне- го уровня АСУ ТП в части УСБТ на базе КТПС-ПН представлена на рис. 5.8. Более укрупненная структура ЛСНУ показана на рис. 5.9.
Рис. 5.8 Структурная схема УСБТ на базе КТПС-ПН: КЦ – концентратор, ШБ – шкаф базовый, ШТС – шкаф токовых сигналов, МС – шлюз (мастер-машина) ЛСФБ объединяет функциональные блоки ФБ (до 36 штук на лицевой стороне и до 36 БКЛ и БРВ с задней стороны шкафа) с периферийным контроллером (ПК) шкафа. ПК обеспечивает сбор информации с функциональных блоков в рамках шкафа и обмен данными со смежными системами. В состав ЛСФБ входят: периферийный контроллер (ПК); логический функциональный блок ЛФБ (до 36 шт.), блок ключей логических (до 36 шт.). Внутришкафные связи между блоками выполнены с помощью последовательного интерфейса SPI и RS-485. ЛСПК объединяет группы ПК (шкафов) с сетевыми контроллерами (СК) концентратора. СК обеспечивает сбор информации от периферийных контроллеров в рамках сегмента сети (до 40 ПК). В состав ЛСПК входят: сетевой контроллер; периферийный контроллер ПК (до 28 шт.). Этот тип сетей является более высоким уровнем в сетевой иерархии. ЛСКЦ объединяет: концентратор (КЦ) на базе промышленной ЭВМ; инженерную станцию (ИС) на базе промышленной ЭВМ (для диагностики и контроля состояния технических средств КТПС-ПН, конфигурирования и настройки ЛСНУ); шлюз связи с ИВС на базе промышленной ЭВМ. Обмен информацией между участниками сети ЛСКЦ происходит через Ethernet.
Рис. 5.9 Локальная сеть нижнего уровня на базе КТПС-ПН
12 |
Подмодель std_ana_mv – отображение аналогового параметра. Данные объекты предназначены для отображения аналоговых параметров. Внешний вид объекта представлен на рисунке слева.
красный мигает 
зеленый мерцает 
контур мигает 
желтый мерцает 
ТS (600х600х1600). На лицевой стороне шкафа расположены три крейта, блок силового питания с установленными в нем автоматическими выключателями фирмы АВB и входным сетевым фильтром. Верхний (первый) крейт предназначен для установки в нем блоков питания, служебных блоков и периферийных дискретных контроллеров ПКД. 2-ой и 3-ий крейты предназначены для установки в них функциональных блоков (в каждом по 18 мест). Структурная схема шкафа КТПС-ПН представлена на рис. слева.
