Средства моделирования и проектирования алгоритмов АСУ ТП энергоблока АЭС и система визуализации и управления для моделирующих программных комплексов

• Автор: Айзатулин, Амир Исмаилович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

1 ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА. ФОРМУЛИРОВКА ПРОБЛЕМЫ

1.1 Тренажеры первого поколения

1.2 Новые факторы при создании тренажеров последних поколе!шй АЭС

1.3 Проблемы моделирования (на примере ПМТ Тяньваньской АЭС)

1.4 Проблемы проектирования (на примере ПМТ АЭС Куданкулам)

1.5 Обзор средств разработки АСУ ТП и моделирования алгоритмов автоматики

2 МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ И

ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ ЦИФРОВЫХ АСУ ТП ПО ПРОЕКТНЫМ ДАННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1 Методические требования

2.2 База алгоритмов АСУ ТП

2.3 Компоненты комплекса

3 СТРУКТУРА БАЗЫ АЛГОРИТМОВ АСУ ТП
3.1 Свойства функциональных блоков
3.2 Алгоритмы и параметризация
3.3 Связи с проектными таблицами и генерация типовых алгоритмов
3.4 Проектные данные технологических систем
3.5 Служебные таблицы
4 ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС SKUGEN
4.1 Общее описание
4.2 Проектные данные АСУ ТП энергоблока. Преобразователь алгоритмов
4.3 Список алгоритмов и работа с ним
4.4 Графический редактор и библиотека функциональных блоков
4.5 Параметризация блоков
4.6 Другие функции интерфейса пользователя
4.7 Менеджер проектных таблиц
4.8 Генерация типовых алгоритмов
4.9 Информация использования блоков
4.10 Генератор модели алгори тмов
4.11 Работа комплекса в составе тренажера. Оценка достижения поставленной цели
5 СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МОДЕЛИРУЮЩИХ
ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ WINMOD
5.1 Структура комплекса
5.2 База обмена HARDWARE
5.3 База карты ввода/вывода и Менеджер «ЮМАР»
5.4 Элементы отображения и управления
5.5 Создание графических приложений
5.6 Утилита «LinkDB» и библиотека «IO.dll»
5.7 Связь графических приложений с исполнительной системой
5.8 Внедрение системы WinMod
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИМЕРЫ ВИДЕОКАДРОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. КОПИИ АКТОВ ВНЕДРЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ПОЯСНЕНИЯ
ГЛОССАРИЙ

В настоящий момент в нашей стране и во всем мире возрождается интерес к ядерной энергетике. Для этого имеется несколько основных причин. Первая - мировой рост энергопотребления, причем в Российской Федерации рост больше прогнозных показателей: за 8 месяцев 2006 года в целом по стране рост энергопотребления составил 5,5% вместо 2%, предсказанных прогнозом [1].
Вторая основная причина - истощение запасов углеводородного топлива. «Время дешевых энергоресурсов в стране закончилось. Газовая пауза завершилась» - ставиться диагноз аналитиками [2].
Новые технологии производства электроэнергии приходят позже, чем ожидалось. Все это способствовало взглянуть на ядерную энергетику новыми глазами, тем более что «чернобыльский синдром» за давностью лет постепенно теряет свою силу.
Развитие атомного энергопромышленного комплекса постепенно становится для страны приоритетной задачей. Это отражено в Послании президента Российской Федерации Федеральному Собранию РФ. 15 июля 2006 г. правительством РФ была утверждена Концепция федеральной целевой программы "Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года". Предусматриваются внесения изменений в нормативно-правовые документы, в том числе - проект нового закона по атомной промышленности, который должен поступить в Государственную Думу [3].
Перед отраслью ставятся грандиозные задачи, по масштабу сопоставимые с национальным проектом. Если в 2006 году строительство энергоблоков ведется на двух площадках, то в 2007 году строительство уже развернется на 4-х площадках, в 2008 году - на 6-ти площадках, а в 2009 году - будет уже 9-таких площадок. Количество

специалистов, занятых в строительстве, должно возрасти с нынешних
5,5 тыс. до почти 55 тыс. человек. Планируется строительство от двух до четырех блоков в год [4]. Кроме того, предполагается модернизация работающих энергоблоков с целью продления их ресурса.
Такой масштаб работ предполагает, в том числе, наличие и использование современных средств проектирования. Учитывая, что некоторые системы АЭС, в первую очередь АСУ ТП, системы контроля и управления блоком будут разрабатываться на основе цифровых программно-технических средств нового поколения, к средствам проектирования сегодня предъявляются особые требования.
Последнее десятилетие проектирование энергоблоков проводилось в «штучном» исполнении, что позволяло, хотя и с большими трудностями, использовать старые методы проектирования. Однако опыт строительства первых АЭС с цифровой системой АСУ ТП (Тяньваньская АЭС, АЭС Куданкулам, Калинин-3) показал, что проектирование системы контроля и управления АЭС “ручным” способом, применявшимся для разработки проектов аналоговых АСУ ТП, оказался крайне неэффективен для проектирования новых систем на базе программируемых программно-технических средств (ПТС) ввиду их гораздо большей сложности.
Эти обстоятельства затронули и создателей тренажеров АЭС, которые одними из первых столкнулись с новыми трудностями. Тренажеростроение оказалось в новых условия - стало необходимо создавать тренажеры для блоков, которых еще нет (только проектные материалы) и создавать модели цифровых АСУ ТП и имитаторы системы верхнего блочного уровня (СВБУ).
В результате тренажеростроение оказалось рядом с несвойственной для нее областью - проектированием, что привело к необходимости «на ходу», в процессе работ над проектами полномасштабных тренажеров (ПМТ), решать новые задачи, создавать

3.4 Проектные данные технологических систем
Состав и структура проектных данных технологических систем энергоблока могут быть произвольными и определяются проектантом АЭС. Каждый тип объекта (оборудования) проектных данных должен иметь свою таблицу. Каждый подобъект должен также иметь свою таблицу, связанную с таблицей объектов. Обычно структура таких таблиц представляет собой список оборудования и его характеристики.
Для обеспечения связи проектных таблиц с программным комплексом необходимо выполнение следующих требований:
• В таблице объекта должно быть ключевое поле “nomer” с типом «счетчик».
• Для подобъектов должна быть отдельная таблица, которая связанна с таблицей объекта по полю “nomer” и имеет ключевое поле “пот” с типом «счетчик».
• В таблице объекта должно быть поле “KKS” с именами KKS (система уникальных идентификаторов составных частей объекта).
• В таблице объекта должно быть поле “gen” - признак необходимости генерации типового алгоритма.
• В таблице объекта должно быть поле “type” для кода шаблона типового алгоритма.
Для данных ПМТ АЭС Куданкулам использовались следующие таблицы:
• 0_М0Т - таблица моторов и нагревателей.
• OJVLV - таблица задвижек.
• 0_REG - таблица регуляторов. С ней связана таблица OREGCON - таблица контролеров.
• OJSENSOR - таблица точек контроля. С ней связана таблица OSENSORUST - таблица уставок.