eng
В прошлом году (№3-4/98) мы уже писали о системных разработках НИИ “ Научный Центр” – речь шла о телефонной коммутационной системе НЦ-16. Основываясь на той же технологии, специалисты предприятия создали систему управления непрерывными процессами САУ-600, отвечающую современным требованиям – надежностным, технологическим, конструктивным... Автор статьи знакомит читателей с принципами организации системы, а также инфраструктурой ее технической и организационной поддержки.
Передовые технологии создания современных систем управления непрерывными процессами позволяют эффективно решать вопросы оптимального построения энергоемких производств и технологических процессов, обеспечивая тем самым экономию энергетических ресурсов и финансовых средств. Важную роль при этом играет выбранная архитектура самой системы управления, ее коммерческие показатели и технические возможности с точки зрения оптимизации процессов, удобства обслуживания, простоты адаптации к новым требованиям пользователя и др. Опираясь на опыт проектирования и реализации специальных вычислительных средств и систем, специалисты НИИ “Научный Центр” совместно с болгарскими коллегами создали распределенную систему управления САУ-600, а также разработали инфраструктуру развития, внедрения, обслуживания и обучения специалистов.
САУ-600 – система с иерархической структурой, позволяющей решать задачи различных уровней управления. Модульный принцип построения обеспечивает максимальную гибкость и оптимальное использование системных ресурсов. Благодаря открытой архитектуре можно легко интегрировать периферийные устройства, создавать различные контуры управления и подключаться к более высоким уровням в иерархии управления. Система имеет средства документирования и анализа истории процесса. В целом ее отличает высокая надежность и удобство наблюдения за технологическими процессами.
САУ-600 поддерживает полный набор функций автоматизации управления технологическим процессом, включающий:
– ввод сигналов от датчиков различных типов (аналоговых, цифровых, число-импульсных), вычисление управляющих воздействий (аналоговых, цифровых) и передачу последних на исполнительные механизмы;
– поддержание величин технологических параметров по заданным законам регулирования (ПИД, ПИ, П и т.д.) в одно- и многоконтурной структуре;
– автоматизированную предпусковую подготовку объекта, автоматизированный пуск, нормальный и аварийный останов объекта;
– оптимизацию технологического процесса, вычисление вторичных параметров (например, расчет технико-экономических показателей);
– автоматическую аварийную защиту, аварийную сигнализацию, блокировки, автоматическое переключение на резерв, переключение на ручное управление по команде оператора;
– отображение на дисплеях для оперативного персонала информации о текущем состоянии технологического процесса, в том числе динамических мнемосхем, значений и графиков изменения процессорных переменных и т.д.;
– сбор, накопление, отображение, долговременное хранение “истории” аналоговых и цифровых переменных;
– вычисление, отображение, хранение средних значений аналоговых переменных для различных интервалов времени;
– дистанционное управление, переход на автоматическое управление с помощью функциональной клавиатуры;
– многоуровневое санкционирование доступа к системе оперативного и инженерного персонала;
– самодиагностику технических средств системы;
– регистрацию событий в системе, текущих данных и “истории” параметров процесса, протоколирование текущего состояния технологического оборудования, действий оперативного персонала;
– обмен данными с системами удаленного сбора информации;
– обмен данными с другими вычислительными сетями, в том числе с сетями типа Ethernet с математическим обеспечением Nowel Netware 3.11;
– предоставление пользователю средств для быстрой и эффективной инженерной привязки системы к объекту, включая средства конфигурирования системы, а также инструменты разработки и отладки программ последовательного управления.
АРХИТЕКТУРА
Система состоит из многофункциональных контроллеров – базисных микропроцессорных станций (БМС), операторских мониторных станций (ОМС), локальных операторских станций (ЛОС) и коммуникационной подсистемы.
Базисная микропроцессорная станция служит для управления технологическими процессами. Она реализована на основе специализированной промышленной микропроцессорной системы. БМС обеспечивает получение информации от объекта и осуществляет все функции, связанные с его управлением и регулированием. Кроме того, она поддерживает распределенную реально-временную базу данных о процессе. Информационный обмен БМС с другими системными устройствами (БМС, ОМС, ЛОС) происходит посредством локальной сети pLink и последовательного интерфейса RS-232.
БМС строится по модульному принципу. Имеется базовый комплект электронных модулей связи с объектом, которые могут устанавливаться в БМС. Каждый модуль специализируется на приеме или выдаче сигналов определенного типа. Конкретный набор электронных модулей БМС зависит от особенностей управляемого объекта. Программное обеспечение БМС легко настраивается пользователем при конфигурировании системы. Многопроцессорная архитектура БМС и современная элементная база позволяют параллельно вести анализ состояний многих датчиков при малом времени реакции системы на изменение условий технологического процесса. Таким образом, БМС выступает в качестве мощной, гибкой, легко настраиваемой локальной подсистемы управления технологическим оборудованием, располагающей каналами связи с другими системными устройствами.
Конструктивно БМС – это шкаф с габаритными размерами 1570х560х560 мм, в котором установлен крейт с модулями, коммуникационными панелями, системой электропитания и вентиляции. В крейте размещается до 21 модуля (четыре системных и до 17 модулей ввода/вывода).
Операторская мониторная станция является основным элементом операторского интерфейса с системой. Она обеспечивает централизованное наблюдение и ведение процесса, настройку системы. Кроме того, ОМС играет роль инженерной рабочей станции для конфигурирования системы, разработки и отладки программ последовательного управления.
ОМС построена на базе компьютера типа IBM РС/АТ-486. Компьютер оснащен кремниевым диском, позволяющим сохранять операционную систему, базу данных и программы при отключении питания и перезапуске. В его состав также входят контроллеры сетей pLink, iLink и канала RS-232. Система бесперебойного питания гарантирует работу станции в течение 10 минут после пропадания первичного питания, о чем оператор извещается звуковым сигналом. Компьютер может иметь два исполнения: в соответствии с требованиями IR-54 и для нормальных условий эксплуатации. Он встроен в напольный пульт, защищающий его от внешних механических воздействий.
Цветной дисплей с высокой разрешающей способностью и соответствующее программное обеспечение позволяют отображать динамические мнемосхемы, графики изменения переменных, их текущие значения и т.д. Внешние запоминающие устройства (жесткий и гибкие диски) обеспечивают длительное хранение значительного объема информации о процессе. Для работы оператора используется специализированная пылебрызгозащищенная клавиатура мембранного типа с пленочной защитой.
Локальная операторская станция решает те же задачи, что и ОМС, но в меньшем объеме, и используется в относительно небольших системах. В больших системах ЛОС может применяться как локальный операторский интерфейс и устройство резервирования ОМС.
Коммуникационная подсистема реализована на трех уровнях:
– локальная сеть pLink для обмена между отдельными БМС, ОМС и ЛОС;
– локальный обмен данными между БМС-ОМС, БМС-ЛОС по последовательному каналу RS-232 при скорости до 9600 бит/с;
– интегральная сеть iLink для обмена между ОМС, ЛОС и внешними (по отношению к САУ-600) устройствами.
Сети pLink и iLink работают в соответствии с протоколом ARCNET, со скоростью обмена до 2,5 Мбит/с при протяженности до 6 км. Они прокладываются тонким коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом.
САУ-600 имеет три основных конфигурации. При создании малых гибких распределенных систем управления с помощью последовательного канала RS-232 к одной ОМС локально подсоединяются до четырех БМС и до двух БМС – к одной ЛОС. До 24 БМС и 16 операторских станций (ОМС, ЛОС) могут быть связаны друг с другом с помощью локальной сети pLink. 32 операторские станции и/или шлюза (специализированные устройства для связи с другими вычислительными сетями) объединяются посредством интеграционной сети iLink.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Развитое программное обеспечение САУ-600 в основном ориентировано на выполнение функций управления непрерывными и полунепрерывными технологическими процессами. ПО включает: операционную Unix-подобную систему, позволяющую работать в режиме реального времени; наборы программных и логических модулей; язык программирования высокого уровня РОL/I; средства оперирования и конфигурирования системы. Все функциональные подсистемы работают независимо друг от друга, но интегрируются общей базой данных, что позволяет их связывать и синхронизировать.
Система производит сбор данных, их первичную обработку, накопление по определенным признакам и хранение, отображение, документирование и передачу информации в локальные вычислительные сети (ЛВС), в том числе в ЛВС других типов через шлюзы. Процесс сбора информации программируется на ОМС. Он заключается в применении набора стандартных программ БМС, записанных в ЭРПЗУ модулей. Этот набор позволяет сконфигурировать контуры управления, аналоговые и цифровые входы/выходы и их комбинации, счетные входы, таймеры, внутренние цифровые переменные и флаги. Все входные сигналы после обработки в БМС имеют вид масштабированных, линеаризованных инженерных единиц.
Система САУ-600 позволяет создавать типовые мнемосхемы оборудования, отображаемые на дисплее ОМС. Мнемосхемы состоят из статической части (мнемосхемы оборудования, не меняющиеся по ходу процесса) и динамической части (числовые и логические значения параметров, которые размещаются на статическом рисунке во время конфигурирования системы и изменяются по ходу процесса). Например, включение/выключение элементов ввода/вывода изображается несколькими способами – различным цветом линий, индикацией логических состояний типа ON, OFF, “1”, “0” и др. Можно выводить графики различных процессов, выдавать сообщения в виде таблиц, сгруппированных по определенным признакам, и т.д.
Данные для хранения информации в БМС определяются при конфигурировании системы. Одновременно задаются режимы работы сектора накопления: с архивированием/без архивирования (при архивировании после заполнения сектора информация автоматически переносится на магнитный диск ОМС) и линейный/циклический. Если сектор – циклический, то накопление идет постоянно, а информация непрерывно обновляется. В линейном секторе после его заполнения накопление приостанавливается. Система позволяет усреднять параметры и производить их запись в цикле с различными интервалами.
Предусмотрена возможность ведения оперативной документации. В состав ОМС входит печатающее устройство, благодаря чему оператор может распечатать заданные формы документов: суточные и сменные ведомости, сводки показателей состояния оборудования, аварийных ситуаций и т.п.
ОCOБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНОЙ ПРИВЯЗКИ К ОБЪЕКТУ
Для пользователя привязка САУ-600 к объекту заключается в конфигурировании системы и разработке РОL/I-программ. При конфигурировании пользователь описывает задействованные системные устройства (БМС, ОМС, ЛОС) и программные объекты (аналоговые и цифровые входы/выходы, контуры управления, внутренние логические переменные, таймеры и т.п.), их место в системе (БМС, ОМС, ЛОС) и взаимосвязи между ними. В результате из типовых элементов формируется “алгоритмическое ядро” системы. Эта процедура проводится с помощью меню и диалоговых окон. Посредством инженерной или операторской клавиатуры пользователь выбирает нужные диалоговые окна и задает в них необходимые параметры. В каждом случае ему предоставляется список (диапазон) возможных значений параметра, из которых он выбирает нужное. Конфигурационная информация запоминается на НЖМД и/или кремниевом диске ОМС/ЛОС и в дальнейшем используется при работе системы.
Специфические алгоритмы работы (например, процедуры пуска и остановки технологического оборудования, обработка аварийных ситуаций) описываются с помощью POL/I-программ. Система предоставляет все необходимые средства для их разработки и отладки (текстовый редактор, компилятор, редактор связей и т.д.). Язык POL/I прост в освоении и использовании. Объем требуемых POL/I-программ, как правило, невелик.
Необходимо отметить, что предприятием “Научный Центр” в рамках программы по ресурсоэнергосбережению Москвы разработан и серийно осваивается комплект интеллектуальных датчиков для ТЭЦ и РТС. Он включает в себя датчики расхода различных сред, давления, температуры. Датчики оснащены локальными процессорами, которые управляют измерениями, нормализуют показания и обеспечивают передачу результатов по стандартным каналам. Унифицированные выходы датчиков стыкуются непосредственно с системой управления. В результате всех мер инженерная привязка системы САУ-600 к конкретному объекту требует от пользователя минимальных затрат.
НАДЕЖНОСТЬ, СОПРОВОЖДЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА
Своей высокой работоспособностью САУ-600 обязана комплексу технических и организационных мероприятий, предусмотренных в процессе разработки и проводимых при изготовлении и эксплуатации. Прежде всего, безотказную работу системы обеспечивает принцип ее построения. САУ-600 обладает распределенной, многоуровневой многопроцессорной архитектурой, что делает функции управления объектом независимыми друг от друга. Аварийные состояния системы отслеживаются специальными контроллерами, связанными скоростным каналом типа Bitbus. Одновременно с функциями управления выполняются тестовые задачи, диагностирующие системы с точностью до модуля. Диагностическая информация отображается на БМС и ОМС. При обнаружении неисправности того или иного узла аварийные функции завершаются за счет других узлов. Отметим, что все узлы системы легкодоступны и могут быть быстро заменены.
Наиболее ответственные функции управления параллельно выполняют различные программно-аппаратные узлы. Механизм принятия решений также основан на дублировании или перекрестном мажорировании каналов управления. Поскольку функции управления объектом реализуют подсистемы нижнего уровня, выход из строя подсистемы высшего уровня не влечет за собой аварийную остановку технологического процесса, а лишь ограничивает процедуры накопления и отображения результатов. В свою очередь подсистема высшего уровня строится на основе идентичных станций управления и допускает их многократное параллельное дублирование. Отметим, что в основных конструктивных и схемотехнических узлах применены решения, проверенные опытом многих зарубежных фирм и принятые в качестве стандартов. Это говорит об их отработанности и высокой надежности. При необходимости можно “мягко” перейти из автоматического режима работы в ручной и наоборот с помощью дополнительных резервирующих станций ручного управления.
Система энергопитания САУ-600 также резервирована. Вторичные цепи питания БМС подключены к аварийной сети объекта. При отказах первичной сети задействуются встроенные источники бесперебойного питания ОМС. Дополнительные источники бесперебойного питания системы поддерживают первичную сеть. От агрессивных сред и неблагоприятных внешних климатических воздействий систему защищает двухконтурное охлаждение БМС. Конструкция многопроцессорной станции отвечает требованиям пылебрызгозащищенного исполнения по IP-54. Для организации постов управления энергоблоками возможна поставка САУ-600 в комплекте с “чистыми комнатами”, выполненными по индивидуальным проектам. “Чистые комнаты” обеспечивают фильтрацию и термостабилизацию воздушной среды, создавая комфортную обстановку для операторского персонала и оборудования. И разумеется, система снабжена подробным комплектом документации.
Не меньшую роль в надежности САУ-600 играют организационные мероприятия. Краеугольный камень надежности и технологичности системы – жесткий 100%-ный контроль и испытания. При изготовлении все комплектующие изделия и узлы подвергаются входному контролю, термотренировке, термоциклированию и дополнительным испытаниям. На нашем предприятии организован специализированный системный центр, который совместно с разработчиками занимается организацией производства, поставками системы, обучением обслуживающего и технологического персонала заказчика. В задачи центра входит обслуживание и развитие системы, выполнение гарантийных обязательств и т.п. В центре действует учебный класс с комплектом оборудования и производственные участки.
САУ-600 более двух лет успешно эксплуатируется на ТЭЦ-9 и ТЭЦ-12 Москвы. На ТЭЦ-12 завершаются работы над второй очередью системы. Разрабатываются проекты внедрения систем на других станциях и объектах России. Благодаря гибкой архитектуре и отработанности технических решений внедрение САУ-600 не требует традиционно длительных пуско-наладочных операций и производится в кратчайшие сроки параллельно с основными монтажными работами. Опыт эксплуатации системы подтвердил ее высокую надежность и качество, соответствующие мировому уровню.
САУ-600 – система с иерархической структурой, позволяющей решать задачи различных уровней управления. Модульный принцип построения обеспечивает максимальную гибкость и оптимальное использование системных ресурсов. Благодаря открытой архитектуре можно легко интегрировать периферийные устройства, создавать различные контуры управления и подключаться к более высоким уровням в иерархии управления. Система имеет средства документирования и анализа истории процесса. В целом ее отличает высокая надежность и удобство наблюдения за технологическими процессами.
САУ-600 поддерживает полный набор функций автоматизации управления технологическим процессом, включающий:
– ввод сигналов от датчиков различных типов (аналоговых, цифровых, число-импульсных), вычисление управляющих воздействий (аналоговых, цифровых) и передачу последних на исполнительные механизмы;
– поддержание величин технологических параметров по заданным законам регулирования (ПИД, ПИ, П и т.д.) в одно- и многоконтурной структуре;
– автоматизированную предпусковую подготовку объекта, автоматизированный пуск, нормальный и аварийный останов объекта;
– оптимизацию технологического процесса, вычисление вторичных параметров (например, расчет технико-экономических показателей);
– автоматическую аварийную защиту, аварийную сигнализацию, блокировки, автоматическое переключение на резерв, переключение на ручное управление по команде оператора;
– отображение на дисплеях для оперативного персонала информации о текущем состоянии технологического процесса, в том числе динамических мнемосхем, значений и графиков изменения процессорных переменных и т.д.;
– сбор, накопление, отображение, долговременное хранение “истории” аналоговых и цифровых переменных;
– вычисление, отображение, хранение средних значений аналоговых переменных для различных интервалов времени;
– дистанционное управление, переход на автоматическое управление с помощью функциональной клавиатуры;
– многоуровневое санкционирование доступа к системе оперативного и инженерного персонала;
– самодиагностику технических средств системы;
– регистрацию событий в системе, текущих данных и “истории” параметров процесса, протоколирование текущего состояния технологического оборудования, действий оперативного персонала;
– обмен данными с системами удаленного сбора информации;
– обмен данными с другими вычислительными сетями, в том числе с сетями типа Ethernet с математическим обеспечением Nowel Netware 3.11;
– предоставление пользователю средств для быстрой и эффективной инженерной привязки системы к объекту, включая средства конфигурирования системы, а также инструменты разработки и отладки программ последовательного управления.
АРХИТЕКТУРА
Система состоит из многофункциональных контроллеров – базисных микропроцессорных станций (БМС), операторских мониторных станций (ОМС), локальных операторских станций (ЛОС) и коммуникационной подсистемы.
Базисная микропроцессорная станция служит для управления технологическими процессами. Она реализована на основе специализированной промышленной микропроцессорной системы. БМС обеспечивает получение информации от объекта и осуществляет все функции, связанные с его управлением и регулированием. Кроме того, она поддерживает распределенную реально-временную базу данных о процессе. Информационный обмен БМС с другими системными устройствами (БМС, ОМС, ЛОС) происходит посредством локальной сети pLink и последовательного интерфейса RS-232.
БМС строится по модульному принципу. Имеется базовый комплект электронных модулей связи с объектом, которые могут устанавливаться в БМС. Каждый модуль специализируется на приеме или выдаче сигналов определенного типа. Конкретный набор электронных модулей БМС зависит от особенностей управляемого объекта. Программное обеспечение БМС легко настраивается пользователем при конфигурировании системы. Многопроцессорная архитектура БМС и современная элементная база позволяют параллельно вести анализ состояний многих датчиков при малом времени реакции системы на изменение условий технологического процесса. Таким образом, БМС выступает в качестве мощной, гибкой, легко настраиваемой локальной подсистемы управления технологическим оборудованием, располагающей каналами связи с другими системными устройствами.
Конструктивно БМС – это шкаф с габаритными размерами 1570х560х560 мм, в котором установлен крейт с модулями, коммуникационными панелями, системой электропитания и вентиляции. В крейте размещается до 21 модуля (четыре системных и до 17 модулей ввода/вывода).
Операторская мониторная станция является основным элементом операторского интерфейса с системой. Она обеспечивает централизованное наблюдение и ведение процесса, настройку системы. Кроме того, ОМС играет роль инженерной рабочей станции для конфигурирования системы, разработки и отладки программ последовательного управления.
ОМС построена на базе компьютера типа IBM РС/АТ-486. Компьютер оснащен кремниевым диском, позволяющим сохранять операционную систему, базу данных и программы при отключении питания и перезапуске. В его состав также входят контроллеры сетей pLink, iLink и канала RS-232. Система бесперебойного питания гарантирует работу станции в течение 10 минут после пропадания первичного питания, о чем оператор извещается звуковым сигналом. Компьютер может иметь два исполнения: в соответствии с требованиями IR-54 и для нормальных условий эксплуатации. Он встроен в напольный пульт, защищающий его от внешних механических воздействий.
Цветной дисплей с высокой разрешающей способностью и соответствующее программное обеспечение позволяют отображать динамические мнемосхемы, графики изменения переменных, их текущие значения и т.д. Внешние запоминающие устройства (жесткий и гибкие диски) обеспечивают длительное хранение значительного объема информации о процессе. Для работы оператора используется специализированная пылебрызгозащищенная клавиатура мембранного типа с пленочной защитой.
Локальная операторская станция решает те же задачи, что и ОМС, но в меньшем объеме, и используется в относительно небольших системах. В больших системах ЛОС может применяться как локальный операторский интерфейс и устройство резервирования ОМС.
Коммуникационная подсистема реализована на трех уровнях:
– локальная сеть pLink для обмена между отдельными БМС, ОМС и ЛОС;
– локальный обмен данными между БМС-ОМС, БМС-ЛОС по последовательному каналу RS-232 при скорости до 9600 бит/с;
– интегральная сеть iLink для обмена между ОМС, ЛОС и внешними (по отношению к САУ-600) устройствами.
Сети pLink и iLink работают в соответствии с протоколом ARCNET, со скоростью обмена до 2,5 Мбит/с при протяженности до 6 км. Они прокладываются тонким коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом.
САУ-600 имеет три основных конфигурации. При создании малых гибких распределенных систем управления с помощью последовательного канала RS-232 к одной ОМС локально подсоединяются до четырех БМС и до двух БМС – к одной ЛОС. До 24 БМС и 16 операторских станций (ОМС, ЛОС) могут быть связаны друг с другом с помощью локальной сети pLink. 32 операторские станции и/или шлюза (специализированные устройства для связи с другими вычислительными сетями) объединяются посредством интеграционной сети iLink.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Развитое программное обеспечение САУ-600 в основном ориентировано на выполнение функций управления непрерывными и полунепрерывными технологическими процессами. ПО включает: операционную Unix-подобную систему, позволяющую работать в режиме реального времени; наборы программных и логических модулей; язык программирования высокого уровня РОL/I; средства оперирования и конфигурирования системы. Все функциональные подсистемы работают независимо друг от друга, но интегрируются общей базой данных, что позволяет их связывать и синхронизировать.
Система производит сбор данных, их первичную обработку, накопление по определенным признакам и хранение, отображение, документирование и передачу информации в локальные вычислительные сети (ЛВС), в том числе в ЛВС других типов через шлюзы. Процесс сбора информации программируется на ОМС. Он заключается в применении набора стандартных программ БМС, записанных в ЭРПЗУ модулей. Этот набор позволяет сконфигурировать контуры управления, аналоговые и цифровые входы/выходы и их комбинации, счетные входы, таймеры, внутренние цифровые переменные и флаги. Все входные сигналы после обработки в БМС имеют вид масштабированных, линеаризованных инженерных единиц.
Система САУ-600 позволяет создавать типовые мнемосхемы оборудования, отображаемые на дисплее ОМС. Мнемосхемы состоят из статической части (мнемосхемы оборудования, не меняющиеся по ходу процесса) и динамической части (числовые и логические значения параметров, которые размещаются на статическом рисунке во время конфигурирования системы и изменяются по ходу процесса). Например, включение/выключение элементов ввода/вывода изображается несколькими способами – различным цветом линий, индикацией логических состояний типа ON, OFF, “1”, “0” и др. Можно выводить графики различных процессов, выдавать сообщения в виде таблиц, сгруппированных по определенным признакам, и т.д.
Данные для хранения информации в БМС определяются при конфигурировании системы. Одновременно задаются режимы работы сектора накопления: с архивированием/без архивирования (при архивировании после заполнения сектора информация автоматически переносится на магнитный диск ОМС) и линейный/циклический. Если сектор – циклический, то накопление идет постоянно, а информация непрерывно обновляется. В линейном секторе после его заполнения накопление приостанавливается. Система позволяет усреднять параметры и производить их запись в цикле с различными интервалами.
Предусмотрена возможность ведения оперативной документации. В состав ОМС входит печатающее устройство, благодаря чему оператор может распечатать заданные формы документов: суточные и сменные ведомости, сводки показателей состояния оборудования, аварийных ситуаций и т.п.
ОCOБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНОЙ ПРИВЯЗКИ К ОБЪЕКТУ
Для пользователя привязка САУ-600 к объекту заключается в конфигурировании системы и разработке РОL/I-программ. При конфигурировании пользователь описывает задействованные системные устройства (БМС, ОМС, ЛОС) и программные объекты (аналоговые и цифровые входы/выходы, контуры управления, внутренние логические переменные, таймеры и т.п.), их место в системе (БМС, ОМС, ЛОС) и взаимосвязи между ними. В результате из типовых элементов формируется “алгоритмическое ядро” системы. Эта процедура проводится с помощью меню и диалоговых окон. Посредством инженерной или операторской клавиатуры пользователь выбирает нужные диалоговые окна и задает в них необходимые параметры. В каждом случае ему предоставляется список (диапазон) возможных значений параметра, из которых он выбирает нужное. Конфигурационная информация запоминается на НЖМД и/или кремниевом диске ОМС/ЛОС и в дальнейшем используется при работе системы.
Специфические алгоритмы работы (например, процедуры пуска и остановки технологического оборудования, обработка аварийных ситуаций) описываются с помощью POL/I-программ. Система предоставляет все необходимые средства для их разработки и отладки (текстовый редактор, компилятор, редактор связей и т.д.). Язык POL/I прост в освоении и использовании. Объем требуемых POL/I-программ, как правило, невелик.
Необходимо отметить, что предприятием “Научный Центр” в рамках программы по ресурсоэнергосбережению Москвы разработан и серийно осваивается комплект интеллектуальных датчиков для ТЭЦ и РТС. Он включает в себя датчики расхода различных сред, давления, температуры. Датчики оснащены локальными процессорами, которые управляют измерениями, нормализуют показания и обеспечивают передачу результатов по стандартным каналам. Унифицированные выходы датчиков стыкуются непосредственно с системой управления. В результате всех мер инженерная привязка системы САУ-600 к конкретному объекту требует от пользователя минимальных затрат.
НАДЕЖНОСТЬ, СОПРОВОЖДЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА
Своей высокой работоспособностью САУ-600 обязана комплексу технических и организационных мероприятий, предусмотренных в процессе разработки и проводимых при изготовлении и эксплуатации. Прежде всего, безотказную работу системы обеспечивает принцип ее построения. САУ-600 обладает распределенной, многоуровневой многопроцессорной архитектурой, что делает функции управления объектом независимыми друг от друга. Аварийные состояния системы отслеживаются специальными контроллерами, связанными скоростным каналом типа Bitbus. Одновременно с функциями управления выполняются тестовые задачи, диагностирующие системы с точностью до модуля. Диагностическая информация отображается на БМС и ОМС. При обнаружении неисправности того или иного узла аварийные функции завершаются за счет других узлов. Отметим, что все узлы системы легкодоступны и могут быть быстро заменены.
Наиболее ответственные функции управления параллельно выполняют различные программно-аппаратные узлы. Механизм принятия решений также основан на дублировании или перекрестном мажорировании каналов управления. Поскольку функции управления объектом реализуют подсистемы нижнего уровня, выход из строя подсистемы высшего уровня не влечет за собой аварийную остановку технологического процесса, а лишь ограничивает процедуры накопления и отображения результатов. В свою очередь подсистема высшего уровня строится на основе идентичных станций управления и допускает их многократное параллельное дублирование. Отметим, что в основных конструктивных и схемотехнических узлах применены решения, проверенные опытом многих зарубежных фирм и принятые в качестве стандартов. Это говорит об их отработанности и высокой надежности. При необходимости можно “мягко” перейти из автоматического режима работы в ручной и наоборот с помощью дополнительных резервирующих станций ручного управления.
Система энергопитания САУ-600 также резервирована. Вторичные цепи питания БМС подключены к аварийной сети объекта. При отказах первичной сети задействуются встроенные источники бесперебойного питания ОМС. Дополнительные источники бесперебойного питания системы поддерживают первичную сеть. От агрессивных сред и неблагоприятных внешних климатических воздействий систему защищает двухконтурное охлаждение БМС. Конструкция многопроцессорной станции отвечает требованиям пылебрызгозащищенного исполнения по IP-54. Для организации постов управления энергоблоками возможна поставка САУ-600 в комплекте с “чистыми комнатами”, выполненными по индивидуальным проектам. “Чистые комнаты” обеспечивают фильтрацию и термостабилизацию воздушной среды, создавая комфортную обстановку для операторского персонала и оборудования. И разумеется, система снабжена подробным комплектом документации.
Не меньшую роль в надежности САУ-600 играют организационные мероприятия. Краеугольный камень надежности и технологичности системы – жесткий 100%-ный контроль и испытания. При изготовлении все комплектующие изделия и узлы подвергаются входному контролю, термотренировке, термоциклированию и дополнительным испытаниям. На нашем предприятии организован специализированный системный центр, который совместно с разработчиками занимается организацией производства, поставками системы, обучением обслуживающего и технологического персонала заказчика. В задачи центра входит обслуживание и развитие системы, выполнение гарантийных обязательств и т.п. В центре действует учебный класс с комплектом оборудования и производственные участки.
САУ-600 более двух лет успешно эксплуатируется на ТЭЦ-9 и ТЭЦ-12 Москвы. На ТЭЦ-12 завершаются работы над второй очередью системы. Разрабатываются проекты внедрения систем на других станциях и объектах России. Благодаря гибкой архитектуре и отработанности технических решений внедрение САУ-600 не требует традиционно длительных пуско-наладочных операций и производится в кратчайшие сроки параллельно с основными монтажными работами. Опыт эксплуатации системы подтвердил ее высокую надежность и качество, соответствующие мировому уровню.
Отзывы читателей
