Експлоатационен опит на автоматизираната система за управление на процесите на енергоблок № 1 с мощност 800 MW на Нижневартовската ГРЕС на базата на ПТК
експлоатация на АСУТП на енергоблок №1 с мощност 800 MW
Nizhnevartovskaya GRES на базата на PTK "Kosmotronika-Venets"
Хронология на реконструкцията на автоматизираната система за управление на процесите и възможностите на новия хардуерен и софтуерен комплекс "Космотроника-Венец".
През 1991 г., осъзнавайки, че системата за управление на процеса на проектиране е остаряла още преди внедряването й, техническият съвет на завода решава да намери възможни разработчици сред предприятията от отбранителната промишленост.
Поради липсата на финансиране за работа по блок № 2 се взема решение за разработване на информационно-изчислителна система (ИКС) за 1-ви енергоблок, тъй като проектантският комплекс на базата на SM-2M работи изключително ненадеждно. Сключен е нов договор за разработване и внедряване на ИВС блок №1. Важно е също, че блокът не е спрян нито за ден за въвеждането на МВС. Извършени са монтажни и пусконаладъчни работи в експлоатационния блок само с участието на специалисти от РНИИ КП и НВГРЕС.
Тъй като през периода на основния ремонт бяха монтирани, проверени и тествани управляващите вериги на всички клапани, прехвърлянето на системата за дистанционно управление беше практически извършено за един ден, алармената система и дисплеят на параметрите бяха пуснати в действие още преди пуска на блока след основния ремонт. По принцип цялото време беше използвано за тестване на веригите на защитните контроли, блокиращите алгоритми и TK. По време на периода на спиране персоналът на КТЦ упражнява умения за управление на оборудването с помощта на новата система на симулатор в центъра за обучение на персонала.
Бих искал да отбележа проблемните въпроси, които бяха решени благодарение на въвеждането на нова система за управление:
- Регистрацияпараметри - записват се всички параметри, както аналогови, така и дискретни, които са включени в системата (включително всички операторски команди, съобщения на дисплеи за сигнализация, работа на ТК, блокировки, положение на вентили, двигатели, превключватели, входно-изходни наслагвания);
- Съхранение на информация - цялата информация на блока се съхранява на сървъри и се записва на CD веднъж седмично за дългосрочно съхранение;
- Възможност за бързо намиране на причината за злополука, неизправност на оборудването и т.н. - тъй като цялата информация на блока се записва, тогава с помощта на горните програми можете да извършите подходящ анализ по всяко време, докато времето, необходимо за анализ, е много по-малко, отколкото при обработката на диаграмни ленти. В същото време е необходимо да се вземе предвид фактът, че не всички параметри в старите системи са зададени на регистратори;
- Способността да се анализира ефективността на алгоритмите на всяко работно място, за да се получи информация за това как е реализиран алгоритъмът;
- Създаване на всякакви мнемонични диаграми по желание на потребителя - за това не е необходимо да се променят панелите на работния контур, да се изрязват отвори за мнемонични знаци и др., а просто да се начертае необходимото и да се качи в системата;
- Осигуряване на надеждност на електрозахранването на системата, а оттам и нейната работоспособност - всички стелажи се захранват както от шини 220 V AC, така и от 220 V DC шини, с възможност за безударно захранване, а работните станции - от непрекъсваеми захранвания. Всичко това позволява, дори при пълна загуба на собствени нужди, да се осигури спиране на оборудването на блока и регистриране на всички технологични и електрически параметри;
- Точност на показанията - извършените тестове по време на приемането на системата за пробна експлоатация показаха, че грешкатаизмерването съответства на 0,2-0,25%;
- Излишък от функции - комплексът работи на два полукомплекта, има два микрокомпютъра в стелажите, което позволява в случай на повреда автоматично да се превключи към резервния комплект без никакви ограничения на възможностите на системата;
- Диагностика на технически средства - позволява бързо откриване на повредени елементи на системата и предприемане на мерки за отстраняване на коментари;
Това не е пълен списък на положителните свойства на системата, внедрена в Нижневартовската ГРЕС.
Характеристики на PTK "Cosmotronics-Venets"
АСУ ТП на първия блок (800 MW) на Нижневартовската ГРЕС е широкомащабна разпределена система за управление, която обработва до 9220 сигнала. Производството и доставката на системи за управление на процесите бяха извършени от Progress (Москва) като част от реконструкцията на системата за управление на процесите на 1-ви блок на NVGRES.
- Оперативни и неоперативни RM, оперативни и архивни бази данни се изпълняват на дублирани и единични персонални компютри и сървъри (общо 27 компютъра). Работните места използват компютри с процесор Pentium MMX 166MHz, докато сървърите използват процесори Pentium II 300MHz. На работните места на оперативната верига се използват монитори с размер на екрана 21 инча; тези работни места, както и мемоборда, се захранват от непрекъсваеми източници на захранване, които осигуряват живот на батерията от най-малко 20 минути.
- Мнемоничен щит - блок от 4 прожекционни екрана Lite Master от SYNELEC, Франция (общият размер на мнемоничния щит е 4 х 0,75 м). Всяка прожекционна единица се управлява от отделен компютър.
- На оперативните работни места се използват функционални клавиатури и манипулатори.
Оборудването на долното ниво е поставено в стелажи (конструктивно - евромеханика).Стелажът включва два (основен и резервен) microPC промишлени контролери от Octagon Systems, модел 5066, с процесор 586. Всеки контролер съдържа 5500 мрежова карта, 5600 дискретна I/O карта и 5710 аналогова входна карта (ADC). USO се основават на модули и елементи от Analog Device и Grayhill. APCS включва 23 стелажа. Един стелаж обработва средно 400 сигнала.
Запитвачите осигуряват приемане на следните видове сигнали:
- унифицирани токови сигнали (0.5 mA, 4.20 mA);
- естествени термоЕМП сигнали (степен XA, XK);
- естествени сигнали за термично съпротивление (градуировки 50M, 100M, 50P, 100P);
- дискретни сигнали 24 V прав и променлив ток;
- дискретни сигнали тип "сух контакт";
USO блоковете ви позволяват да издавате следните сигнали:
- дискретни сигнали 50 V DC;
- дискретни сигнали 220V DC;
- дискретни сигнали 220V променлив ток с честота 50Hz;
- широчинно-импулсно модулирани сигнали 50V DC.
В допълнение, всяка стойка включва захранващо оборудване, което преобразува първичното променливо трифазно напрежение 380/220V или мощността на батерията 200,240V във вторично DC захранване на стойка.
Локална изчислителна мрежа
- Две независими мрежови опори Fast Ethernet (100 Mbps)/Ethernet (10 Mbps)
- Два комплекта мрежово оборудване - мрежови комутатори 3Com SuperStack
- Във всеки персонален компютър са инсталирани 2 мрежови адаптера
-Гръбнак на мрежата - брониран оптичен кабел и екранирана усукана двойка
- Windows NT (ver. 4) - в персонални компютри и сървъри от най-високо ниво
- QNX (ver. 4.24) - в контролери от по-ниско ниво
- Мрежов протокол - TCP/IP
- Пакет за управление на мрежово оборудване Transcend Management (версия 6.1) от 3COM
Основни принципи на изграждане на SCADA-система "Венец НВ"
- Многозадачна RTOS, работеща в защитен режим с вграден механизъм за приоритети и междузадачна мрежа - QNX v.4.24
- Дисциплина на контролери от ниско ниво, базирана на система от интервални таймери с приоритети и динамичен контрол (осигурен чрез използване на QNX), а не на циклична времева диаграма, свързана с фиксиран тактов цикъл
- Автоматично зареждане на целеви софтуер от технологична QNX-машина от най-високо ниво или собствена флаш памет при включване (поради многозадачност, няколко контролера се зареждат наведнъж)
- Първоначално зареждане на основните изпълнителни подсистеми (информация, защита, регулатори.)
- Стартиране на изпълняващи се подсистеми чрез зареждане на задачи, възможно е презареждане без спиране на работа
- Възможност за бърза промяна на структури от данни (паспорти, схеми за обработка) на работеща система за управление на процесите
- Прехвърляне към горното ниво на информация само за промени в сигнала, които надвишават зададените апертури. Прехвърляне само на информацията, поръчана от други възли
- Наличие на система за обработка на грешни ситуации в контролерите от по-ниско ниво (една подсистема не засяга други)
- Наличие на стандартни средства за осигуряване на отказоустойчивост и резервиране
- Наличие на вградени системни инструментиотстраняване на грешки и наблюдение на контролери от ниско ниво
- Обвързването на сигналите към времето се извършва в контролерите (времето на изтичане в системата е не повече от 5 ms при предаване на времевия код през LAN)
Хомогенност на технологичните работни места:
- всички форми на дисплей са проектирани с помощта на един CAD дисплей и управление
- съхраняване на пълния обем информация за последните 12 часа
- прехвърляне на информацията в края на часа в архивната база данни
- съхранение на информация за 1 година, със запис на дълготрайни носители за последните 10 години
- архив на софтуер и технологична поддръжка
- контрол и управление на мрежово оборудване
Системата има право да бъде въведена в други станции, като се вземе предвид необходимостта от нейното усъвършенстване, модернизация в съответствие с новите технологии и тенденциите на времето.