Комплекс технологических защит системы аварийного охлаждения зоны блока АЭС
Разработчики:
ЗАО «Диаконт» - разработка системы в целом
ООО «ИнСАТ» - проект MasterSCADA
Описание технологического процесса
Технологическим объектом контроля и управления является основное оборудование энергоблока №1 и №2 Калининской атомной станции:
- водо-водяной энергетический реактор ВВЭР-1000 серии В-338.
- главные циркуляционные насосы (ГЦН-195м).
- парогенераторы горизонтального типа (ПГВ1000м).
КТЗ САОЗ предназначен для реализации технологических защит реакторной установки. Технологические защиты – одна из подсистем АСУ ТП энергоблока. Технологические защиты – это определенные действия систем безопасности для устранения условий, вызывающих нарушение режима нормальной эксплуатации, а также для защиты дорогостоящего оборудования.
Решаемые задачи
Система разрабатывалась в связи с необходимостью замены устаревших и не соответствующих современным требованиям (в том числе по ядерной безопасности) управляющих систем комплекса технологических защит блоков 1 и 2 Калининской АЭС системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ). Новая система, выполняя те же функции защиты, обеспечивает современный уровень мониторинга, диагностики и регистрации, а также соответствует последним российским нормам и правилам относительно надежности и безопасности АЭС.
Состав и структура системы автоматизации:
Система диагностики КТЗ САОЗ – двухуровневая. В соответствии с отраслевыми нормами для повышения надежности и достоверности использованы принципы троирования технических средств и мажоритарного выбора достоверного сигнала.
Нижний уровень комплекса – подсистема сбора данных и диагностики. Подсистема состоит из специализированных модулей дискретного ввода и вывода, соединенных между собой по шине X-Bus и программируемого логического контроллера Premium (Schneider Electric). Контроллер собирает данные с этих модулей, обрабатывает полученные сигналы, формирует диагностическую информацию и упаковывает ее в битовый массив для повышения скорости обмена с верхним уровнем.
Обмен с верхним уровнем производится по протоколу Modbus TCP через модули FastEthernet. Данные из Ethernet модуля по витой паре поступают в оптоволоконный трансивер и дальше уже передаются по оптоволоконному каналу. Верхний уровень КТЗ САОЗ состоит из промышленного компьютера, на котором установлены три Ethernet карты. Каждая из сетевых карт независимо получает данные из своей системы безопасности.
Промышленный компьютер, монитор и три трансивера входят в состав шкафа оператора (ШО). На компьютере установлен OPC сервер и программный пакет MasterSCADA. OPC сервер опрашивает ПЛК с периодом 100 мс и передает полученные данные в MasterSCADA. Master SCADA отображает на мнемосхемах текущее состояние всех трех систем безопасности, а также фиксирует события в журнал сообщений.
Сроки выполнения проекта
Система разработана в течение 6 месяцев, из них разработка проекта на MasterSCADA заняла полтора месяца.
Результаты и эффект внедрения
- контроль и отображение на современном уровне состояния технических средств комплекса технологических защит и оборудования во время нормальной эксплуатации и сигнализация об отказах компонентов
- регистрация и архивирование событий и состояния в реальном времени
- отображение состояния различных систем защиты и сигнализация о появлении любого расхождения, как в режиме нормальной эксплуатации, так и в режиме срабатывания систем защиты по требованию
- реализация проверки готовности различных систем защиты перед пуском блока
- определение причины повреждений в системах защиты (от их входных цепей до их выходных цепей) путем введения средств диагностики
- выполнение и документирование периодических испытаний систем защиты (от их входных цепей до исполнительных механизмов) путем применения управляемых средств периодического тестирования
- повышение надежности и работоспособности системы, как за счет использования современных высоконадежных средств, так и информационного обеспечения эксплуатации.