ES2189620B2 - Sistema de proteccion para proceso. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de protección para un proceso complejo que tiene cuatro equipos de protección redundantes, cada uno de los cuales produce señales de actuación de salvaguardia parciales y de disparo parciales en pares de controladores basados en microprocesador. Dos secuencias de unidades lógicas de votación redundantes e independientes están provistas para las señales de disparo parciales de reactor, y dos secuencias de unidades lógicas de votación redundantes e independientes idénticas están provistas para las señales de actuación de salvaguardia parciales. Cada una de las secuencias de unidades incluye un par de controladores lógicos de votación basados en microprocesador. Las señales intermedias procedentes de los dos controladores lógicos de votación en cada secuencia de unidades son procesadas por la función AND para generar señales de secuencias de unidades. Las señales de las secuencias de unidades de disparo del reactor son procesadas por la función lógica OR para generar una señal de disparo del reactor.
Description
Sistema de protección para proceso.
La invención se refiere a un sistema de
protección para un proceso complejo, particularmente para un reactor
nuclear. El sistema incluye unas secuencias de unidades lógicas
redundantes, incluyendo cada una unos procesadores de votación
redundantes que aplican una lógica de votación a las señales de
disparo parcial y a las señales de funciones de salvaguardia parcial
procedentes de una pluralidad de equipos de protección del proceso
redundantes.
Los procesos complejos son normalmente
controlados automáticamente mediante la provisión de diversos grados
de supervisión del operador apropiados para la aplicación. Los
procesos críticos, como por ejemplo los reactores nucleares, están
equipados con un sistema de protección además del sistema automático
de control. El sistema de protección apaga el proceso y realiza
otras funciones que aseguran la condición segura del proceso. Por
ejemplo, en un reactor nuclear, el sistema de protección dispara, o
para de forma forzosa, el reactor insertando barras de apagado en el
núcleo del reactor para hacer el sistema subcrítico. También inicia
un número de funciones de salvaguardia, como por ejemplo la
inyección de un moderador en el refrigerante del reactor, el
aislamiento de la contención, la aspersión de la contención y
similares.
Se suministra una redundancia en el sistema de
protección para asegurar una operación segura a pesar de los fallos
del equipo. Es común en los sistemas de protección de los reactores
nucleares disponer de cuatro equipos de canales de protección
redundantes. Algunas variables del proceso supervisadas, como
ciertas presiones y temperaturas pueden ser leídas directamente.
Otras requieren realizar cálculos de los valores medidos. Cada uno
de los equipos de canales redundantes procesa separadamente las
variables del proceso supervisado y genera lo que se conoce como
señales de actuación de salvaguardia parcial y de disparo parcial.
Posteriormente, un sistema de votación genera una señal de actuación
de salvaguardia o de disparo del reactor en base en un número de
señales parciales redundantes generadas comparadas con el número de
canales que supervisan dicha condición. La votación se ajusta cuando
un equipo de canales es retirado del servicio para mantenimiento o
prueba. De dicha forma, la generación de la señal de actuación de
salvaguardia o de disparo del reactor puede estar basada, por
ejemplo, en una lógica de votación de 2/4, 2/3, 1/2. Dicha lógica de
votación incrementa la disponibilidad del sistema de protección.
Es un hecho conocido disponer dos secuencias de
unidades lógicas de votación, cada una recibiendo señales de
actuación de salvaguardia y de disparo parciales de todos los
equipos de canales, siendo iniciadas las señales de actuación de
salvaguardia o de disparo en respuesta a cada secuencia. Lo anterior
asegura adicionalmente una gran disponibilidad y suministra una
mayor flexibilidad para las labores de mantenimiento y la
realización de pruebas.
Los sistemas de protección más antiguos se
implementaron con un sistema de circuitos analógicos. Los sistemas
modernos utilizan un sistema de circuitos digitales de estado sólido
y los sistemas actuales se implementan con controladores basados en
microprocesador. Algunos de dichos sistemas actuales utilizan dos
controladores basados en microprocesador distintos en cada equipo de
canales, de forma que las funciones de protección primaria y
secundaria de un evento de iniciación dado son procesadas por los
controladores separados para incrementar la diversidad
funcional.
Los sistemas de protección incluyen además un
conjunto de indicadores que presentan indicaciones visuales y/o de
audio de las condiciones del proceso determinadas por el sistema de
protección para su uso por el operador que supervisa el proceso y
anular, si lo considera apropiado, el sistema automático. La
información generada por el sistema de protección se suministra
también a un sistema de supervisión automático para su uso como
registro histórico y para realizar análisis
pos-eventos.
Muchos de los sistemas de protección analógicos
antiguos están alcanzando el término de sus vidas útiles, pero el
reemplazo de los componentes ya no es posible en la actualidad.
Existe también gran interés en suministrar una funcionalidad y
disponibilidad mejoradas inherentes con los sistemas de protección
actuales para la modernización de los sistemas antiguos.
De dicha forma, existe la necesidad de disponer
de un sistema de protección de un proceso complejo mejorado, que se
pueda utilizar también para modernizar los sistemas antiguos
existentes.
Existe una necesidad más específica de disponer
de un sistema de protección mejorado como el mencionado que
suministre una disponibilidad mejorada.
Más específicamente, existe la necesidad de
disponer de un sistema de protección mejorado que no solamente
asegure que se obtiene una respuesta apropiada a un evento de
iniciación, sino que también reduzca la posibilidad de una condición
anormal inadvertida que pueda conducir a una acción automática o una
acción de anulación inapropiada por el operador.
Las necesidades mencionadas, así como otras
adicionales, se satisfacen con la invención, que está dirigida a un
sistema de protección para un proceso complejo, como por ejemplo un
reactor nuclear. El sistema de protección incluye una pluralidad de
equipos de protección del proceso redundantes, computando cada uno
señales de actuación de salvaguardia y disparo parciales del
reactor. Un sistema lógico de votación tiene dos secuencias de
unidades lógicas redundantes e independientes, cada una de las
cuales incluye un par de controladores lógicos de votación basados
en microprocesador redundantes. Cada controlador lógico de votación
de cada secuencia de unidades lógicas recibe las señales de
protección parciales de cada uno de los equipos de protección del
proceso y tiene un procesador de votación que genera una señal de
protección intermedia en respuesta a las señales de protección
parcial procedentes de un número determinado de equipos de
protección. La lógica, asociada con cada secuencia de unidades
lógicas, genera una señal de protección de la secuencia de unidades
solamente cuando cada procesador de votación en la secuencia de
unidades genera una señal de protección intermedia. Finalmente, un
dispositivo de salida produce una salida de protección en respuesta
a una señal de protección de la secuencia de unidades de cualquiera
de las secuencias de unidades lógicas.
De dicha forma, el dispositivo de salida aplica
la función lógica OR a las señales de protección intermedias
generadas por las secuencias de unidades lógicas de votación
separadas. Dado que cualquiera de las secuencias de unidades lógicas
puede disparar la señal de protección, el sistema suministra una
alta fiabilidad, de forma que una condición que requiera acción
reciba una respuesta apropiada. Además, ambos procesadores de
votación en una secuencia de unidades lógicas deben estar de acuerdo
en que resulta necesario una acción de protección con objeto de que
la secuencia de unidades lógicas genere una señal de protección
intermedia. En otras palabras, a las salidas de los dos procesadores
de votación en un canal se les aplica la función lógica AND. Esta
característica reduce la posibilidad de que una señal de protección
automática falsa o una indicación falsa pueda ser tomada por el
operador como que es necesario realizar una acción de anulación,
reduciendo la disponibidad del proceso.
En la forma de realización preferente de la
invención, las señales de protección generadas por el sistema son
tanto señales de disparo del reactor como señales de actuación de
salvaguardia. Se suministra una lógica de votación redundante
separada en cada secuencia de unidades lógicas para la actuación de
salvaguardia y disparo del reactor.
El sistema de protección incluye además un
sistema de indicación que aplica la función lógica AND a las señales
de protección intermedias procedentes de los dos procesadores de
votación en cada conjunto de canales para generar señales
indicadoras intermedias. A las señales indicadoras intermedias
procedentes de las secuencias de unidades se les aplica la función
lógica OR de las secuencias de unidades para generar señales
indicadoras que son utilizadas para accionar los indicadores, como
por ejemplo cuadros de aviso, luces y señales de salida a un sistema
de ordenador.
Por lo tanto, es un objeto de la invención
suministrar un sistema de protección del proceso mejorado para un
proceso complejo. Un objeto adicional de la invención es suministrar
un sistema como el mencionado que se pueda también utilizar
modernizar sistemas de protección del proceso existentes mientras
que se suministra una funcionalidad y fiabilidad mejoradas. Un
objeto adicional de la invención es suministrar un sistema como el
mencionado que también reduzca la posibilidad de actuaciones de
salvaguardia o disparo del reactor inadvertidas.
Una compresión completa de la invención podrá
obtenerse de la descripción dada a continuación de formas de
realización preferentes cuando se lea en conjunción con los dibujos
adjuntos, en los que:
La Figura 1 es un diagrama esquemático
simplificado de un sistema de protección según la invención en forma
de bloques.
Las Figuras 2A, 2B y 2C cuando se colocan lado a
lado forman un diagrama esquemático del sistema de la Figura 1 con
los detalles pertinentes.
La Figura 3 es un diagrama esquemático del
circuito disyuntor de disparo del sistema mostrado en la Figura
1.
La Figura 4 es un diagrama esquemático de un
circuito de indicación de función de protección e indicación de
señales de protección parcial para la función de disparo del reactor
que forma parte del sistema de protección del proceso de la
invención.
La Figura 5 es un diagrama esquemático de un
sistema indicador similar para las funciones de seguridad de
emergencia que forma parte del sistema de protección del proceso de
la invención.
La invención está dirigida a un sistema de
protección para un proceso complejo y será descrita aplicada a un
reactor nuclear. Sin embargo, resultará patente a los expertos en la
técnica que tiene aplicación en otros tipos de procesos
complejos.
La Figura 1 suministra una vista general de la
arquitectura del sistema 1 de protección del proceso de la
invención. El sistema incluye una pluralidad de equipos de
protección del proceso en este caso cuatro equipos de protección del
proceso, 3_{1}-3_{4}. Cada equipo de protección
del proceso recibe señales de entrada (no representadas) del
proceso, en este caso un reactor nuclear y procesa dichas señales de
entrada para generar, en la medida necesaria, unas señales de
protección parciales. Las señales de protección parciales incluyen
señales de disparo parciales y señales de actuación de salvaguardia
parciales.
Las señales de protección parciales generadas
por los equipos de protección 3_{1}-3_{4} son
suministradas por las dos secuencias de unidades lógicas de votación
5A y 5B. Cada una de las secuencias de unidades lógicas de votación
5A y 5B, incluye una secuencia de unidades de disparo del reactor 7A
y 7B y una secuencia de unidades 9A y 9B de actuación de
salvaguardia, respectivamente. Cada una de las secciones de
secuencias de unidades 7A, 7B, 9A y 9B, reciben las señales de
disparo parcial y señales de actuación de salvaguardia parciales del
reactor de cada uno de los equipos 3_{1}-3_{4}
de protección del proceso a través de los enlaces de datos
11_{1}-11_{4} de fibra óptica. Cada una de las
secuencias de unidades 7A y 7B lógicas de votación de disparo del
reactor vota respecto a las señales parciales recibidas del equipo
de protección del proceso en una forma que será explicada con más
detalle a continuación. Las señales de disparo de las secuencias de
unidades generadas por las secuencias de unidades lógicas de
votación son aplicadas a un dispositivo de salida en la forma de un
circuito 13 disyuntor de disparo del reactor. De forma similar, las
señales de secuencias de unidades de actuación de salvaguardia
generadas por las dos secuencias de unidades lógicas de votación son
aplicadas a los actuadores 15 de los componentes de
salvaguardia.
Esta arquitectura de cuatro conjuntos de canales
del proceso, dos secuencias de unidades lógicas generalmente sigue
la organización de los sistemas de protección del proceso
existentes, (analógicos, relé o estado sólido) que están designados
a ser reemplazados. Este enfoque implica la tarea de analizar el
sistema para que conforme con las bases de diseño original de la
planta que está siendo modernizada. También incluye la posibilidad
de mejorar partes del sistema de seguridad en distintos períodos de
tiempo.
El sistema de la Figura 1 también incluye una
red 17 de información que obtiene información por cables
19_{1}-19_{8} de los transceptores. Como podrá
apreciarse, existen realmente dos redes de datos separadas que
forman el sistema 17 de la red de información. Un puente 21 enlaza
dichas dos redes con una red en toda la planta (no mostrada) que
contiene interfaces 23 hombre-máquina (HMI), como
por ejemplo ordenadores. Los equipos 3_{1}-3_{4}
de protección del proceso, las secuencias de unidades lógicas de
votación 5A y 5B, el circuito 13 de disparo del reactor, los
actuadores 15 de los componentes de actuación de salvaguardia y el
sistema 17 de la red de información están todos relacionados con la
seguridad. La HMI 23 no está relacionada con la seguridad y la
conexión de la red con el puente 21 suministra el aislamiento
apropiado entre los componentes de seguridad y no seguridad.
Las Figuras 2A, 2B y 2C, colocadas lado a lado,
ilustran con más detalle el sistema de protección del proceso de la
Figura 1. Como podrá apreciarse, cada uno de los equipos de
protección del proceso 3_{1}-3_{4} incluye un
par de controladores basados en microprocesador 25a, 25b. Los
controladores 25a y 25b son preferentemente distintos respecto a su
funcionalidad. Cada uno de los controladores 25a y 25b incluyen unos
módulos de entrada 27, un procesador 29, módulos de salida 31, un
controlador con autopistas de datos 33 (DHC) y un controlador de
enlace de datos 35 (DLC).
Los controladores basados en microprocesador 25a
y 25b de los equipos de protección 3_{1}-3_{4}
reciben entradas de una variedad de sensores y transductores 37
distribuidos a través del sistema de reactor. Dichas señales sin
procesar de los sensores son emitidas a través de un aislador 39
para su utilización, por ejemplo, por un sistema de control (no
representado). Los controladores 25a y 25b procesan las señales de
los sensores/transductores y para algunas funciones realizan
cálculos utilizando uno o más de los parámetros detectados. Para
algunos estados anormales del proceso existen cálculos primarios y
secundarios que pueden detectar condiciones anormales. En dichas
situaciones, el cálculo primario se realiza en uno de los
controladores 25a o 25b del equipo de protección y el cálculo
secundario se realiza en el otro. Alguno de los parámetros
calculados se utilizan por el sistema de control y son suministrados
por la placa de salida 31 a través de un aislador 41. Cada uno de
los controladores 25a y 25b genera tanto señales de protección de
actuación de salvaguardia como de disparo parciales.
Como podrá también apreciarse de las Figuras
2A-2C las secuencias de unidades de disparo 7A y 7B
de la secuencias de unidades 5A y 5B lógicas de votación, incluye
cada una un par de controladores 25a y 25b redundantes basados en
microprocesador, como los controladores basados en microprocesador
en los equipos de protección del proceso
3_{1}-3_{4}. Igualmente, la secuencias de
unidades de actuación de salvaguardia 9A y 9B de las secuencias de
unidades 5A y 5B lógicas de votación también incluye cada una unos
controladores 25a y 25b basados en microprocesador redundantes. Cada
uno de los microprocesadores 25a y 25b de los equipos de protección
del proceso 3_{1}-3_{4} transmiten a través de
su controlador 35 enlace de datos las señales de protección
parciales de disparo del reactor que han generado a cada uno de los
controladores 25a y 25b de cada una de las secuencias de unidades 7A
y 7B de disparo del reactor sobre el enlace
11_{1a}-11_{4b} de datos de fibra óptica
asociada. Cada uno de dichos controladores 25a y 25b del equipo de
protección también transmite cada una de las señales de protección
de actuación de salvaguardia a través de su controlador 35 de enlace
de datos a los controladores de enlace de datos de los controladores
25a y 25b basados en microprocesador de cada una de las secuencias
de unidades 9A y 9B ESF por el enlace 11 de datos de fibra óptica
asociado.
De dicha forma, los pares de controladores 25a y
25b basados en microprocesador y las dos secuencias de unidades 5A y
5B lógicas de votación reciben señales de disparo del reactor
parciales de cada uno de los ocho controladores basados en
microprocesador en los cuatro equipos de protección del proceso.
Igualmente, el par de controladores basados en microprocesador en
cada una de las secuencias de unidades 9A y 9B de actuación de
salvaguardia reciben las señales de actuación parciales procedentes
de los ocho controladores del equipo de protección. El procesador 29
en cada uno de los controladores de las secuencias de unidades 7A y
7B de disparo sirve como procesadores de votación que votan respecto
a las señales de disparo parciales recibidas. Mientras cada uno de
los procesadores de votación recibe las señales de disparo parciales
procedentes de los ocho controladores del equipo de protección, los
dos controladores 25a y 25b en cada equipo
3_{1}-3_{4} de protección generan señales de
disparo parciales en diferentes condiciones, de forma que los
procesadores de votación reciben conjuntos de cuatro señales
redundantes para cada función de disparo, una de cada equipo de
protección. Los procesadores de protección aplican posteriormente
una lógica de votación predeterminada a los conjuntos redundantes de
las señales de disparo, como por ejemplo 2/4, 2/3 y 1/2. En la forma
mencionada, la lógica de votación aplicada podrá cambiar cuando un
equipo de protección es retirado del servicio para mantenimiento o
prueba. En adición, algunas de las funciones menos críticas podrán
realizarse solamente por dos o tres de los equipos de protección. Si
el número predeterminado de señales de disparo parciales de reactor
son detectadas por un procesador de votación, dicho controlador
lógico de votación generará una señal de la función de disparo. Cada
controlador de lógica de votación aplica separadamente su lógica de
votación a las señales de disparo parciales del reactor para cada
función de disparo del reactor, aplicándose al resultado la función
lógica OR, de forma que si cualquier función de disparo del reactor
satisface la lógica de votación, se generará una señal de disparo
intermedia. Las señales de disparo intermedias procedentes de los
dos controladores lógicos de votación en cada secuencia de unidades
7A y 7B de disparo del reactor son procesadas por una función lógica
AND, lógica 43A y 43B, para generar una señal de la secuencia de
unidades de disparo del reactor si solamente ambos controladores en
la secuencia de unidades de disparo generan una señal de disparo
intermedia.
De forma similar, las señales de actuación de
salvaguardia parciales procedentes de los ocho controladores en los
equipos 3_{1}-3_{4} de protección del proceso
son aplicadas a cada uno de los controladores de actuación de
salvaguardia en las secuencias de unidades 9A y 9B de actuación de
salvaguardia. Sin embargo, como en el caso de las señales de disparo
del reactor, los dos controladores 25a y 25b de actuación de
salvaguardia en cada equipo de protección generan señales de
actuación de salvaguardia parciales diferentes, de forma que existen
como máximo cuatro señales de actuación de salvaguardia parciales
redundantes para una función dada. Los procesadores de votación en
los controladores lógicos de votación de las secuencias de unidades
de votación de salvaguardia también aplican una lógica de votación
predeterminada 2/4, 2/3 y 1/2 en la forma apropiada para generar
señales de actuación de salvaguardia intermedias. Como en el caso de
las señales de disparo del reactor, los procesadores de votación
votan separadamente respecto a las señales de actuación de
salvaguardia parciales para cada función de salvaguardia, siendo
generada una señal de actuación de salvaguardia intermedia si
cualquier función de actuación de salvaguardia satisface la lógica
de votación. Las señales de actuación de salvaguardia intermedias
procedentes del par de controladores lógicos de votación en cada
secuencia de unidades de salvaguardia son procesadas por una función
lógica AND, lógica 45A y 45B, para producir señales de la secuencia
de unidades de actuación de salvaguardia cuando las señales
intermedias son generadas por cada controlador en el par.
Las Figuras 2A-2C también
ilustran con más detalle el sistema de la red de información 17.
Como podrá apreciarse, este sistema incluye dos redes 47A y 47B de
fibra óptica. Los dos controladores de cada uno de los equipos
3_{1} y 3_{3} de protección están cada uno de ellos conectados a
la red A 47A por los cables 19_{1} y 19_{3} de los transceptores
a través de transceptores 49_{1} y 49_{3} de fibra óptica.
Similarmente, los dos controladores en cada uno de los equipos de
protección 32 y 34 están conectados a la red B 47B de seguridad de
fibra óptica por los cables 19_{2} y 19_{4} de los transceptores
a través de los transceptores 49_{2} y 49_{4} de fibra óptica.
Las dos redes 47A y 47B de fibra óptica están unidas a través de los
aisladores 50A y 50B al puente 21 incorporado en la estación de
trabajo 23. Como se ha mencionado previamente, la estación de
trabajo 23 no está relacionada con la seguridad, mientras que el
sistema 17 de la red de información, conjuntamente con el resto del
sistema mostrados en las Figuras 2A-2C están
relacionadas con la seguridad. Los aisladores 50 suministran el
aislamiento requerido entre las partes de seguridad y no seguridad
de todo el sistema. Cada una de las redes 47A y 47B de fibra óptica
también recibe información de cada uno de los controladores en las
secuencias de unidades de disparo del reactor y en las secuencias de
unidades de actuación de salvaguardia, a través de unos cables
19_{5}-19_{8} de los transceptores adicionales y
a través de transceptores 49_{5}-49_{8} de fibra
óptica adicionales.
La Figura 3 ilustra el circuito disyuntor 13 de
disparo del reactor que forman un dispositivo de salida para el
sistema de protección. El circuito 13 de disparo del reactor está
implementado mediante un par de disyuntores 51A y 51B del circuito
de disparo conectados en serie entre la fuente eléctrica 53 y el
mecanismo accionador de las barras de control (CRDM) 55.
Normalmente, ambos disyuntores 51A y 51B del circuito están
cerrados, de forma que el CRDM 55 está energizado. Los disyuntores
51A y 51B del circuito están controlados por las secuencias de
unidades 78A y 78B de disparo del reactor. Si la lógica AND 43A o
43B de cualquiera de las secuencias de unidades 7A o 7B de disparo
del reactor genera una señal de la secuencia de unidades de disparo
del reactor, se abrirá el disyuntor del circuito de la secuencia de
unidades correspondiente para des-energizar el CRDM
55, disparando de dicha forma el reactor. De dicha forma las señales
de la secuencia de unidades de disparo del reactor son procesadas
por la función lógica OR en el circuito 13 de disparo del reactor,
de forma que el reactor es disparado si cualquiera de las secuencia
de unidades genera una señal de disparo de la secuencia de unidades.
Este proceso de la función lógica OR de las señales de disparo de la
secuencia de unidades asegura que el reactor estará protegido a
pesar de un solo fallo. Cada uno de los disyuntores 51A y 51B del
circuito de disparo son puestos en derivación por un puenteo del
disyuntor 57A o 57B del circuito, lo que permite a la secuencia de
unidades asociada retirarse del servicio para operaciones de
mantenimiento o pruebas.
Las señales de las secuencias de unidades de
actuación de salvaguardia generadas por las secuencias de unidades
9A y 9B de actuación de salvaguardia operan separadamente
componentes de salvaguardia separados, de forma que la función de
salvaguardia se lleva a cabo en respuesta a una señal de actuación
de salvaguardia para dicha función desde cualquiera de las
secuencias de unidades 9A o 9B.
El sistema de protección 1 también incluye un
sistema indicador que suministra indicación al operador del estatus
del sistema de protección. Lo anterior incluyen indicaciones de las
señales de la función de disparo parciales del reactor, así como las
correspondientes señales de la función de disparo. La Figura 4
ilustra la lógica 67 del indicador adicional que suministra la
función de indicador para la secuencia de unidades de disparo del
reactor. Para cada función de disparo de reactor, las señales de
disparo parciales generadas por cada equipo de protección para los
dos controladores en la secuencia de unidades 7A de disparo son
aplicadas a través de los aisladores 69 a una función lógica AND por
la lógica 71A, mientras que a las señales de disparo parciales para
las secuencias de unidades 7B se les aplica también a través de los
aisladores 69 una función lógica AND por la lógica 71B. A las
señales resultantes se les aplica posteriormente la función lógica
OR por la lógica 73 para accionar los indicadores para dicho disparo
parcial del equipo de protección para una función de disparo del
reactor dada. Los indicadores típicos de disparo parcial de canal
incluyen unas luces 75 de estatus, un cuadro de avisos 77 y un punto
de ordenador 79, como por ejemplo en el sistema de ordenador de la
planta (no representado). De dicha forma solamente se genera un
indicador de disparo parcial para un equipo de protección particular
para una función de disparo del reactor específica cuando las
señales de disparo parciales del reactor procedentes de dicho equipo
de protección para dicha función de protección han sido aplicadas a
ambos controladores lógicos de votación, en al menos una de las dos
secuencias de unidades lógicas redundantes e independientes.
Indicadores similares se proporcionan para las tres señales de
disparo parciales generadas por cada uno de los otros equipos de
protección para cada una de las funciones de disparo.
Además, las señales de las funciones específicas
de disparo del reactor generadas por los controladores en la
secuencia de unidades 7A de disparo son pasadas a través de los
aisladores 69 y procesadas por la función lógica AND en 81A,
mientras que las señales correspondientes de la secuencia de
unidades B son procesadas por la función lógica AND en 81B. De
nuevo, las señales resultantes son procesadas por la función lógica
OR en 83 y usadas para accionar un indicador como por ejemplo una
salida 85 del actuador de avisos de disparo del reactor u otro punto
87 del ordenador. Se requieren los aisladores 69 para aislar los
indicadores no relacionados con la seguridad de la lógica de
votación relacionada con la seguridad. De dicha forma, para cada
función de disparo del reactor se acciona un indicador solamente
cuando ambos procesadores de votación en al menos una de las dos
secuencias de unidades lógicas generan una señal de la función
específica intermedia de disparo del reactor.
Se suministran indicadores similares para las
funciones de salvaguardia por la lógica adicional 89, ilustradas en
la Figura 5. De dicha forma, para cada una de las funciones de
salvaguardia, las señales de la función de actuación de salvaguardia
parciales para cada función introducida por un equipo de protección
al par de controladores lógicos de votación en cada una de las
secuencias de unidades 9A y 9B de actuación de salvaguardia son
pasadas a través de los aisladores 69 y procesadas por la función
lógica AND en 91A y 91B respectivamente, siendo el resultado
procesado por la función lógica OR en 93 para accionar un indicador,
como por ejemplo el 95, 97 o 99. De nuevo, se suministra un conjunto
similar de indicadores para las tres señales de actuación de
salvaguardia parciales generadas por cada equipo de protección para
cada una de las otras actuaciones de salvaguardia parcial. Además
las señales de la función de salvaguardia específica votadas por el
par de controladores en cada una de las secuencias de unidades 9A y
9B de actuación de salvaguardia son pasadas a través de los
aisladores 69 y procesadas por la función lógica AND en 101A y 101B,
respectivamente, siendo el resultado procesado por la función lógica
OR en 103 para accionar una indicación de la función de actuación
105 o 107. De dicha forma, las señales que accionan los indicadores
son procesadas primero por la función lógica AND dentro de los
canales para reducir las indicaciones espurias y posteriormente por
la función lógica OR para reducir los efectos de un solo fallo como
las señales de actuación de salvaguardia y de disparo del
reactor.
Aunque se han descrito en detalle unas formas de
realización específicas de la invención, los expertos en la técnica
podrán apreciar que se podrán desarrollar diversas modificaciones y
alternativas a dichos detalles a la luz de las enseñanzas generales
de lo desvelado. Por lo tanto las configuraciones particulares
desveladas pretenden ser solamente ilustrativas y no limitar el
ámbito de la invención a la que se deberá asignar el ámbito total de
la reivindicaciones adjuntas y cualquiera de las equivalentes de las
mismas.
Claims (5)
1. Un sistema de protección del proceso para un
proceso complejo que comprende:
una pluralidad de equipos de protección del
proceso redundantes, cada uno de ellos computando
independientemente señales de protección parciales que genera unas
señales de protección parciales en la forma de señales de disparo
parciales del reactor, incluyendo cada una de dichas dos secuencias
de unidades lógicas una secuencia de unidades lógicas de disparo
del reactor, y generando una señal de disparo intermedia del
reactor en respuesta a dichas señales de disparo parciales de
reactor procedentes de dicho número seleccionado de dichos equipos
de protección, y dicho medio lógico asociado con cada secuencia de
unidades lógicas genera una señal de la secuencia de unidades de
disparo del reactor solamente cuando cada procesador de votación en
la secuencia de unidades genera una señal de disparo intermedia, y
dicho dispositivo de salida genera una señal de disparo del reactor
en respuesta a una señal de la secuencia de unidades de disparo del
reactor desde cualquiera de dichas secuencias de unidades
lógicas;
lógicas;
un sistema lógico de votación que tiene dos
secuencias de unidades lógicas redundantes e independientes,
teniendo cada secuencia de unidades lógicas un par de controladores
lógicos de votación basados en microprocesador redundantes,
recibiendo cada controlador lógico de votación de cada secuencia de
unidades lógicas dichas señales de protección parciales procedentes
de cada equipo de protección del proceso y teniendo un procesador
de votación que genera una señal de protección intermedia en
respuesta a las señales de protección parciales desde un número
seleccionado de dichos equipos de protección; una lógica asociada
con cada secuencia de unidades lógicas que genera una señal de
protección de la secuencia de unidades solamente cuando cada
procesador de votación en la secuencia de unidades genera una señal
de protección intermedia; y
un dispositivo de salida que produce una salida
de protección en respuesta a una señal de protección de la
secuencia de unidades de cualquiera de dichas secuencias de
unidades lógicas;
caracterizado porque dicha lógica incluye
una lógica del indicador que genera una señal del indicador de
disparo parcial asociado para cada equipo de protección para cada
función de disparo solamente cuando las señales de disparo
parciales del reactor procedentes de dicho equipo de protección para
dicha función de protección han sido aplicadas a ambos
controladores lógicos de votación en al menos una de dichas dos
secuencias de unidades lógicas de disparo del reactor redundantes e
independientes, y dicho dispositivo de salida incluye un
dispositivo indicador de disparo parcial para cada equipo de
protección para cada función de disparo que genera una indicación de
disparo parcial para dicho equipo de protección para dicha función
de disparo en respuesta a una señal del indicador de disparo
parcial
asociado.
asociado.
2. El sistema de protección de proceso de la
reivindicación 1, en el que dichos procesadores de votación en
dichas secuencias de unidades lógicas de disparo del reactor
generan unas señales de la función de disparo intermedias
específicas para cada función de disparo del reactor y dicha lógica
del indicador incluye una lógica del indicador adicional que genera
una señal de la función específica de disparo del reactor para una
función específica de disparo del reactor solamente cuando ambos
procesadores de votación en al menos una de dichas secuencias de
unidades lógicas de disparo del reactor genera una señal de la
función específica intermedia de disparo para dicha función
específica de
disparo.
disparo.
3. El sistema de protección del proceso de la
reivindicación 1, en el que dicha pluralidad de equipos de
protección también genera unas señales de protección parciales en
la forma de señales de actuación de salvaguardia parciales,
comprendiendo además dichas secuencias de unidades lógicas unas
secuencias de unidades lógicas de actuación de salvaguardia que
incluye cada una un par de controladores lógicos de votación
basados en microprocesador redundantes adicionales, recibiendo cada
controlador lógico de votación adicional de cada secuencia de
unidades lógicas de actuación de salvaguardia dichas señales de
actuación de salvaguardia parciales desde cada uno de los equipos
de protección del proceso mencionados y teniendo un procesador de
votación adicional que genera una señal de actuación de salvaguardia
intermedia en respuesta a unas señales de actuación de salvaguardia
parciales procedentes de un número preseleccionado de dichos
equipos de protección del proceso, comprendiendo dicho medio lógico
asociado con cada secuencia de unidades lógicas unos medios lógicos
adicionales que generan una señal de la secuencia de unidades de
actuación de salvaguardia solamente cuando cada procesador de
votación adicional en la secuencia de unidades lógicas de actuación
de salvaguardia genera una señal de actuación de salvaguardia
intermedia.
intermedia.
4. El sistema de protección del proceso de la
reivindicación 3, en el que dicha lógica incluye una lógica del
indicador que genera una señal de indicador de actuación de
salvaguardia parcial asociado para cada equipo de protección para
cada función de actuación de salvaguardia solamente cuando las
señales de actuación de salvaguardia parciales procedentes de dicho
equipo de protección para dicha función de protección han sido
aplicadas a ambos controladores lógicos de votación en al menos una
de dichas dos secuencias de unidades lógicas de actuación de
salvaguardia redundantes e independientes, y dicho dispositivo de
salida incluye un dispositivo indicador de actuación de
salvaguardia parcial para cada equipo de protección para cada
función de actuación de salvaguardia que genera una indicación de
actuación de salvaguardia parcial para dicho equipo de protección
para dicha función de actuación de salvaguardia en respuesta a la
señal del indicador de actuación de salvaguardia
parcial.
parcial.
5. El sistema de protección del proceso de la
reivindicación 4, en el que dicho procesador de votación en dichas
secuencias de unidades lógicas de actuación de salvaguardia genera
unas señales intermedias específicas de la función de actuación de
salvaguardia para cada función de actuación de salvaguardia y dicha
lógica del indicador incluyen una lógica que genera una señal
específica de la función de actuación de salvaguardia para una
función de actuación de salvaguardia específica solamente cuando
ambos
procesadores de votación en al menos una de dichas secuencias de unidades lógicas de actuación de salvaguardia genera una señal intermedia específica de función de actuación de salvaguardia para dicha función específica de actuación de salvaguardia.
procesadores de votación en al menos una de dichas secuencias de unidades lógicas de actuación de salvaguardia genera una señal intermedia específica de función de actuación de salvaguardia para dicha función específica de actuación de salvaguardia.
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