UA53690C2

UA53690C2 - Пристрій для індивідуального керування пусковим пристроєм промислової установки з високою захищеністю

Info

Publication number: UA53690C2
Application number: UA99094998A
Authority: UA
Inventors: Клод Кузен
Original assignee: Альстом Сантраль Енержетік С.А.
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2003-02-17
Also published as: CO5130043A1; CN1250936A; PE20001180A1; KR20000023284A; SK127199A3; ID24742A; CN1134023C; FR2783615A1; FR2783615B1; TNSN99176A1; AR020480A1; BR9904138A; EP0987612A1

Abstract

Пристрій для індивідуального керування пусковим пристроєм (1) промислової установки з високою захищеністю, у якій керування пусковими пристроями здійснюється індивідуальними програмованими керуючими вузлами (2), утворюючими частину загальної системи керування, що надає оператору змогу безпосередньо керувати установкою з головного (12) або, якщо необхідно, з запасного (14) центрів керування, обладнаних органами (13) керування, які уможливлюють безпосередню дію на керуючий вузол пускового пристрою, причому цей пристрій має орган ручного керування, індивідуально з'єднаний з керуючим вузлом пускового пристрою, на який цей орган може впливати через дві лінії (1L1, 1L2) послідовної передачі цифрової інформації у двох протилежних напрямах.

Description

Опис винаходу

Винахід стосується обладнання для індивідуальної подачі сигналу пусковим пристроєм промислової 2 установки з високою захищеністю, зокрема атомної електростанції.

Відомий пристрій для індивідуального керування пусковим пристроєм промислової установки з високою захищеністю, який описаний в ОЕ 29 32384, яка подана 9.08.1979 та опубл. 19. 02.1981, кл. МКВ (з21С9/00.

Пусковий пристрій такої установки виконує важливі функції, їх дублюють для підвищення надійності. Вони, наприклад, можуть бути згруповані у набори по 2 - 4 ланцюги безпеки. За необхідністю пристрій індивідуального 70 керування може керувати кожним з пускових пристроїв цих ланцюгів безпеки незалежно і індивідуально з урахуванням пріоритету. Кожний пусковий пристрій знаходиться під керуванням окремого керуючого вузла, що зазнає безпосередньої дії індивідуального керуючого пристрою, яким керують вручну з міркувань безпеки.

Керуючі вузли пускових пристроїв є частиною загальної системи керування, у якій вони через структурні зв'язки з іншими оперативними і контролюючими програмованими вузлами. За нормальних умов кожний пусковий 12 пристрій знаходиться під керуванням загальної системи керування, і між керуючими вузлами пускових пристроїв однієї установки звичайно передбачено взаємні блокування. Загальна система керування дає оператору змогу керувати установкою з головного центра керування, обладнаного різними засобами нагляду та керування, а також з дублюючого запасного центру керування, який є копією головного і може працювати незалежно від нього. Засоби нагляду та керування включають, зокрема, органи ручного керування, які дозволяють через індивідуальні пристрої керування безпосередньо діяти на керуючі вузли пускових пристроїв. Такими органами є, наприклад, групи кнопок, або поворотно-тискові перемикачі з світловою індикацією, які дозволяють здійснювати пряму, звичайно електричну дію на керуючий вузол пускового пристрою. Органи керування, розташовані у головному центрі керування, через індивідуальні лінії мають зв'язки з керуючими вузлами, на які вони діють.

Їх дубльоване у запасному центрі, де кожний відповідний основному орган керування також має зв'язки з с відповідними керуючими вузлами через індивідуальні лінії. Ге)

Вадою такої організації керування є те, що вона вимагає використання досить великих багатожильних кабелів для забезпечення зв'язку між керуючими вузлами і органами керування. Такі кабелі можуть стати причиною зниження надійності, оскільки кожний орган керування має велику кількість контактів для приєднання проводів, якими здійснюється його зв'язок з керуючим вузлом, а кожний керуючий вузол має дублюючі контакти о для зв'язку з обома органами керування, через які оператор здійснює безпосереднє керування. Ге»)

Крім того, необхідно, як відомо, керувати пусковими пристроями з дотриманням певної послідовності режимів. Для цього необхідно, наприклад, утримувати кнопку у натиснутому стані протягом різних відрізків ее, часу, тобто генерувати електричні сигнали, тривалість яких визначається тривалістю натискання кнопки. Це со вимагає встановлення засобів генерування сигналів у органах керування, а також засобів інтерпретації і подальшого використання цих сигналів у керуючих вузлах, що приймають такі сигнали. о

Важливо, щоб передача команд від органів ручного керування до керуючих вузлів пускових пристроїв була надійною і не створювала небезпеки.

Задачею винаходу є створення пристрою для індивідуального керування пусковим пристроєм промислової « установки з високими вимогами до безпеки, у якій керування пусковими пристроями здійснюється через З 50 індивідуальні програмовані керуючі вузли загальної системи керування, що надає оператору змогу с безпосередньо керувати керуючими вузлами установки з головного або, якщо необхідно, з запасного центрів з» керування, обладнаних органами ручного керування.

Згідно з винаходом кожний орган ручного керування індивідуально з'єднують з керуючим вузлом пускового пристрою, на який цей орган може впливати через дві лінії що забезпечують двосторонній цифровий послідовний зв'язок. і-й Винахід передбачає також з'єднання кожного керуючого вузла пускового пристрою з кожним з двох органів оз керування, розташованих, відповідно, у центрах керування установкою, через відповідні лінії одностороннього послідовного зв'язку, по яких від органів керування надходить цифрова керуюча інформація, а також через інші б лінії одностороннього послідовного зв'язку, по яких насилаються цифрова інформація до кожного органа

Те) 20 керування.

Згідно з винаходом керуючий вузол пускового пристрою включає щонайменше один процесор і пам'ять з с подвійним доступом, з'єднану окремо з процесором і з інтерфейсом доступу до верхнього рівня системи керування, що дає зазначеному вузлу змогу, якщо необхідно, функціонувати незалежно від цієї системи.

У подальшому описі детально наведено особливості і переваги винаходу з посиланнями на креслення, у 25 яких:

ГФ) фіг.1 - блок-схема системи керування промислової установки високої захищеності, яка має індивідуальні юю пристрої керування пусковими пристроями згідно з винаходом; фіг.2 - схема вузла керування з ручним керуванням для індивідуального пристрою керування пусковим пристроєм згідно з винаходом; 60 фіг.3 - схема прикладу вузла керування пусковим пристроєм, пристосованого для взаємодії з пристроєм керування пусковим пристроєм згідно з винаходом.

Індивідуальні пристрої керування згідно з винаходом призначено для встановлення у промислових установках високої захищеності, наприклад, атомних електростанціях, що мають ряд пускових пристроїв, наприклад, 1,7, якими індивідуально керують керуючі вузли 2, 2". Звичайно такі індивідуальні керуючі вузли є бо програмованими вузлами типу, який використовують у випадках, коли потрібна підвищена безпека. У таких вузлах програмне забезпечення працює без переривань і має модульну структуру з модулями мінімальних об'ємів, що зумовлюється міркуваннями безпеки і вже згаданою відсутністю переривань. Програми і дані зберігаються у енергонезалежній пам'яті, щоб виключити можливість втрати важливої інформації.

Керуючі вузли пускових пристроїв є частиною загальної системи керування, у якій вони з'єднані з одним, а частіше кількома програмованими функціональними або інформаційними вузлами, лініями системи зв'язку. Вони утворюють систему керування процесом, яка керує установкою під наглядом обслуговуючого персоналу.

Система зв'язків складається з однієї або більше взаємопов'язаних мереж, які обслуговують вузли різних рівнів загальної системи керування. Кожен з функціональних або інформаційних вузлів має щонайменше один 7/0 процесор, набір блоків ОП та ПЗП і допоміжне обладнання, зокрема засоби вводу/виводу.

Згідно з першим варіантом, призначеним для порівняно невеликих установок, керуючий вузол 2 пускового пристрою з'єднано з локальною електричною або оптичною мережею З магістрального типу, яка забезпечує зв'язок вузла з верхнім рівнем системи керування процесом. У іншому варіанті можна здійснити безпосередній зв'язок програмованого вузла з верхнім рівнем через вузол 4, з'єднаний з мережею 3.

У другому варіанті, призначеному для більших установок, зв'язки між керуючим вузлом 2 і програмованими вузлами верхнього рівня здійснюються через спеціалізований пристрій 5, який звичайно є програмованим логічним контролером і слугує концентратором вхідних і вихідних даних і спрямовувачем обміну даними між керуючим вузлом 2 і вузлами вищого рівня. У даному випадку вузол 5 має зв'язок з локальною мережею б для обслуговування вузлів 2 проміжного рівня, репрезентованими у цьому прикладі вузлами 7, 8. Вузол 7, го наприклад, є електронним контролером потужності, а вузол 8 - програмованим логічним контролером, контролюючим керуючі вузли 2, 2'(у цьому варіанті нема вузла 4).

Система керування проміжного рівня може включати і інші програмовані пристрої, які контролюють інші групи вузлів нижнього рівня. Кожна з таких груп має мережу зв'язку магістрального типу, але їх не описано, оскільки вони не мають прямого відношення до винаходу. с

У прикладі розглядається система керування процесом, організована як модульна система моніторингу і керування, подібна до системи АЇ ЗРА 8000 заявника, у якій вузли 9, 10 репрезентують верхній функціональний і) рівень. Ці вузли мають зв'язок між собою, а через локальну мережу 11 - з вузлами проміжної системи керування процесом. Мережа 11 є мережею ЕШПегтеї або подібної їй, наприклад, мережею 58000 заявника.

Вузол 9, наприклад, може відповідати комплексу керування процесом, включаючи наглядаючого оператора, о зо або, простіше, репрезентує головний пост оператора, який уданому випадку знаходиться у головному центрі 12 керування установкою. б»

Вузол 10 може відповідати, наприклад, комп'ютеру системи керування процесом. Ге

Як уже відзначалось, кожний з індивідуальних керуючих вузлів 2, 2 пускового пристрою може безпосередньо з увагою на пріоритет керуватись засобами індивідуального керування пусковим пристроєм з будь-якого з о з5 Чентрів керування. ю

Органи ручного керування, наприклад, 13, 13, передбачені у пристроях індивідуального керування пусковим пристроєм, функціонально заміщують звичайні органи керування типу кнопок або перемикачів і дозволяють обслуговуючому персоналу керувати керуючими вузлами 2 пускового пристрою 1 з головного 12 або запасного 14 центра керування установкою. «

У Цьому втілення усі органи керування можуть передавати і приймати цифрову інформацію, наприклад, з с одним або кількома байтами. Кожний орган керування має індивідуальний двосторонній зв'язок з керуючим . вузлом через лінії послідовної передачі 111, 112 для керуючого вузла 13 центра 12 і 111, 112" для керуючого и?» вузла 13" того ж центра. Кожний вузол керування має зв'язок з органом керування у кожному з двох центрів 12, 14 керування, тобто має дві односторонні лінії послідовної передачі даних, через які одержує цифрову інформацію від двох відповідних органів керування і дві односторонні лінії послідовної передачі даних, через с які надсилає цифрову інформацію до цих органів керування.

У керуючому вузлі кожну з цих односторонніх ліній з'єднано з кодуючим/декодуючим пристроєм 19, який о являє собою мультиплексор/демультиплексор. Якщо ці лінії зв'язку призначено для електричних сигналів, їх б приєднують до кодуючого/декодуючого пристрою через гальванічну розв'язку 21, звичайно оптрон.

Під час роботи ручні селектори, що обслуговують керуючий вузол, генерують ідентифікаційну бінарну се) послідовність, яку розпізнають такі вузли, зокрема, той вузол, до якого Її адресовано. У даному прикладі о ручні селектори 22 являють собою електричні контакти типу "замкнено/розімкнено", з'єднані з кодуючим/декодуючим пристроєм 19 таким чином, що, діючи, вони генерують певну бінарну послідовність.

До кодуючого/декодуючого пристроя 19 приєднано еталонний керуючий пристрій 23, який дозволяє керувати багаторежимним пусковим пристроєм, коли цей пристрій приймає одну з комбінацій, що репрезентують сформовані значення поправок. Наприклад, поправки можуть формуватись у еталонному керуючому пристрої у

Ф) функції часу, яка визначається тим, яку саме клавішу натиснуто. ка Світлові індикатори 24 спрацьовують у відповідь на команди, що передає до кодуючого/декодуючого пристрою 19 керуючий вузол 2, якому відповідає орган 13 керування. во На фіг.3 зображено схему керуючого вузла 2, який керує пусковим пристроєм 1. Вона включає процесор 25, пов'язаний з набором пристроїв пам'яті, який включає щонайменше один ПЗП і одну ОП. У даному втіленні ПЗП 26 має зв'язок з пам'яттю 27 з подвійним доступом. Пам'ять 27 використовується для обміну цифровою інформацією між процесором 25 і магістральною мережею 3, через яку керуючі вузли 2, 2! мають зв'язок з вузлами верхнього рівня системи керування. Зв'язок пам'яті 27 з магістраллю З здійснюється через інтерфейс 65 28. Технічні засоби і програмне забезпечення пам'яті 27 виконано такими, що процесор 25 може за необхідністю керувати пов'язаним з ним пусковим пристроєм 1 незалежно від решти компонентів системи керування установкою, зокрема у випадку відмови частини системи керування, розташованої з іншого боку інтерфейсу 28 (протилежного процесору 25).

Процесор 25 діє на один з пускових пристроїв 1 через схему керування, пристрій 21 гальванічної розв'язки і інтерфейс 30. Сигнали з виходу інтерфейсу 30, що надсилаються до пускового пристрою 1 паралельно надсилаються також до пристрою 31 спостереження, який перевіряє їх коректність і повідомляє процесор 25 про результати таких перевірок. Ці сигнали є цифровими і передаються до процесора через пристрій 21 гальванічної розв'язки.

Тест-схема 32 приймає сигнали, які пусковий пристрій 1 передає до процесора 25, і повідомляє процесор про 7/0 режим роботи, використовуючи для цього відомий фахівцям протокол. Процесор 25 керує передачею до нього від тест-схеми 32 інформації, сформованої на основі прийнятих сигналів. Пристрої 21 гальванічної розв'язки встановлено у лінії, через яку процесор керує тест-схемою, і у лінії, через яку тест-схема передає інформацію до процесора.

Процесор 25 має зв'язок також з двома органами ручного керування пускового пристрою. Цей зв'язок здійснено лініями послідовної передачі, такими, як зворотні лінії 111, 112 зв'язку з органом 13 керування процесором керуючого вузла 2, розташованим у головному центрі 12 керування, і такими, як відповідні лінії 211, 212 зв'язку з органом 13 керування, розташованим у запасному центрі 14 керування.

У кожній з ліній двостороннього зв'язку з органом керування встановлено два пристрої 21 гальванічної розв'язки, а також встановлено дво/чотирьохпровідникову схему 29 між цими пристроями і портом процесора 25, призначеним для зв'язку з цими двома органами керування. Наприклад, таким чином обладнано двосторонню лінію зв'язку, утворену односторонніми лініями 211, 212 зв'язку з органом 13 керування центру 14.

Односторонню лінію, наприклад, можна замикати у петлю для самотестування, і розмикати для передачі цифрової інформації. с

Claims

29 Формула винаходу о

1. Пристрій для індивідуального керування пусковим пристроєм (1) промислової установки з високою захищеністю, у якій керування пусковими пристроями здійснюється індивідуальними програмованими керуючими о зо вузлами (2), утворюючими частину загальної системи керування, у якій вони мають зв'язок з іншими програмованими керуючими вузлами установки, що надає оператору змогу безпосередньо керувати установкою (9 з головного (12) або, якщо необхідно, з запасного (14) центрів керування, обладнаних органами (13) керування, со які уможливлюють безпосередню дію на керуючий вузол пускового пристрою, який відрізняється тим, що має орган ручного керування, індивідуально з'єднаний з керуючим вузлом пускового пристрою, на який цей орган о З5 Може впливати через дві лінії (111, 112) послідовної передачі цифрової інформації у двох протилежних ю напрямах.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що керуючий вузол (2) пускового пристрою (1) з'єднано з кожним з двох органів (13) керування, розташованих, відповідно, у центрах (12, 14) керування установкою, через відповідні односторонні лінії (111, 2/1) послідовної передачі даних, по яких від органів керування надходить « цифрова керуюча інформація, а також через інші односторонні лінії (112, 212) послідовної передачі даних у з с протилежному напряму.

З. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що кожну лінію послідовної передачі даних замикають у :з» петлю для самотестування і розмикають для передачі цифрової інформації.

4. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що керуючий вузол пускового пристрою включає щонайменше один процесор (25) і пам'ять з подвійним доступом (27), з'єднану окремо з процесором і з інтерфейсом (28) с доступу до верхнього рівня системи керування, що дає зазначеному вузлу змогу, якщо необхідно, функціонувати незалежно від системи керування. (95) (22) о 50 (42) Ф) іме) 60 б5