UA
RU
EN
1. Внедрена АСР общего воздуха с оснащением гидромуфтой дутьевого вентилятора на энергоблоке № 2 Харьковской ТЭЦ-5
2. Завершено расширение системы мониторинга на энергоблоках №№11, 12 Бурштынской ТЭС
3. Замена кабельных связей к арматуре энергоблоков №№1-4 Запорожской ТЭС
Информация
УТЭС
Критерии выбора ПТК
Ниже приводятся характеристики ПТК АСУ ТП, которые позволяют оценить ПТК с технической точки зрения. Коммерческая составляющая выбора – стоимость, величина предоплаты, сроки поставки и др., - в данном материале не рассматриваются.
Для удобства характеристики сведены в табличную форму, при рассмотрении предполагается, что ПТК обязан удовлетворять требованиям по электромагнитной совместимости, вибростойкости, электропитанию, правилам
устройства электроустановок и другим нормативным требованиям, уметь принимать без предварительного преобразования все типы сигналов от полевого оборудования, а также должен быть внесен в реестр средств измерений Украины, хотя бы
до этапа внедрения.
| Характеристика ПТК | Обоснование | Примечание |
| 1.Конструктивные характеристики | ||
| 1.1 Наличие защиты от угольной пыли IP54 на уровне модулей или шкафов или/и обеспечение защиты от попадания микрочастиц средствами механической защиты ПТК | Для исключения необходимости выполнения наддува в помещениях установки ПТК | |
| 1.2 Подключение кабелей внешних связей выполняется в контроллерный шкаф. Также не требуется релейный шкаф для установки промежуточных реле для преобразования 220 В/24 В и обратно | При подключении кабельных связей в кроссовый шкаф удваивается количество шкафов, что требует дополнительных площадей для их установки | Проблема площадей на КРТЭС, ПРТЭС, БУТЭС |
| 1.3 Исполнение ПТК приборное (модули ввода/вывода – корпусные приборы со своими клеммниками с монтажом на DIN-рейку) | При исполнении в виде плат, устанавливаемых в общий крейт, возникают сложности с перекомутацией существующих или добавлением новых внешних связей, техническим обслуживанием backplane (объединительной платы крейта), разъемов, а также не всегда рационально используется пространство шкафа. Например, в крейт можно установить предопределенное количество модулей ввода/вывода, если их нужно хотя бы на один больше, то приходится устанавливать дополнительный крейт или даже дополнительный шкаф | |
| 1.4 Имеется возможность подключать к контроллерному шкафу, без ухудшения временных характеристик обмена данными, шкаф/шкафы расширения. Шкафы расширения могут устанавливаться на расстоянии до 200 м от шкафа управления | При реализации полномасштабной АСУ ТП с точки зрения функционального группирования объектов контроля и управления не представляется возможным ввести в один шкаф весь необходимый объем сигналов. При отсутствии возможности применения шкафов расширения приходится задачи контроля и управления распределять между множеством контроллеров, что приводит к необходимости разработки дополнительных алгоритмов, увеличения объема передаваемой между контроллерами информации (что приводит к появлению временных задержек, снижению надежности и вероятность внесения механических ошибок при разработке и т.д.) | |
| 1.5 Возможность установки шкафов расширения в местах концентрации информации или объектов управления т.е. в непосредственной близости к технологическому оборудованию, причем модули расширения принимаются системой, как собственные модули управляющего контроллера, работают без снижения надежности и точности измерений, увеличения такта опроса и выполнения алгоритмов управления. | Это свойство реальной DCS, оно позволяет минимизировать необходимое количество кабельных соединений, экономить на контрольном кабеле (а значит – на работах, материалах, сроках и прочее), а также решает вопрос необходимости поиска помещений для размещения аппаратуры управления | |
| 1.6 Информационная мощность шкафа – количество модулей ввода/вывода, которые могут быть установлены в шкаф | С учетом тепловыделения и ограничений объема шкафов управления, при крейтовом исполнении – до 3 крейтов в шкафу, до 16 модулей в крейте, включая блоки питания и процессорные модули.
При приборном исполнении – до 40 модулей ввода/вывода в шкафу |
|
| 1.7 Потребляемая мощность шкафа при максимальном заполнении модулями менее 250 Вт с учетом обтекания дискретных входов и питания датчиков, отдельно – пиковая мощность в момент подачи питания в шкаф | Снижение нагрузки на источники электропитания и систему вентиляции/кондиционирования помещения, снижение нагрузки на систему вентиляции шкафа управления. Низкое энергопотребление обусловлено конструктивными особенностями модулей ввода/вывода и использование в ПТК современной элементной базы. | |
| 1.8 Отсутствие специальных требований к помещению установки ПТК – экранирование помещения, обеспечение микроклимата (температура, влажность, запыленность) | Уменьшение расходов при внедрении и эксплуатации | |
| 1.9 Отсутствие специальных требований к заземлению ПТК | Уменьшение расходов при внедрении и эксплуатации | |
| 1.10 Контроллеры, которые используются для технологических защит, должны быть идентичны с контроллерами, которые используются в других функциональных системах | Унификация | |
| 2. Технические характеристики | ||
| 2.1 Центральный процессор | ||
| 2.1.1 Вычислительные ресурсы процессорного модуля должны обеспечиваться на уровне современной вычислительной техники – объем оперативной и постоянной памяти, быстродействие, надежность | Современная элементная база позволяет применять высокопроизводительные процессорные модули с низким энергопотреблением и предоставляет возможность реализации сложных алгоритмов управления и обработки информации при отсутствии активных элементов охлаждения, что позволяет снизить затраты на обеспечение дополнительной системы вентиляции шкафов управления | Задать в численном виде сложно, так как итоговые характеристики зависят от программного обеспечения |
| 2.1.2 Применяемые технические средства ПТК должны предоставлять необходимую (максимально возможную) номенклатуру интерфейсов для обеспечения взаимодействия с внешними системами | Как минимум два 100 Мбит EThernet (один обеспечивает обмен информацией с верхним уровнем и межконтроллерный обмен, другой – обмен информацией между каналами резервирования, для обеспечения зеркализации данных), RS485 – для обмена информацией с удаленными модулями ввода/вывода, и шкафами расширения | |
| 2.1.3 Контроль исправности, предоставление максимально точной диагностической информации о работе модулей ввода/вывода и сетевого оборудования, наличие функций защиты ПТК от зависаний и автоматического восстановления работоспособности в случае сбоя | Аппаратный сторожевой таймер, наличие средств позволяющих отследить и ПАРИРОВАТЬ случаи зависания функциональных алгоритмов и/или базового программного обеспечения | |
| 2.1.4 Резервирование | ||
| 2.1.4.1 В цикле решения задач производится синхронизация данных ведущего и резервного контроллеров, включая внутренние переменные алгоритмов управления и параметры настройки, сохранение текущих настроек в защищенной энергонезависимой области памяти | Синхронизация/зеркализация данных обеспечивает безударное переключение контроллеров в горячем режиме, наличие защищенной области данных позволяет сохранить информацию при холодных рестартах контроллеров управления и сбоях питания | |
| 2.1.4.2 Отсутствие аппаратных средств переключения управления шинами ввода/вывода | Исключение отказа по общей причине в резервированной структуре | |
| 2.1.4 Программно – аппаратная самодиагностика | Раннее обнаружение отказов, что позволяет предотвратить развитие аварийных ситуаций, связанных с ПТК | |
| 2.1.5 Энергонезависимая память для хранения программ и текущих параметров настройки | Для обеспечения загрузки при перерывах электропитания | |
| 2.1.6 Условия эксплуатации, температура окружающей среды 0…60⁰С | Отсутствие необходимости кондиционирования помещения, возможность установки шкафа в непосредственной близости к оборудованию | Касается всех модулей ПТК |
| 2.1.7 Количество модулей ввода/вывода, которые могут быть подключены к центральному процессору, без ухудшения времени цикла работы процессора – до 256 | Возможность решения в процессоре функционально завершенных задач, включая сбор информации и управление | |
| 2.2 Модули ввода/вывода | ||
| 2.2.1 Номенклатура обеспечивает все виды интерфейсов с полевым оборудованием, в том числе со счетчиками и тахометрами | Нет необходимости нормализации сигналов и применения дополнительного оборудования и приборов | |
| 2.2.2 Имеется собственный интеллект для первичной обработки информации и самодиагностики | Уменьшение объема задач, выполняемых центральным контроллером, что повышает количество и скорость выполнения функциональных алгоритмов управления | |
| 2.2.3 Имеются модули с возможностью программирования и комбинации входов/выходов (аналоговые и дискретные входы/выходы), конфигурация которых определяется на этапе проектирования/заказа | Возможность создания автономных систем управления (без участия центрального процессора), в частности, для реализации задач управления, требующих высокого быстродействия (например, позиционирование регулирующих клапанов турбины) | |
| 2.2.4 Конструкция модулей (см. п. 1.3), при корпусном (приборном) исполнении – предоставляется возможность подключения кабелей сечением до 1 мм2 непосредственно к клеммнику модуля ввода/вывода, возможность замены без отключения внешних связей | Удобство монтажа и простота обслуживания | |
| 2.2.5 Защита внешних цепей модулей ввода/вывода (цепи обтекания «сухих контактов», цепи питания датчиков при подключении по двухпроводной схеме) | Исключение отказа источника питания при замыканиях во внешних цепях | |
| 2.2.6 Защита входов от перегрузки | Исключение отказов при дефектах монтажа | |
| 2.2.7 Программно-аппаратная фильтрация помех, в том числе подавление дребезга входных дискретных сигналов | Помехоустойчивость, исключение ложных срабатываний | |
| 2.2.8 Обеспечивается заданная точность приема аналоговых сигналов (включая дополнительные погрешности) во всем диапазоне температур, допустимых при эксплуатации модулей ввода/вывода | Возможность установки вблизи технологического оборудования, что сокращает затраты на кабельные соединения и монтаж | |
| 2.2.9 Возможность удаленной установки модулей ввода/вывода, обеспечение их управления с центрального процессора по цифровому каналу связи, аналогично п.1.5 | Возможность установки вблизи технологического оборудования, что сокращает затраты на кабельные соединения и монтаж | |
| 2.2.10 Резервированная интерфейсная шина модулей ввода/вывода в системах с дублированными центральными процессорами | Обеспечение надежности, за счет резервирования центральных процессоров, которые имеют собственные независимые интерфейсные шины с модулями ввода/вывода | |
| 2.2.11 Наличие внутренней диагностики модулей и каналов ввода/вывода | Повышение надежности эксплуатации и удобства обслуживания ПТК | |
| 2.2.12 Наличие удаленных модулей, сочетающих до 16 каналов ввода и 16 каналов вывода дискретных сигналов | Целесообразно для реализации интеллектуальных шкафов РТЗО (для управления 8 задвижками одного шкафа) | |
| 2.2.13 Наличие интерфейсных модулей, обеспечивающих беспроводную коммуникацию с центральными процессорами | Для приема информации от удаленных объектов (например, цирк насосов, ГРП и др.), что позволяет экономить на кабельных связях и монтажных работах, а в ряде случаев другой способ передачи информации вообще неосуществим | |
| 2.3 Технические средства верхнего уровня | ||
| 2.3.1 Рабочие станции - IBM-совместимые промышленные компьютеры с гарантированными производительностью и показателями надежности | Динамично развивающаяся и широко распространенная платформа, которая поддерживается большинством производителей аппаратуры | |
| 2.3.2 Все рабочие станции (операторские, серверные, инженерные и др.) унифицированы по техническим средствам | Унификация и минимизация необходимого ЗИП | |
| 2.3.3 Резервирование сетевых технических средств верхнего уровня (резервированные сетевые интерфейсы рабочих станций, резервированные коммутаторы, аппаратное разнообразие сетевых средств, территориально разнесенные линии связи и коммутаторы) | Надежность, разнообразие исключает отказ по общей причине | |
| 2.3.4 Рабочие станции – безвентиляторные, или рабочие станции промышленного исполнения высокой надежности с системой фильтров и вентиляции корпуса | Надежность, уменьшение попадания угольной пыли | |
| 2.3.5 Рабочие станции с дисплеями и сетевым оборудованием оснащены источниками бесперебойного электропитания | Резервирование на случай обесточения блока | |
| 2.4 Программные средства нижнего уровня | ||
| 2.4.1 Системное программное обеспечение должно обеспечивать обязательное выполнение прикладных задач в режиме реального времени, согласно циклограммы | В каждый момент времени система обеспечит достоверное и своевременное выполнение возложенных на прикладные программы задач | |
| 2.4.2 Системное программное обеспечение должно предоставлять возможность управления очередностью выполнения прикладных программ | Наличие системы приоритетов позволяет регулировать очередность выполнения прикладных задач и выполнять в первую очередь функционально важные приложения | |
| 2.4.3 Применяемое системное и базовое программное обеспечение должно обеспечивать защиту программ от внешних воздействий и повреждений за счет предоставления прикладным программам изолированного адресного пространства | Реализация возможности работы прикладных задач в защищенном адресном пространстве предотвращает возможность поражения вредоносными программами и сбои в работе из-за нехватки системных ресурсов | |
| 2.4.4 На всех контроллерах устанавливается один и тот же базовый пакет программ, отличаются только конкретные системные настройки для обеспечения доступа из вне и межконтроллерных обменов | Унификация программного обеспечения облегчает настройку и эксплуатацию системы | |
| 2.4.5 Применяемая в контроллерах операционная система должна быть устойчива к внезапным сбоям питания и другим сбоям, приводящим к нештатной перезагрузке процессорного модуля | Операционная система, основанная на микроядерной архитектуре с защищенным адресным пространством, обеспечивает надежность эксплуатации и автоматическое восстановление работоспособности после сбоя системы | |
| 2.5 Программные средства верхнего уровня | ||
| 2.5.1 Система отображения должна быть реализована в операционной среде, позволяющей реализовать многооконный и многоэкранный режимы представления информации | Реализация многооконного/многоэкранного режима позволяет снизить затраты на приобретение необходимых технических средств и, в то же время, обеспечить требуемый для ведения технологического процесса объем информации | |
| 2.5.2 Системные программно-технические средства верхнего уровня должны обеспечивать надежную защиту прикладного программного обеспечения от вмешательства из вне и различных вредоносных программ | Защита системных и прикладных программ обеспечит необходимую надежность эксплуатации ПТК | |
| 2.5.3 Среда разработки средств отображения и регистрации должна предоставлять разработчику дружественный, интуитивно понятный интерфейс | Наличие понятных для разработчика средств и файлов помощи позволяет максимально быстро освоить среду разработки и, как следствие, сократить сроки и затраты на создание системы отображения верхнего уровня | |
| 2.5.4 Средства разработки системы отображения должны позволять создавать комплексные динамические элементы и добавлять их в библиотеку | Создание новых динамических элементов позволяет адаптировать среду отображения к существующим, общепринятым на объекте требованиям | |
| 2.5.5 Такт отображения информации и передачи сигналов управления должны соответствовать общему такту системы управления в целом | Такт отображения информации должен быть не больше 0,2 с – только при этом условии возможно дистанционное управление регулирующими клапанами с операторских станций | |
| 2.5.6 Реализация возможности взаимного функционального резервирования АРМ в системе | Повышение живучести системы | |
| 2.5.7 Возможность реализации в системе верхнего уровня множественного/параллельного управления курсором (трекбол, сенсор, функциональная клавиатура одновременно) | Повышение оперативности управления | |
| 2.5.8 Наличие возможности использования функциональных клавиатур для вызова видеокадров и управления | Удобство и оперативность навигации – вызов видеокадра одной кнопкой. Возможность оперативного дистанционного управления часто используемыми исполнительными механизмами без установки на пульте ключей индивидуального управления | |
| 2.5.9 Наличие округления численных значений отображаемых/регистрируемых параметров | Отбрасывание неотображаемых разрядов десятичного числа снижает точность представления информации | |
| 2.5.10 Возможность сочетания на одном видеокадре разных способов представления информации (например, на фрагментах мнемосхем – гистограмм, трендов и виртуальных приборов) | Наглядность представления информации | |
| 2.6 Программные инженерного комплекса контроллерного уровня | ||
| 2.6.1 Среда разработки алгоритмов управления нижнего уровня должна соответствовать международному стандарту МЭК 1131-3 | Наличие стандартизованных 5 языков описания алгоритмов позволяет получить эффективные функциональные программы и облегчает изучение системы специалистами по управлению (не программистами) | |
| 2.6.2 Наличие документированной библиотеки типовых модулей управления и регулирования (кроме текста с описанием – алгоритмы типовых элементов на одном из языков МЭК 1131-3) | Возможность детального изучения работы системы, уменьшение вероятности ошибок при разработке | |
| 2.6.3 Возможность реализации на одном из языков МЭК 1131-3 дополнительных типовых модулей управления | Возможность расширения функций библиотеки для реализации задач управления/обработки информации, характерных для старых проектов электростанций (например, использование регулирующих клапанов с электроприводом постоянной частоты вращения практически не встречается на электростанциях дальнего зарубежья) | |
| 2.6.4 Привязка модулей ввода/вывода, генерация и загрузка алгоритмов управления должны производиться едиными средствами для всех контроллеров нижнего уровня | Снижение вероятности ошибочных действий при разработке алгоритмов и привязке каналов ввода/вывода | |
| 2.6.5 Документированность алгоритмов – возможность однозначного понимания алгоритмов по их распечатке | Это свойство возможно только при отсутствии возможности модификации функций библиотечных элементов изменением их настроек.
Например: А) наличие ограничения выходного сигнала сумматора приводит к изменению его работы – отсеканию значений, выходящих за границы, что для регуляторов приводит к потере обратной связи Б) изменение приоритета работы триггера (приоритет сброса или взвода при наличии двух входных сигналов) И др. |
|
| 2.6.6 Автоматическое определение последовательности операций, автоматический переход между страницами алгоритма | Снижение вероятности ошибок при разработке алгоритмов | |
| 2.6.7 Отображение работы алгоритмов в режиме ON-Line, в том числе результатов промежуточных операций | Возможность анализа работы алгоритма | |