Содержание материала

Управление современным атомным энергоблоком требует проведения большого числа операций по переключению в технологических схемах, включению и отключению регуляторов, изменению их настроек и т. п. Проведение этих операций вручную затруднительно, даже при размещении всех командных аппаратов на относительно компактных пультах. Особенно возрастает нагрузка на операторов при пусках, остановах и авариях блока, когда операторам необходимо осуществлять до 400 операций в час. Решение этой проблемы возможно при передаче основного объема управляющих функций управляющим вычислительным машинам (см. гл. 12), однако недостаточная надежность вычислительной техники, а также ряд трудностей технического характера затрудняют в настоящее время широкое использование УВМ для непосредственного управления. Поэтому интенсивно разрабатывается и внедряется функционально-групповое управление. Все оборудование блока разбивается на ряд функциональных групп, представляющих собой один или несколько агрегатов, выполняющих четко определенную технологическую функцию. В функциональной группе работа отдельных агрегатов и механизмов во всех режимах блока протекает по заранее известной программе (или нескольким программам).
В отличие от дистанционного группового управления (см. § 11.2) управление объектами функциональной группы происходит не по жесткой программе, когда следующая операция проводится непосредственно после завершения предыдущей, а по гибкой, когда операция проводится по достижении некоторой величиной (например, давления, развиваемого насосом) заданного значения или по истечении определенного времени после проведения предыдущей операции. При этом программы ФГУ могут автоматически изменяться в зависимости от проводимого на блоке режима или ситуации в самой управляемой группе.
Устройства ФГУ должны выполнять следующие операции: включение и отключение механизмов собственных нужд, открытие и закрытие запорных органов; автоматическое регулирование величин; включение и отключение автоматических регуляторов, изменение заданных значений регулируемых параметров; переключения в контурах АСР, изменение параметров настроек; переключения в схемах автоматических блокировок; управление другими объектами, входящими в группу.
Алгоритмы ФГУ строятся по шаговому принципу. Весь процесс (пуска, останова, перехода с режима на режим) разбивается на ряд этапов (шагов). Окончание каждого шага характеризуется определенными значениями параметров и состоянием агрегатов или временем, прошедшим со времени предыдущей операции. Например, при пуске питательного электронасоса выделяются следующие этапы: 1) пуск маслосистемы насоса; 2) открытие задвижки на всасе; 3) включение двигателя насоса; 4) открытие задвижки на напоре; 5) включение автоматического регулятора производительности насоса.
Структурная схема ФГУ показана на рис. 11 8 Аналоговая и дискретная информация от первичных преобразователей / и от блок-контактов схем управления объектами поступает к оператору 2 и в управляющие устройства ФГУ. Управляющие устройства ФГУ сгруппированы в два (или три) уровня. К нижнему уровню I относятся силовые устройства первичной коммутации 5, схемы управления ими (блоки коммутации) 4, а также автоматические регуляторы 5. Устройства уровня I управляют регулирующими 6 и запорными 7 органами, механизмами собственных нужд 8 и другими объектами группы. На рис. 11.8 условно показано по одному объекту каждого типа, в действительности их обычно бывает в группе до нескольких десятков. Устройства уровня I осуществляют функции АСР и дистанционного управления. Формирование команд на включение и отключение оборудования осуществляется логическими устройствами ЛУ уровня II. Эти устройства воздействуют на управляемые объекты через блоки коммутации 4.

Рис 11 8. Структурная схема ФГУ
------------ аналоговая информация,---------------------- дискретная информация, управляющие команды
Обычно на уровне II выделяются отдельные устройства технологических защит ТЗ, которые срабатывают при неисправностях как в технологическом оборудовании группы так и в ЛУ.
Кроме информационных и управляющих функций ФГУ выполняют и вспомогательные функции, которые в основном сводятся к самоконтролю исправности. В современных системах функции контроля исправности ФГУ часто передаются УВМ.
При использовании ФГУ предусматривается возможность управления от оператора. Если ФГУ работает нормально, то роль оператора сводится только к подаче команды на пуск или останов функциональной группы. В перспективе предполагается, что подача таких команд будет производиться от УВМ 9 (рис. 11.8). В случае отказа ФГУ или необходимости проведения операций, не предусмотренных программами ФГУ, оператор может вмешиваться в его работу. При этом возможны два режима управления. В первом, так называемом шаговом режиме, все операции в пределах данного шага выполняются ЛУ, которое сообщает о выполнении шага оператору; переход к следующему шагу требует команды оператора, подаваемой в ЛУ. Во втором режиме ЛУ отключается и оператор подает команды непосредственно в блоки коммутации 4 и на регуляторы 5. Технологические защиты в этих режимах остаются в работе
В некоторых системах ФГУ имеют трехуровневую структуру. В них функции устройств нижнего уровня I совпадают с изображенными на рис. 118. Над уровнем I имеются два уровня: уровень II и уровень III. Устройства уровня II (уровень подгрупп) выполняют операции, связанные с определением правильной последовательности подачи команд на блоки коммутации 4. Устройства уровня III (уровень группы) определяют требуемый режим работы подгрупп или агрегатов, входящих в группу в зависимости от режима работы блока.
С появлением микро-ЭВМ появилась возможность сосредоточить всю логику управления функциональной группой в одной микро-ЭВМ и расположить ее непосредственно у управляемых агрегатов (встроенные системы управления). Одна такая ЭВМ выполняла бы все операции, поручаемые блокам коммутации 4, регуляторам 5, логическим устройствам ЛУ, а также частично устройствам технологической защиты ТЗ (рис. 11.8). Однако, несмотря на перспективность таких решений, они пока еще не вышли из стадии лабораторных разработок.