Реферат: Российское акционерное общество энергетики и электрификации «еэс россии» общие технические требования к программно-техническим комплексам для асу тп тепловых электростанций рд 153-34. 1-35. 127-2002

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»


ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

К ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИМ

КОМПЛЕКСАМ ДЛЯ АСУ ТП ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ


РД 153-34.1-35.127-2002


СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС

Москва 2002


Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС" при участии ОАО "ВТИ", ОАО "ВНИИЭ" и ОАО "Институт Теплоэлектропроект"


Исполнители А.Д. Шмелькин, В.А. Гришин (ОАО "Фирма ОРГРЭС"), Е.Н. Сергиевская (ОАО "ВТИ"), Л.П. Фотин (ОАО "ВНИИЭ"), В.Ф. Марков (ОАО "Институт Теплоэлектропроект")


Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" 12.04.2002 г.


Первый заместитель начальника А.П. ЛИВИНСКИЙ


Настоящие Общие технические требования (ОТТ) разработаны по поручению Департамента научно-технической политики и развития в 1993 г. ОТТ пересмотрены в 2001 г. в соответствии с поручением РАО "ЕЭС России" с учетом отечественного и зарубежного опыта создания и эксплуатации АСУ ТП тепловых электростанций, а также специфических требований, предъявляемых к ПТК при создании АСУ ТП общестанционного уровня управления и электротехнического оборудования ТЭС. С выходом настоящих ОТТ ранее действующие "Общие технические требования к программно-техническим комплексам (ПТК) для АСУ ТП тепловых электростанций: РД 34.35.127-93" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1995) считаются утратившими силу.

ОТТ являются собственностью РАО "ЕЭС России". Перепечатка Общих технических требований и применение их в других отраслях промышленности России, а также в странах ближнего зарубежья допускается исключительно с разрешения Собственника.

^ Срок первой проверки настоящего РД — 2007 г., периодичность проверки - один раз в 5 лет.


Ключевые слова: система, функция, программно-технический комплекс, задача, обмен информацией, параметр, программное обеспечение


© СПО ОРГРЭС,2002

УДК 621.311.22-52

^ ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

К ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИМКОМПЛЕКСАМ РД 153-34.1-35.127-2002

ДЛЯ АСУ ТП ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Взамен РД 34.35.127-93


Дата введения 2002-10-01


Общие технические требования (ОТТ) распространяются на программно-технические комплексы (ПТК) для АСУ ТП ТЭС ЕЭС России и предназначены для разработчиков и изготовителей ПТК при создании новых или модернизации программно-технических средств, а также для организаций, применяющих ПТК отечественного и зарубежного производства в энергосистемах Российской Федерации.

Материалы справочного и рекомендательного характера приведены в приложениях А-Ж.


ВВЕДЕНИЕ


1 Общие технические требования (ОТТ) к ПТК разработаны на основании РД 34.35.127-93 с учетом отечественного и зарубежного опыта создания и эксплуатации АСУ ТП тепловых электростанций (АСУ ТП ТЭС).

2 В ОТТ излагаются требования к ПТК, обусловленные особенностями применения ПТК в энергетике для создания АСУ ТП ТЭС.

Настоящие ОТТ по сравнению с ранее действовавшим РД 34.35.127-93 учитывают специфические требования, предъявляемые к ПТК при создании АСУ ТП общестанционного уровня управления и электротехнического оборудования ТЭС, по быстродействию, помехозащищенности и т.п.


^ Издание официальное

Настоящий РД не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения организации-разработчика

Введение ОТТ в действие должно установить единые требования к оценке ПТК с точки зрения их применения в АСУ ТП ТЭС. Общие технические требования направлены на улучшение потребительских характеристик ПТК, сокращение сроков разработки и внедрения АСУ ТП, а также совершенствование уровня их эксплуатации.

3 Общие технические требования распространяются на серийно выпускаемые и вновь разрабатываемые ПТК и предназначены для специалистов энергетических проектных, научно-исследовательских, производственных и наладочных организаций, занимающихся вопросами разработки и внедрения АСУ ТП, а также разработчиков, проектировщиков и поставщиков ПТК, персонала ТЭС и энергосистем.

4 В состав ПТК АСУ ТП ТЭС в общем случае входят:

— устройства верхнего уровня (устройства связи оперативного персоналом ТЭС с АСУ ТП и обслуживающего персонала с ПТК), например, операторские станции, вычислительная (расчетная), архивная, инженерная станции, экран коллективного пользования, серверы и т.п.;

— устройства нижнего уровня, например, контроллеры, устройства связи с объектом управления, в том числе источники электропитания входных и выходных каналов приема аналоговых и дискретных сигналов и выходных каналов выдачи управляющих сигналов, шкафы для размещения различных устройств нижнего уровня ПТК и клеммных колодок (досок выводов) для подключения кабелей от объекта, дополнительные кроссовые шкафы и шкафы промежуточных реле-усилителей, а также устройства цифровой связи с внешними, по отношению к ПТК, автономными подсистемами автоматического управления, интеллектуальными датчиками (первичными преобразователями сигнала) и исполнительными механизмами объекта управления;

— устройства и линии связи, обеспечивающие обмен информацией в цифровом виде и командами с другими ПТК и между различными устройствами одного ПТК;

— устройства цифровой связи с устройствами телемеханики, устанавливаемыми на ТЭС для приема команд от вышестоящего уровня управления АСДУ и передачи ин-

формации в АСДУ (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

— устройства цифровой связи для передачи информации в АСУ П ТЭС (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

— устройства электропитания ПТК, например, вторичные источники питания ПТК и устройства для подключения внешних силовых кабелей электропитания и т.п.;

— сервисная аппаратура и ЗИП;

— базовое (фирменное) и прикладное (пользовательское) программное обеспечение;

— документация.

4.1 В состав автономных систем (подсистем) автоматического управления входят подсистемы, реализующие отдельные функции контроля и управления теплоэнергетическим оборудованием (например, ЭЧСР), а также специализированные микропроцессорные подсистемы электротехнического оборудования, в том числе поставляемые в комплекте с оборудованием:

— микропроцессорная система (подсистема) возбуждения (МП СВ);

— микропроцессорная система (подсистема) синхронизации (МП СС);

— микропроцессорная система (подсистема) технологического контроля генератора (МП АСТКГ);

— микропроцессорная подсистема релейных защит и автоматики (МП РЗА);

— микропроцессорная подсистема противоаварийной автоматики (МП ПА) (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

— микропроцессорная автоматизированная система (подсистема) коммерческого учета электроэнергии и тепла (МП АСКУЭ) (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС) и т.п.

4.2 Автономные системы (подсистемы) автоматического управления, датчики, исполнительные механизмы, традиционные средства контроля, а также сборки задвижек и КРУ в состав ПТК не входят.

5 При разработке ОТТ использованы:

— технические требования к АСУ ТП, разработанные ОАО "ВТИ", ОАО "Фирма ОРГРЭС", ОАО "Институт Теплоэлектропроект" и ОАО "ВНИИЭ" для различных энергетических объектов: Нижневартовской ГРЭС, Северо-Западной ТЭЦ С.-Петербурга, ТЭЦ-27 Мосэнерго, Рефтинской ГРЭС, ТЭС Суйчжунь, Щекинской ГРЭС и др.;

— материалы РД 153-34.2-35.520-99;

— материалы проектов ОТТ для ПТК АСУ ТП электротехнического оборудования ТЭС, разработанные ВНИИЭ в 1998 г. и ОАО "Фирма ОРГРЭС" в 1999 г.;

— государственные стандарты России и стандарты МЭК.


^ 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ


1.1 Настоящие ОТТ распространяются на ПТК АСУ ТП тепловых электростанций (ТЭС).

1.2 Программно-технические комплексы — совокупность средств вычислительной техники, программного обеспечения и средств создания и заполнения машинной информационной базы при вводе системы в действие и при эксплуатации, достаточных для выполнения одной или более функций АСУ ТП.

1.3 Программно-технические комплексы должны обеспечивать возможность создания АСУ ТП ТЭС, которая в общем случае является многоуровневой системой управления, включающей АСУ ТП общестанционного уровня управления и локальные АСУ ТП. Краткие сведения об АСУ ТП ТЭС приведены в приложении А.

1.4 В составе АСУ ТП (локальной или общестанционного уровня управления) могут функционировать один или несколько ПТК, в том числе ПТК различных разработчиков. Каждый из ПТК выполняет свои (свою) функции автономно либо во взаимодействии с другими ПТК.

В составе одной АСУ ТП (локальной или общестанционного уровня управления) для теплоэнергетического оборудования ТЭС могут быть использованы ПТК одного типа,

а для электротехнического оборудования — ПТК того же или иного типа, обеспечивающие специфические требования по быстродействию, помехозащищенности и другие за счет использования в их составе специализированных технических и программных средств.

1.5 Программно-технические комплексы АСУ ТП ТЭС совместно с другими техническими средствами, в состав которых могут входить и другие ПТК, должны способствовать:

— обеспечению эффективного управления процессами выработки электрической и тепловой энергии;

— повышению безопасности работы автоматизируемого оборудования (энергоблока, ТЭС или отдельных технологических систем);

— эффективному управлению параметрами автоматизируемого оборудования;

— эффективному управлению экономичностью автоматизируемого оборудования;

— повышению надежности работы автоматизируемого оборудования;

— обеспечению эффективного участия автоматизируемого оборудования в управлении параметрами режима энергосистемы;

— повышению комфортности работы оперативного и обслуживающего персонала;

— информационному обеспечению производственно-технической деятельности эксплуатационного персонала;

— объективной оценке эффективности использования оборудования ТЭС и действий персонала.

1.6 Программно-технический комплекс должен обеспечивать возможность создания одноуровневых и многоуровневых, иерархических систем распределенного управления и централизованного контроля, соответствующих структуре технологического объекта и характера управления им.

1.7 Программно-технический комплекс должен позволять потребителю создавать проектным путем АСУ ТП ТЭС для любой комбинации энергетических объектов ТЭС или их частей. Общая характеристика объектов автоматизации приведена в приложении Б.

1.8 Технические и программные средства ПТК должны обеспечивать возможность создания АСУ ТП, открытых для модернизации и развития, в том числе и с использованием ПТК других разработчиков, отвечающих настоящим ОТТ, без необходимости изменения ранее реализованных технических решений.

1.9 Средства ПТК должны обеспечивать необходимый уровень надежности реализации отдельных функций АСУ ТП, соответствующий требованиям технического задания по конкретной АСУ ТП.

1.10 Аппаратные и программные средства ПТК должны иметь модульную структуру и развитое системное программное обеспечение, допускающие широкий диапазон их использования: от минимального набора для управления одним агрегатом или выполнения одной функции до максимального, обеспечивающего выполнение всех предусмотренных ОТТ функций для всех уровней управления ТЭС.

1.11 Обмен информацией и командами между ПТК, входящими в одну АСУ ТП (локальную или АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС), может выполняться с использованием единой для системы локальной сети, по выделенным цифровым каналам связи (например, типа RS 232) или с использованием устройств типа "шлюз" *, обеспечивающих контролируемый обмен между устройствами, в том числе, имеющими различные интерфейсы. В качестве устройств типа "шлюз", входящих в состав ПТК, могут использоваться специализированные программно — технические средства, либо персональные компьютеры, оснащенные соответствующим фирменным программным обеспечением и сетевыми картами с необходимым уровнем гальванического разделения.

1.12 Обмен информацией между ПТК, входящими в разные АСУ ТП, должен выполняться с использованием устройств типа "шлюз", либо по кабельным связям в виде аналоговых и (или) дискретных сигналов.


______________

* Специализированная станция локальной сети.


Рекомендации по организации обмена информацией в АСУ ТП ТЭС и между АСУ ТП ТЭС и АСУ П ТЭС приведены в приложении В.

1.13 Обмен информацией между ПТК (локальных АСУ ТП и АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС) с автономными подсистемами автоматического управления, включая подсистемы типа МП ПА, МП РЗА, МП АСКУЭ, ЭЧСР, МП АСТКГ, МП СВ, МП СС и т.п., осуществляется по кабельным связям в виде аналоговых и (или) дискретных сигналов, по выделенным цифровым каналам связи или с использованием устройств типа "шлюз".

Типы каналов связи и протоколы обмена определяются технологическими требованиями к времени доставки (обновления) информации и команд различного вида и назначения, характеристиками и возможностями микропроцессорных подсистем.

Обмен информацией с автономными подсистемами автоматического управления типа МП ПА, МП СС, МП РЗА и другими может быть двусторонним или односторонним.

1.14 Обмен информацией между ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС с АСДУ должен выполняться с использованием устройства типа "шлюз".

Должен предусматриваться прием команд управления от АСДУ и их оперативная отработка, а также формирование и передача технологической информации в АСДУ.


^ 2 СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ПТК АСУ ТП ТЭС


2.1 Общие положения


2.1.1 Функциональная структура ПТК АСУ ТП ТЭС определяется сложившейся технологией управления оборудованием ТЭС.

В функциональной структуре ПТК АСУ ТП ТЭС с позиций пользователя могут выделяться следующие функциональные подсистемы:

— сбора, первичной обработки и распределения информации, получаемой от датчиков теплотехнических и электротехнических параметров в виде аналоговых, дискретных и цифровых сигналов, включая прием-передачу информации от других ПТК АСУ ТП ТЭС, АСДУ, автономных подсистем автоматического управления, а также формирования массивов текущей информации для дальнейшего использования другими подсистемами;

— представления информации и взаимодействия пользователей с ПТК (оператор-технолог, обслуживающий персонал ПТК);

— дистанционного управления приводом исполнительных механизмов (устройств) задвижек, регулирующих органов, электродвигателей, высоковольтных выключателей, разъединителей, управления системами типа МП системы возбуждения генератора, МП СС, МП РЗА и т.п.;

— автоматического регулирования, автоматического логического и программного управления и технологических блокировок, защит и защитных блокировок, реализующие соответствующие алгоритмы управления;

— информационно-вычислительная, реализующая алгоритмы расчетных функций, накопления, усреднения, архивации информации и т.п.;

— обмена информацией с АСДУ и АСУ П ТЭС (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС), а также с другими ПТК АСУ ТП ТЭС;

— самоконтроля и самодиагностики ПТК, подстройки прикладных программ и заполнения информационной базы, сбора и обработки информации по технической диагностике ПТК (инструментальная подсистема);

— реализации алгоритмов сервисных функций.


Примечания

1 Функции АСТКГ (по согласованию с заводом — изготовителем генераторов) могут быть реализованы ПТК, которые отвечают требованиям настоящих ОТТ.

2 Если характеристики ПТК удовлетворяют требованиям, предъявляемым к МП РЗА, МП ПА (РД 34.35.310-97), то функции этих специализированных подсистем могут быть возложены на ПТК. Однако, в

связи с отсутствием достаточного опыта внедрения и эксплуатации МП РЗА и МП ПА, в данные ОТТ не включены соответствующие требования к ПТК для реализации этих функций.

3 Поскольку реализация функций системы возбуждения генератора, системы синхронизации и АСКУЭ, в составе ПТК АСУ ТП ТЭС в настоящее время не являются бесспорными, в данные ОТТ не включены требования к их реализации.


^ 2.2 Классификация функций ПТК АСУ ТП ТЭС


2.2.1 Функции ПТК АСУ ТП ТЭС с позиции пользователя подразделяются на информационные, управляющие и вспомогательные (сервисные).

2.2.1.1 В состав информационных функций входят:

— сбор, первичная обработка и распределение информации, получаемой от различных источников;

— представление информации на средствах отображения и печатных документах;

— информационно-вычислительные и расчетные;

— архивация информации и т.п.

2.2.1.2 В состав управляющих функций входят:

— дистанционное управление;

— автоматическое регулирование и программное управление;

— автоматическое логическое управление и технологические блокировки;

— технологические защиты и защитные блокировки и т.п.

2.2.1.3 В состав вспомогательных (сервисных) функций могут быть включены:

— контроль и самодиагностика программных и технических средств ПТК;

— контроль работы функций ПТК и АСУ ТП;

— создание нормативно-справочной информационной базы;

— метрологический контроль и аттестация информационных каналов АСУ ТП;

— другие функции, обеспечиваемые в том числе ПО инструментальных средств разработки, отладки и документирования ПТК и прикладного ПО АСУ ТП.

2.2.2 Программно-технические комплексы, на базе которых создается конкретная локальная АСУ ТП или АСУ ТП станционного уровня управления, должны обеспечивать возможность реализации необходимого набора функций АСУ ТП, перечень и требования к которым должны устанавливаться техническим заданием на систему и техническим проектом АСУ ТП, утверждаемым заказчиком.

Проектирование и настройка функций АСУ ТП должны базироваться на использовании инструментальных средств разработки, которые должны входить в состав ПТК, при минимальном объеме работ, связанных с разработкой новых программных средств (например, при необходимости стыковки ПТК с внешними устройствами, имеющими нестандартный интерфейс).

Краткие описания и характеристики функций ПТК АСУ ТП ТЭС приведены в приложении Г. Этот состав функций следует рассматривать как минимально необходимый для АСУ ТП крупных ТЭС. В АСУ ТП для конкретной ТЭС некоторые технологические функции могут быть не актуальны, а в отдельных случаях может потребоваться реализация дополнительных технологических функций, вызванная спецификой объекта. При рассмотрении функций ПТК, приведенных в приложении Г, следует обратить внимание на требования к различным временным характеристикам.


^ 3 ТРЕБОВАНИЯ К ВИДАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ


3.1 Общие требования


Технические средства и программное обеспечение (ПО) используемые в составе ПТК, должны иметь открытую архитектуру и соответствовать отечественным и международным стандартам.

Все цифровые устройства и ПО ПТК должны выполнять функции самодиагностики. Диагностика должна выявлять возникновения отказа с точностью до типового элемента замены.

В составе ПТК должны быть предусмотрены средства для обеспечения высокой живучести и надежного функционирования системы при возможных отказах оборудования, ошибках персонала и возникновении непредвиденных ситуаций. Должна обеспечиваться возможность замены отказавших устройств ПТК в "горячем" режиме (без отключения электропитания).

Технические средства и ПО ПТК должны обеспечивать автоматическую синхронизацию всех процессов так, чтобы все технологические события, какими бы контроллерами или интеллектуальными УСО они не были зафиксированы, были бы привязаны к единой временной шкале. Для этого все ПТК, входящие в локальные и АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС, должны быть синхронизированы между собой и привязаны к единой временной шкале, например, путем привязки системного времени каждого из ПТК к астрономическому времени (см. п. 3.2.7). Метки времени (с минимальной задержкой от момента возникновения событий) должны присваиваться событиям как можно ближе к месту фиксации событий и использоваться после этого без какой-либо коррекции на всех уровнях и во всех ПТК АСУ ТП ТЭС.

В комплексе технических средств должны использоваться унифицированные средства серийного производства со сроком службы не менее 10—15 лет. Должна существовать возможность замены вышедших из строя или морально устаревших технических средств ПТК однотипными. Эта замена не должна повлечь за собой внесения каких-либо изменений или перестройки других технических средств, входящих в ПТК, и, по возможности, обеспечиваться минимальными изменениями программного обеспечения.


^ 3.2 Требования к техническому обеспечению


Программно-технический комплекс должен представлять собой иерархическую, рассредоточенную, распределенную микропроцессорную систему, состоящую из аппаратно и программно совместимых технических средств, перечис-

ленных в п. 4 Введения и объединенных локальными вычислительными сетями. Отдельные технические средства могут реализовывать функции нескольких устройств.

Большинство модулей ПТК на лицевой панели должны иметь световую сигнализацию об их исправности и (или) неисправности.

Программно-технические комплексы и их составные элементы должны быть приспособлены к непрерывно—дискретному режиму работы в жестких условиях промышленной эксплуатации на ТЭС (низкая или высокая температура, наличие пыли, влаги, вибрации и другое, см. разд. 6).

Количество ПТК, контроллеров, УСО, кроссовых шкафов и других технических и программных средств ПТК для конкретной АСУ ТП определяется разработчиком АСУ ТП в техническом проекте на АСУ ТП, утверждаемым заказчиком.


3.2.1 Контроллеры

3.2.1.1 В составе ПТК, как правило, должны использоваться контроллеры, реализованные на базе современных микропроцессоров в соответствии с общепринятыми в мировой практике промышленными стандартами, с развитой системой команд, позволяющие реализовать в реальном времени предусмотренные алгоритмы контроля и управления технологическим процессом. Контроллеры должны также эффективно (оперативно и без потерь) обрабатывать внутренние и внешние события и обмениваться информацией и командами с другими элементами системы.

3.2.1.2 Контроллеры должны иметь модульную структуру, позволяющую путем изменения набора и количества модулей заказывать контроллеры различной информационной мощности (производительность, объем памяти, количество каналов ввода-вывода информации и т.д.), а также изменять характеристики контроллера во время эксплуатации. Входящие в состав контроллеров модули и программное обеспечение должны позволять при заказе выбирать различные виды резервирования для обеспечения оптимальной экономически обоснованной степени надежности.

3.2.1.3 В контроллерах различного назначения одного ПТК должны использоваться модули с однотипными методами тестирования с целью максимального облегчения наладки, обслуживания и обучения персонала.

3.2.1.4 Разработка прикладного программного обеспечения контроллеров должна осуществляться с использованием инструментальных средств ПТК на обычном персональном компьютере или на специализированной рабочей станции.

3.2.1.5 Обязательным элементом контроллера является постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), позволяющее использовать его при загрузке и запуске операционной системы и пользовательских программ, а также рестарте при включении питания.

3.2.1.6 Контроллеры должны иметь возможность обработки внешних прерываний при поступлении инициативных дискретных сигналов или обладать необходимым быстродействием для фиксации времени поступления (изменения) дискретных сигналов (потенциальных) с погрешностью по отношению к системному времени ПТК не более 10 мс. Более высокая точность фиксации времени поступления (изменения) инициативных сигналов (с погрешностью по отношению к системному времени ПТК не более 0,5—1,0 мс), как правило, должна обеспечиваться интеллектуальными модулями УСО или специализированными контроллерами, входящими в состав ПТК.

3.2.1.7 Контроллеры должны иметь модули, обеспечивающие возможность цифрового обмена с другими устройствами ПТК (например, Industrial Ethernet в соответствии с требованиями стандарта ISO Ethernet IEEE 802/3 и т.п.). При необходимости контроллеры должны иметь модули, обеспечивающие подключение и управление цифровыми магистралями нижнего уровня — "полевыми шинами" (например, типа Profibus и т.п.) для подключения и обмена информацией и командами с интеллектуальными выносными модулями УСО, интеллектуальными исполнительными механизмами и интеллектуальными датчиками.

3.2.1.8 Как правило, должны предусматриваться две модификации контроллеров:

— для размещения в помещении ЩУ;

— выносные для размещения на объекте вблизи источников информации.

3.2.1.9 Для создания высоконадежных подсистем ТЗ и АР должна обеспечиваться возможность резервирования контроллеров. Контроллеры, предназначенные для реализации функций ТЗ теплоэнергетического оборудования должны удовлетворять требованиям РД 153-34.1-35.137-00.


3.2.2 Устройства связи с объектом

3.2.2.1 Устройства связи с объектом (УСО) представляют собой совокупность модулей, обеспечивающих сопряжение с разнообразным оборудованием (датчиками, исполнительными механизмами и другими устройствами) и позволяющих принимать, обрабатывать, выдавать сигналы различного типа в широком диапазоне значений напряжения, тока, мощности, длительности импульсов и т.п.

3.2.2.2 Устройства связи с объектом могут быть пассивными и выполнять операции по сбору информации и выдаче управляющих команд под управлением центрального микропроцессора контроллера. В этих модулях как минимум должны выполняться фильтрация и аналого-цифровое преобразование сигналов и при необходимости гальваническое разделение. Могут быть интеллектуальные УСО, которые имеют собственные встроенные микропроцессоры, обеспечивающие выполнение функций первичной обработки, контроля достоверности, коррекции значений, присвоения меток времени событиям и других функций, требующих использования вычислительных ресурсов.

В состав ПТК могут входить специализированные интеллектуальные модули УСО, предназначенные для реализации функций цифрового регулирования (управления). Эти модули, позволяющие реализовать требуемые алгоритмы автоматического управления, должны обеспечивать прием определенного количества аналоговых, дискретных сигналов, а также формирование и выдачу управляющих сигналов.

Целесообразно также наличие в составе ПТК специализированных интеллектуальных управляющих модулей,

имеющих аппаратно-программный контроль выходных управляющих сигналов, например, за счет их приема этими же модулями в качестве входных сигналов.

3.2.2.3 Устройства связи с объектом в виде специализированных модулей могут входить в состав контроллеров, либо выполняться как отдельные конструктивы.

Для УСО, выполненных в виде отдельных конструктивов, должно предусматриваться две модификации:

— для размещения в помещении ЩУ;

— выносные для размещения на объекте вблизи источников информации.

3.2.2.4 Выносные модули УСО должны надежно работать в жестких условиях промышленной эксплуатации и обеспечивать надежный прием информации и команд из контроллера и передачу информации в контроллер (см. разд. 6).

Передача информации должна выполняться после преобразования значений входных сигналов в устройствах удаленного сбора в цифровую форму по каналам связи с обеспечением требуемого уровня защиты информации.

3.2.2.5 В составе ПТК должны быть устройства ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов искро- и взрывобезопасного исполнения, а также устройства ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, имеющие требуемый уровень гальванического разделения отдельных каналов между собой, а также системы и входных - выходных каналов, исключающее обратное воздействие от источников электропитания, от системы и от смежных каналов. Уровень гальванического разделения для цепей измерительных трансформаторов тока и напряжения должен быть не менее 2,5 кВ. Для остальных цепей в составе ПТК должны быть устройства ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, имеющие различные уровни гальванического разделения от 0,5 кВ до 1,5 кВ.

В ПТК для модулей УСО, имеющих групповое гальваническое разделение, должно быть обеспечено диагностирование и определение неисправности (например, короткое замыкание) с точностью до гальванически связанной группы.

В состав ПТК должны входить барьеры искробезопасности, позволяющие использовать устройства ввода-вывода обычного исполнения, устанавливаемые вне взрывоопасных помещений.

3.2.2.6 Устройства связи с объектом для ввода аналоговых сигналов должны воспринимать сигналы от источников, применяемых в теплоэнергетике. Перечень и технические характеристики этих сигналов приведены в таблице Б.1 приложения Б.

3.2.2.7 Для реализации функции РАС электротехнического оборудования в составе ПТК должны быть предусмотрены специализированные устройства (модули) приема входных аналоговых сигналов переменного тока, формируемых измерительными трансформаторами тока и напряжения.

Специализированные устройства ввода ограниченного количества аналоговых сигналов переменного тока и напряжения должны обеспечивать прием сигналов от ТТ и ТН. Специализированные УСО для приема сигналов переменного тока от ТТ должны обеспечивать:

— номинальный ток ^ Iн 1 и 5 А;

—— измеряемый диапазон тока (0-20) Iн.

Должна обеспечиваться термическая устойчивость:

— длительная — при 4Iн;

— длительностью до 10 с — при 20Iн;

— длительностью до 1 с — при 100Iн.

Динамическая устойчивость (импульс продолжительностью до 10 мс) должна обеспечиваться при 250^ Iн.

Специализированные УСО для приема сигналов переменного напряжения от ТН должны обеспечивать номинальное напряжение Uн — 100 В.

Должна обеспечиваться термическая устойчивость:

— длительная — при 1,4^ Uн;

— длительностью до 1 с — при 1,9Uн.

Эти специализированные устройства должны иметь таймер и быстродействие, обеспечивающие периодичность опроса и погрешность времени фиксации значений сигналов по отношению к системному времени ПТК в пределах 0,5-1,0 мс.

3.2.2.8 Для реализации функции РАС электротехнического оборудования и приема инициативных сигналов от устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики в составе ПТК должны быть предусмотрены специализированные устройства (модули), обеспечивающие погрешность фиксации времени поступления инициативных дискретных сигналов по отношению к системному времени ПТК в пределах 0,5— 1,0 мс.

3.2.2.9 Во всех устройствах ввода аналоговых сигналов ПТК должна быть обеспечена фильтрация (подавление) электромагнитных помех общего и нормального вида в соответствии с требованиями к общепромышленным средствам обработки информации и устойчивость к помехам импульсного типа амплитудой до 1,5 кВ (передний фронт длительностью 1,2 мкс, задний фронт — плавный спад до 0,75 кВ за 50 мкс).

Электрическое сопротивление изоляции входных цепей ПТК от термоэлектрических преобразователей (термопар) и термопреобразователей сопротивления (термометров сопротивления) должно быть не менее 1 МОм.

В требуемых случаях входные цепи измерительных каналов устройств ввода аналоговых сигналов должны обеспечивать подавление помехи промышленной частоты не менее 80 дБ и прочих помех — не менее 60 дБ.

Устройства связи с объектом для приема токовых аналоговых сигналов должны обеспечивать фильтрацию помехи поперечного вида с уровнем 20 мВ.

Максимальное значение напряжения помехи общего вида частотой 50 Гц между измерительной цепью и заземлением устройства ПТК может достигать 220 В.

3.2.2.10 Устройства связи с объектом для приема сигналов от термопреобразователей сопротивления для измерения температур стали, меди, газа и реализации функции температурного контроля генератора должны обеспечивать фильтрацию помехи поперечного вида с уровнем 300 мВ, продольного вида — 100 В.

Прием сигналов от термопреобразователей сопротивления должен обеспечиваться по четырех- или по трехпроводной линии связи.

3.2.2.11 Устройства связи с объектом для ввода сигналов от термоэлектрических преобразователей (термопар) должны допускать их заземление в местах установки на объекте (например, при измерении температуры металла точка соединения двух элементов термопары приваривается к поверхности трубопровода и т.п.).

3.2.2.12 Дискретные сигналы (информация), характеризующие состояние технологического оборудования, должны восприниматься УСО ввода дискретной информации и преобразовываться в двоичные сигналы "0" и "1".

Источниками дискретных сигналов (информации) являются:

— концевые выключатели электрифицированной арматуры;

— блок-контакты контакторов и электромагнитов включения механизмов;

— контакты или реле-повторители кнопок и ключей управления;

— сигнализаторы предельных значений аналоговых сигналов;

— дискретные датчики (реле расхода, давления, уровня, электроконтактные манометры и др.).

В качестве сигнала "1" должны применяться:

— напряжение переменного тока 220 В (+10, -15%);

— напряжение постоянного тока 220 В (+10, -20%), 48 В и 24 В (не более ±3%);

— замкнутое состояние контактов, рассчитанных на коммутацию указанных напряжений (сопротивление не более 50 Ом).

В качестве сигнала "0" — отсутствие напряжения или напряжение меньше 0,1 сигнала, соответствующего " 1", либо сопротивление не менее 500 кОм.

Должен максимально использоваться ввод информации в виде перекидного контакта по трехпроводной линии связи.

При необходимости должна обеспечиваться возможность ввода дискретных сигналов от замыкающих (нормально открытых) контактов. В требуемых случаях должен выполняться контроль линий связи за счет установки шунти-

рующих сопротивлений в непосредственной близости от контактов.

При необходимости ввод ограниченного количества ответственных дискретных сигналов должен обеспечиваться с контролем линий связи за счет установки в непосредственной близости от контактов шунтирующих сопротивлений и последовательно с контактами — нагрузочных сопротивлений.

При вводе дискретных сигналов должны быть приняты меры по защите от "дребезга" контактов (защита от импульсов во время переключения контактов).

3.2.2.13 Устройство
3.3 Требования к лингвистическому обеспечению


3.3.1 Общие требования и состав

3.3.1.1 Лингвистическое обеспечение представляет собой совокупность средств и правил, используемых при общении разработчиков, пользователей и эксплуатационного персонала с комплексом средств ПТК при разработке АСУ ТП, монтаже и эксплуатации системы.

Лингвистическое обеспечение должно быть рассчитано на пользователя, специалиста в своей предметной области, не владеющего универсальными языками программирования или описания алгоритмов.

3.3.1.2 Лингвистическое обеспечение оператора-технолога должно сводиться к системе видеограмм и текстовых сообщений, снабженных необходимыми "меню", "подсказками" и "помощью", при организации его диалога с системой. Вся текстовая информация должна быть выполнена на русском языке.

В ПТК, которые планируются к поставке на экспорт (например, в комплекте с основным технологическим оборудованием ТЭС), целесооб