Практика применения стандартов системной инженерии и интеграции данных при проектировании и пуско-наладке АСУ ТП Дунаев В.Г., ОАО «ВНИИАЭС»

Регламентирующие документы по системной инженерии 1.Приказ генерального директора С.В. Кириенко 710 от о внедрении на предприятиях ГК «Росатом» методов системной инженерии. 2.«Концепция системы управления жизненным циклом Атомных станций», выпущенная ГК «Росатом» и предусматривающая внедрение методов системной инженерии, в частности, создание полного электронного проекта энергоблока на начальной стадии его проектирования с поддержанием актуальности этого проекта на всех стадиях жизненного цикла. 3.ГОСТ Р ИСО/МЭК и технический отчет «ISO/IEC TR Проектирование систем. Руководство по применению ISO/IEC (Процессы жизненного цикла системы)», в соответствии с которыми основными идеями системной инженерии являются: необходимость общего междисциплинарного языка, позволяющего договориться и эффективно работать вместе участникам проекта в виде электронного образа проекта; получение (покупка) информации, уменьшающей проектные риски, в готовом виде на начальной стадии проекта (например, использование прототипов); интеграция оборудования, программного обеспечения и людей с учетом разницы в их природе и жизненных циклах (множественность методологий управления жизненным циклом в рамках одной "программы"); необходимость не только предъявлять результаты, но и доказывать их состоятельность и соответствие первоначальным требованиям, а также соответствующие технологии обеспечения Доказательства (evidence) при проверках (review), верификации и валидации; исправление ошибок на как можно более ранней стадии проекта, когда это дешево.

Зона ответственности АТЭ Зона ответственности заводов-изготовителей Традиционная технология создания АСУ ТП (Калинин – 3) Техническое задание на автоматизацию (АЭП) Схемы автоматизации и алгоритмы (АЭП, АЭС, АТЭ, ВНИИАЭС и др.) Задания заводам-изготовителям (ЗЗИ) на системы АСУ ТП (АЭП, ВНИИАЭС, ВНИИА, НИИС и др.) Тестирование систем АСУ ТП на заводах-изготовителях (только по отдельным системам) Поставка и монтаж оборудования систем АСУ ТП на энергоблоке Изготовление оборудования систем на заводах- изготовителях ПНР АСУ ТП, совмещенная с ПНР по энергоблоку в целом Приемка АСУ ТП в составе энергоблока в опытную эксплуатацию Зона ответственности АЭП Недостатки традиционной технологии: 1.Бумажная технология. 2.Децентрализация работ по системам АСУ ТП и отсутствие их полноценного контроля со стороны проектировщика в процессе изготовления. 3.Комплексное тестирование АСУ ТП только на площадке АЭС на реальном оборудовании организацией, не несущей ответственности за разработку проектных решений по АСУ ТП. 4.Появление эксплуатационной документации, адекватной реальной АСУ ТП, только после пуска блока, не в полном объеме и низкого качества. 5.Высокая стоимость ПНР.

Зона ответственности АТЭ Зона ответственности генерального конструктора АСУ ТП Переходная технология создания АСУ ТП (Ростов-2) Техническое задание на автомати- зацию (АЭП) Схемы автоматизации и алгоритмы (АЭП, АЭС, АТЭ, ВНИИАЭС и др.) ЗЗИ на системы АСУ ТП (АЭП, ВНИИАЭС, ВНИИА, НИИС и др.) Тестировани е систем на заводах- изготови- телях Поставка и шэф-монтаж оборудования систем АСУ ТП на энергоблоке Изготовление оборудования систем на заводах- изготовителях ПНР АСУ ТП, совмещенная с ПНР по энергоблоку в целом Приемка АСУ ТП в составе энергоблока в опытную эксплуатацию Зона ответственности АЭП Преимущества предлагаемого варианта: 1.Значительное количество ошибок будет устранено на полигоне ГК, а не площадке АЭС, что безопасно и значительно дешевле. 2.Документация, адекватная реальной АСУ ТП, будет получена до пуска блока. Зона ответственности АТЭ ПНР АСУ ТП, совмещенная с ПНР по энергоблоку в целом Приемка АСУ ТП в составе энергоблока в опытную эксплуатацию Тестирование рабочей документации АСУ ТП на полигоне ГК с использованием полномасштабной модели. Зона ответственности ГК АСУ ТП Выдача предложений по коррекции рабочей документации АСУ ТП в АЭП Действующий вариант Предлагается Коррекция рабочей докумен- тации АСУ ТП АЭП

Зона ответственности АТЭ Технология создания АСУ ТП с учетом требований стандартов по системной инженерии Техническое задание на автоматизацию (АЭП) Разработка электронного технического проекта АСУ ТП Разработка ЗЗИ в электронной форме Поставка и монтаж оборудования систем АСУ ТП на энергоблоке Изготовление оборудования систем на заводах- изготовителях ПНР АСУ ТП, совмещенная с ПНР по энергоблоку в целом Приемка АСУ ТП в составе энергоблока в опытную эксплуатацию Зона ответствен- ности АЭП Преимущества: 1.Безбумажная технология и уменьшение ошибок проекта АСУ ТПза счет использования современных средств проектирования. 1.Безбумажная технология и уменьшение ошибок проекта АСУ ТП за счет использования современных средств проектирования. 2.Устранение ошибок по принципу «как можно раньше» и, как следствие, уменьшение стоимости. 3.Получение адекватной документации на всех стадиях жизненного цикла АСУ ТП. 4.Значительное сокращение затрат на ПНР за счет устранения ошибок проекта АСУ ТП на предыдущих стадиях разработки. Тестирование электронного проекта на полигоне ГК Тестирован ие ЗЗИ на полигоне ГК Тестирование и заводские испытания систем АСУ ТП Комплексное тестирование всего ПТК АСУ ТП на площадке Зона ответственности ГК АСУ ТП Передача АСУ ТП, как завершенного изделия, в режимную пуско- наладку

Возможности полигона главного конструктора АСУ ТП: комплексное моделирование алгоритмов и функционирования оборудования АСУ ТП; комплексное моделирование алгоритмов и функционирования оборудования АСУ ТП; полномасштабное моделирование физических процессов в оборудовании АС с целью адекватного воспроизведения показаний датчиков АСУ ТП; полномасштабное моделирование физических процессов в оборудовании АС с целью адекватного воспроизведения показаний датчиков АСУ ТП; имитацию управления блоком с БПУ через точную электронную копию БПУ; имитацию управления блоком с БПУ через точную электронную копию БПУ; полностью адекватное воспроизведение интерфейса СВБУ и алгоритмов его работы; полностью адекватное воспроизведение интерфейса СВБУ и алгоритмов его работы; адекватное воспроизведение работы нижнего уровня АСУ ТП, включая системы нормальной эксплуатации на базе средств ТПТС, системы УСБТ на базе средств КТПС-ПН и спецсистемы (СКУД и т.д.); адекватное воспроизведение работы нижнего уровня АСУ ТП, включая системы нормальной эксплуатации на базе средств ТПТС, системы УСБТ на базе средств КТПС-ПН и спецсистемы (СКУД и т.д.); представление динамической информации о состоянии моделируемого оборудования, параметрах технологических систем и работе алгоритмов АСУ ТП в легко воспринимаемой графической форме. представление динамической информации о состоянии моделируемого оборудования, параметрах технологических систем и работе алгоритмов АСУ ТП в легко воспринимаемой графической форме.

Адекватность электронной модели АСУ ТП энергоблока Ростов- 2 обеспечивается следующими факторами: Система верхнего блочного уровня (СВБУ) в модели АСУ ТП представлена штатным ПО АСУ ТП энергоблока на базе платформы ПОРТАЛ без каких-либо изменений. Система верхнего блочного уровня (СВБУ) в модели АСУ ТП представлена штатным ПО АСУ ТП энергоблока на базе платформы ПОРТАЛ без каких-либо изменений. Модель систем нормальной эксплуатации на базе средств ТПТС генерируется полностью автоматически по файлам стандартной архивной копии GET-проекта с инженерной станции. Адекватность таких моделей была тщательно протестирована специалистами различных организаций (ВНИИА, Атомтехэнерго, АЭС) в ходе ПНР и последующей эксплуатации 3-го энергоблока Калининской АЭС. Модель систем нормальной эксплуатации на базе средств ТПТС генерируется полностью автоматически по файлам стандартной архивной копии GET-проекта с инженерной станции. Адекватность таких моделей была тщательно протестирована специалистами различных организаций (ВНИИА, Атомтехэнерго, АЭС) в ходе ПНР и последующей эксплуатации 3-го энергоблока Калининской АЭС. Модель УСБТ на базе средств КТПС-ПН построена без использования ручного программирования, путем обработки проектной документации НИАЭП, на основе тщательно протестированных моделей блоков КТПС- ПН, построенных по РТМ завода «Физприбор». Модель УСБТ на базе средств КТПС-ПН построена без использования ручного программирования, путем обработки проектной документации НИАЭП, на основе тщательно протестированных моделей блоков КТПС- ПН, построенных по РТМ завода «Физприбор». В модели СКУД используется штатное ПО разработчика этой системы, адаптированное по интерфейсам для работы в составе модели АСУ ТП. В модели СКУД используется штатное ПО разработчика этой системы, адаптированное по интерфейсам для работы в составе модели АСУ ТП.

Полигон Главного конструктора АСУ ТП в филиале ОАО «ВНИИАЭС» АСУТП.

Реализация моделирующего комплекса энергоблока Ростов-2 в УТП Волгодонской АЭС

Предпосылки для внедрения технологии создания АСУ ТП с учетом требований стандартов по системной инженерии: Наличие полигона главного конструктора АСУ ТП, укомплектованного оборудованием и базовыми средствами разработки электронного проекта АСУ ТП. Наличие полигона главного конструктора АСУ ТП, укомплектованного оборудованием и базовыми средствами разработки электронного проекта АСУ ТП. Наличие у главного конструктора АСУ ТП организационной структуры и коллектива, освоившего средства разработки электронного проекта и способы тестирования проекта АСУ ТП с их помощью. Наличие у главного конструктора АСУ ТП организационной структуры и коллектива, освоившего средства разработки электронного проекта и способы тестирования проекта АСУ ТП с их помощью. Проблемы: Отсутствие соответствующего пакета РД по внедрению технологии создания АСУ ТП с учетом требований стандартов по системной инженерии. Отсутствие соответствующего пакета РД по внедрению технологии создания АСУ ТП с учетом требований стандартов по системной инженерии.