ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Подходы к технологии электронного проектирования АСУ ТП АЭС на базе пакета SmartPlant Enterprise Кабачников А.Б., Морозов А.В. ОАО «ВНИИАЭС» Отраслевой семинар «СОВРЕМЕННЫЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП» (ЦИПК, Обнинск, октября 2010)

V-модель типового жизненного цикла АСУ ТП АЭС 2

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 ответственности АЭП Преимущества: 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 Тестирова ние 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

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 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 Тестировани е 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

Цели проекта Разработка технологии электронного проектирования АСУ ТП АЭС на базе принципов системной инженерии Сокращение сроков и повышение качества процессов проектирования, сокращение сроков и стоимости создания и наладки АСУ ТП АЭС, а также существенное улучшение информационной поддержки процессов эксплуатации АСУ ТП за счет: Применения и учета требований международных стандартов, в частности, ISO/IEC 15288:2008 и ISO 15926; Разработки единого информационного пространства (ЕИП) всех участников жизненного цикла АСУ ТП на основе выбранных программно-технических средств; Автоматизации проектирования компонентов АСУ ТП, в том числе за счет средств электронного моделирования алгоритмов их функционирования; Автоматизации процессов верификации и валидации проектных решений за счет использования информационных, статических и динамических моделей функционирования АСУ ТП и энергоблока в целом; Обеспечения эффективного процесса управления изменениями в проекте и эксплуатационной документации на всех стадиях ЖЦ АСУ ТП. 6

Задачи проекта Разработка технологии электронного проектирования АСУ ТП АЭС на базе принципов системной инженерии Разработка процессов жизненного цикла (ЖЦ) АСУ ТП АЭС на базе стандарта ISO 15288; Разработка и внедрение системы управления требованиями к базовому проекту АСУ ПТ; Разработка концепции электронного проекта, информационной модели и средств поддержки этапов и процессов жизненного цикла АСУ ТП; Разработка единого информационного пространства (ЕИП) всех участников жизненного цикла АСУ ТП на основе выбранной платформы: Разработка концептуальной и физической модели данных электронного проекта АСУ ТП; Разработка концептуальной и физической моделей данных для обмена информацией между участниками проекта АСУ ТП; Разработка каталогов (баз данных) оборудования АСУ ТП АЭС с детальной информацией по элементам для базового проекта АСУ ТП. 7

Электронный Проект (ЭП) это: Информационное статическое описание АСУТП Назначение ЭП: 1. Замена бумажной технологии. 2. Хранение всей информации об изделии под названием АСУТП. 3. В отличие от моделирующего комплекса, не требует процедур проверки на адекватность воспроизводимых технологических процессов. 8

9

Реализация элементов СВБУ в пакете SmartPlant Instrumentation Пример спецификации, созданной в пакете SPI 14

Реализация элементов СКУ ЭЧ в пакете SmartPlant Instrumentation Представление оборудования и кабелей в базе SPI 15

Реализация элементов СКУ ЭЧ в пакете SmartPlant Instrumentation Пример генерируемого в SPI отчёта 16

Реализация элементов СВБУ в пакете SmartPlant Instrumentation

Реализация элементов оптоэлектронной схемы СВБУ в пакете SmartPlant Instrumentation

Предложение по реализации информационной части АСУ ТП в SPF

Реализация элементов СКУ ЭЧ в пакете SmartPlant Foundation Диаграмма новых классов объектов в SmartPlant Foundation Schema Editor 21

Реализация элементов СКУ ЭЧ в пакете SmartPlant Foundation Интерфейс SPF Desktop Client 22

Автоматизированная генерация отчетов из информационной модели SmartPlant Foundation Отчет Данные в SPF в процессе проектирования Шаблон конечного отчета Программа подстановки данных в шаблон Получение таблиц с данными из SPF в виде XML файлов Форматирование таблиц при помощи XSL преобразований в HTML формат Преобразование HTML формата в RTF формат при помощи сторонней утилиты Подстановка таблиц в RTF шаблон конечного документа при помощи утилиты отчетов XML > HTML > RTF Автоматически сгенерированный при любых изменениях в данных

Текущее состояние проекта Разработка технологии электронного проектирования АСУ ТП АЭС на базе принципов системной инженерии В настоящее время основные участники процессов проектирования и создания АСУ ТП (ВНИИАЭС, АЭПы, ВНИИАА и др.) уже сделали определенные шаги в освоении и внедрении современных информационных технологий и систем. Так, в частности, ВНИИАЭС осваивает платформу SmartPlant, которая продвигается во всех АЭПах, а также использует моделирующие инструментальные комплексы для решения задач тестирования компонентов АСУ ТП и создания информационных, функциональных, динамических и тренажерных моделей АСУ ТП и блоков в целом. В настоящее время особенно актуальна проблема интеграции данных между участниками процессов проектирования, изготовления и наладки АСУ ТП. Предполагается в рамках проекта разработать и внедрить систему обмена данными между всеми АЭП и ВНИИАЭС по защищенным каналам связи. Такая работа уже началась с использованием пакетов Smart Plant Entеrprise. В качестве первого этапа предлагается выполнение силами основных участников ЖЦ АСУ ТП АЭС под руководством Гл. Конструктора АСУ ТП (ВНИИАЭС) выполнение пилотного комплексного проекта по разработке технологии электронного проектирования АСУ ТП и создание на этой базе типового электронного проекта АСУ ТП, предназначенного для использования в качестве основы при создании проектов АСУ ТП создаваемых энергоблоков. 24

Спасибо за внимание! 25