ИМИТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ИАС1-С БАЗОВОГО ШКАФА КОМПЛЕКСА ТЕХНИКО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ

Область техники.
Полезная модель относится к области энергетики, электротехники и автоматики и может быть использована для построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами электростанций.
Уровень техники
В настоящее время известно использование имитаторов, относящихся к средствам имитации аналоговых сигналов тока, напряжения, термометров сопротивления стандартных градуировочных характеристик и термопреобразователей типа ТХК, ТХА комплексов связи с объектом и комплексов технико-программных средств повышенной надежности при проведении испытаний перед отгрузкой оборудования, в период наладки и технического обслуживания в период эксплуатации на объекте применения.
КСО выполняет функции сбора и первичной обработки аналоговых и дискретных сигналов о состоянии оборудования и технологических процессов и передачи их в информационно-вычислительную систему верхнего уровня электростанций, например атомной (АЭС) или тепловой (ТЭС).
КТПС-ПН выполняет функции контроля технологических параметров и управления оборудованием технологических систем в соответствии с заданными в КТПС-ПН алгоритмами.
В комплексах КТПС-ПН происходит ввод (измерение значений) аналоговых сигналов, ввод дискретных сигналов, определяющих состояние оборудования и технологических процессов энергоблока АЭС, логическая обработка, вывод команд управления и сигнализации шкафами КТПС-ПН.
Имитаторы ИТС ЗТ2.890.027, ИТ ЗТ2.890.028, Р4833 служат для имитации аналоговых сигналов тока, напряжения, термометров сопротивления стандартных градуировочных характеристик и термопреобразователей типа ТХК, ТХА в процессе периодических испытаний комплексов связи с объектом.
К недостаткам имитаторов аналоговых сигналов ИТСЗТ2.890.027,ИТ ЗТ2.890.028, Р4833 следует отнести:
- низкую надежность комплектующих частей;
- назначенный срок службы 5 лет;
- наработку на отказ 1000 ч;
- неудобство применения в процессе технического обслуживания КСО (для имитации сигналов разного типа используются три типа имитаторов, ручное изменение значений имитируемых сигналов);
- значительные трудозатраты на проведение технического обслуживания. Известен имитатор аналоговых сигналов, в котором формирователь сложной
функции содержит дешифратор, генератор тактовых импульсов, программируемый таймер, первый регистр, счетчик, второй регистр, сумматор, оперативное запоминающее устройство, второй и первый цифроаналоговые преобразователи. Программируемый таймер составлен из регистра, вычитающего счетчика и элемента ИЛИ-НЕ. Вновь введенные блоки обеспечивают соответственно регулирование периода, начальной фазы и амплитуды выходного сигнала (см., например, авторское свидетельство SU 1624694 A1, 30.01.1991, H03M 1/66).
Известен имитатор аналоговых сигналов в составе имитатора для функционального комплекса, содержащего вычислительный модуль, блок обработки релейных сигналов объекта управления и устройство кодового обмена, блок обработки релейных сигналов исполнительных устройств, блок обработки аналоговых сигналов исполнительных устройств, имитатор типа объекта управления, магистральный канал Манчестер, блок задания типов объектов управления и блок задания исполнительных устройств, при этом имитатор типа объекта управления взаимосвязан с устройством кодового обмена, блоки задания типов объектов управления и исполнительных устройств, магистральный канал Манчестер, блоки обработки релейных сигналов объектов управления и исполнительных устройств взаимосвязаны с вычислительным модулем через интерфейсную магистраль, к которой подключен также вход блока обработки аналоговых сигналов, выход которого и входы-выходы магистрального канала Манчестер, блоков обработки релейных сигналов управления и исполнительных устройств являются входами и выходами имитатора, подключаемыми к системе управления (см., например, патент на полезную модель RU 94010 U1, 10.05.201).
Раскрытие полезной модели
Технический результат заключается в повышении надежности работы имитатора аналоговых сигналов ИАСТ-С комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН.
Заявленный технический результат достигается следующим образом. Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С шкафа базового комплекса технико-программных средств повышенной надежности (ШБ КТПС-ПН) для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции, согласно полезной модели, содержит кабели для подключения к проверяемым блокам комплекса управления электростанции, по меньшей мере, один тестовый блок имитации аналоговых сигналов и контакты для подключения к цепям питания и к персональному компьютеру.
Осуществление полезной модели
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С служит для выдачи тестовых сигналов на входы блоков приема аналоговых сигналов при проведении тестирования автоматизированных средств управления технологическими процессами управления технологическим оборудованием АЭС. Он выполнен в унифицированном конструктивном исполнении и содержит в своей конструкции контакты для подключения к цепям питания, к персональному компьютеру с предустановленным программным обеспечением IAS, тестовые блоки имитации аналоговых сигналов различного типа, кабели для подключения к проверяемым блокам комплекса технико-программных средств повышенной надежности.
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С построен с использованием высоконадежных электронных компонентов и схемотехнических решений, обеспечивающих одновременное формирование различных типов аналоговых сигналов и высокую надежность его работы.
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С производит выдачу стандартных тестовых сигналов различного типа (0-20 мА, 0-10 В, 0-300 мВ) на входы проверяемых блоков ввода аналоговых сигналов, установленных в шкаф КТПС-ПН. Последовательность и длительность сигналов блоков задается с помощью программы имитации аналоговых сигналов IAS.
Программа обеспечивает пользовательский интерфейс для создания и редактирования тестов блоков, сохранения тестов в файлы на диске персонального компьютера (ПК), считывания данных тестов из файлов и загрузки их в блоки стенда проверки блоков при тестировании автоматизированных средств управления технологическими процессами (АСУТП), построенных на базе средств комплекса технико-программных средств повышенной надежности (КТПС-ПН).
Имитатор ИАС1-С обеспечивает:
- выдачу аналоговых сигналов различного типа в автоматизированном режиме тестируемым аналоговым блокам шкафа КТПС-ПН;
- управление тестовыми блоками имитатора;
- выдачу широковещательной команды, адресованной всем тестовым блокам имитатора.
Работа имитатора осуществляется в соответствии с его функциональной схемой.
Имитатор выполнен в унифицированном конструктивном исполнении, в своей конструкции содержит контакты для подключения к цепям питания, к персональному компьютеру с предустановленным программным обеспечением IAS, тестовые блоки имитации аналоговых сигналов различного типа, кабели для подключения к проверяемым блокам шкафа комплекса технико-программных средств повышенной надежности.
Имитатор является составной частью комплекса технико-программных средств повышенной надежности, предназначенного для создания проектным путем систем автоматизированного управления и контроля технологическими процессами и передачи информации о состоянии технических средств шкафа и технологического оборудования в систему верхнего блочного или станционного уровня.
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С допускает подключение и отключение к цепям тестируемого шкафа без отключения питания шкафа.
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С не создает помех, влияющих на работоспособность тестируемых блоков и шкафа.
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С имеет схемное решение, обеспечивающее возможность совместной работы имитатора с проектными элементами управления и сигнализации (с ключами управления и блоками комплекса) без отключения жил кабелей с панели управления и шкафов комплекса.
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С позволяет одновременно формировать стандартные аналоговые сигналы различного типа.
Имитатор аналоговых сигналов ИАС1-С позволяет задавать различные режимы имитации аналоговых сигналов автоматически (режим теста задается оператором в период подготовки к проведению проверки блоков).
Назначенный срок службы имитатора не менее 10 лет.
Наработка на отказ не ниже 2500 ч.
Высокий показатель наработки на отказ имитатора аналоговых сигналов достигается за счет использования высоконадежных электронных компонентов.
Таким образом, заявленный имитатор имеет следующие возможности, отсутствующие у аналога, что крайне важно, поскольку к работоспособности оборудования, обеспечивающего технологический процесс, например, АЭС, предъявляются национальные и международные требования обеспечения безопасности.
Имитатор допускает подключение и отключение к цепям шкафа без отключения питания шкафа.
Имитатор не создает помех, влияющих на работоспособность блоков и шкафа КТПС-ПН.
Имитатор имеет схемное решение, которое обеспечивает возможность совместной работы с проектными элементами управления и сигнализации (с ключами управления и блоками комплекса) без отключения жил кабелей с панели управления и шкафов комплекса.
Имитатор позволяет одновременно формировать стандартные аналоговые сигналы различного типа.
Имитатор позволяет задавать различные режимы имитации аналоговых сигналов автоматически (режим теста задается оператором в период подготовки к проведению проверки блоков).
Таким образом, технический результат достигается совокупностью существенных признаков полезной модели.