Transcript Подходы к технологии электронного проектирования

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, 27-29 октября 2010)
я
ици
поз
ком
Ин
те
Де
гра
ция
V-модель типового жизненного цикла АСУ ТП АЭС
2
V-модель типового жизненного цикла АСУ ТП АЭС
Технология создания АСУ ТП с учетом требований стандартов
по системной инженерии
Зона ответственности
АЭП
Техническое
задание на
автоматизацию
(АЭП)
Передача АСУ ТП,
как завершенного
изделия, в
режимную пусконаладку
Зона ответственности ГК АСУ ТП
Разработка
электронного
технического
проекта АСУ ТП
Комплексное
тестирование
всего ПТК АСУ
ТП на
площадке
Тестирование
электронного
проекта на
полигоне ГК
Поставка и
монтаж
оборудования
систем АСУ ТП
на энергоблоке
Разработка
ЗЗИ в
электронной
форме
Тестирование
и заводские
испытания
систем АСУ
ТП
Тестирова
ние ЗЗИ на
полигоне
ГК
Изготовление
оборудования
систем на
заводахизготовителях
Зона ответственности АТЭ
Приемка АСУ ТП в
составе энергоблока в
опытную эксплуатацию
ПНР АСУ ТП,
совмещенная с ПНР по
энергоблоку в целом
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.
Технология создания АСУ ТП с учетом требований стандартов
по системной инженерии
Зона ответствен-ности
АЭП
Зона ответственности ГК АСУ ТП
Техническое
задание на
автоматизацию
(АЭП)
Разработка
электронного
технического
проекта АСУ ТП
Передача АСУ ТП,
как завершенного
изделия, в
режимную пусконаладку
Комплексное
тестирование
всего ПТК АСУ ТП
на площадке
Тестирование
электронного
проекта на
полигоне ГК
Поставка и
монтаж
оборудования
систем АСУ ТП на
энергоблоке
Разработка
ЗЗИ в
электронной
форме
Тестирование и
заводские
испытания
систем АСУ ТП
Тестировани
е ЗЗИ на
полигоне ГК
Изготовление
оборудования
систем на заводахизготовителях
Зона ответственности АТЭ
Приемка АСУ ТП в составе
энергоблока в опытную
эксплуатацию
ПНР АСУ ТП, совмещенная
с ПНР по энергоблоку в
целом
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.
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 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
1
2
Получение таблиц с
данными из SPF в
виде XML файлов
3
Форматирование
таблиц при помощи
XSL преобразований
в HTML формат
Преобразование
HTML формата в RTF
формат при помощи
сторонней утилиты
4
Подстановка таблиц
в RTF шаблон
конечного документа
при помощи утилиты
отчетов
XML > HTML > RTF
Шаблон
конечного отчета
Данные в SPF в
процессе
проектирования
Программа
подстановки
данных в шаблон
Отчет
1
Автоматически сгенерированный при
любых изменениях в данных
2
3
4
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