16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/144/11074.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 04 (144) февраль 2010 года

Отказоустойчивость и безопасность системы управления энергообъектом

Параметры безопасности зависят от общего схемного решения и топологии магистральных кабельных трасс.

Компанией ЗАО «Синетик» накоплен значительный опыт построения систем управления энергетическими объектами масштаба предприятия.

Важнейшим критерием при построении системы управления энергообъектом является ее безопасность и отказоустойчивость.

Как будет показано далее, для построения отказоустойчивого решения совершенно недостаточно только определиться с выбором надежного оборудования. В общем случае надежность и отказоустойчивость системы управления технологическим оборудованием определяются несколькими критериями:

• отказоустойчивостью и качеством применяемого оборудования;
• качеством структурных решений;
• качеством разработки прикладного программного обеспечения для управления системой.

При этом влияние двух последних факторов может оказаться не менее важным, чем выбор производителя компонентов АСУ, и, соответственно, данным вопросам следует уделять не меньшее (а возможно, и большее) внимание.

Рассмотрим, как при одинаковом по надежности оборудовании системы меняется ее общая отказоустойчивость в зависимости от отдельных принятых инженерных решений.

Современные системы управления предприятием строятся по принципу многоуровневых распределенных систем. При этом возможны два принципа подхода к централизации информации и организации управления.

А) Объединение информации на верхнем уровне – уровне объекта в целом (ТЭЦ, ГЭС) с использованием в качестве ключевого звена сервера предприятия (группы серверов). При этом средний уровень будет состоять из отдельных контроллеров, отвечающих за определенные задачи (сбор сигнализации, выдача сигналов управления и т. п.), каждый из которых будет связан со станционным сервером своей линией связи.

Б) Объединение информации и создание центра принятия решений на среднем уровне – уровне отдельного технологического блока (турбина, котел, генератор гидростанции). При этом средний уровень будет состоять из отдельных подсистем, объединенных в единую систему управления одним «блочным» контроллером. Блочный контроллер в этом случае будет связан с вышестоящим уровнем одной интегрированной линией связи и передачи данных.



Уровень централизации управления

При равной надежности компонентов уровень отказоустойчивости варианта Б будет существенно выше, так как из технологической цепочки исключаются критически важные линии связи с вышестоящим уровнем, а также параметры надежности серверного оборудования (которое, будучи «компьютером», априори менее надежно, чем промышленный контроллер). В варианте А – использования отдельных сетей связи с центральным сервером для различных контроллеров блока – в случае пропадания любой из этих связей или проблем с серверным оборудованием существует риск полной потери контроля над блоком.

Таким образом, структурное решение с полной централизацией управления на уровне блока, с независимостью от состояния верхнего уровня и магистральных линий связи является существенно более надежным.



Структура магистральных кабельных линий связи

Для обеспечения надежности работы системы данная структура должна удовлетворять требованиям полного аппаратного парирования единичного отказа оборудования. Система должна быть построена таким образом, чтобы выход из строя любого из компонентов линии связи – кабеля, активного сетевого оборудования не приводил вообще ни к чему – ни к потере данных, ни к смене алгоритмов прикладного программного обеспечения. То есть с технологической точки зрения система не должна заметить потери канала связи и должна продолжить работу в полнофункциональном и штатном режиме (естественно – с выдачей диагностического сообщения).

В рассмотренной ситуации с отдельными кабельными связями «сервер – отдельный контроллер» выход из строя любого компонента магистральной сети критически важен для системы. В этом случае каждую линию связи придется дублировать (что приведет к крайне сложной и запутанной кабельной сети) или организовывать программное резервирование сетей (что крайне нежелательно, так как поставит сразу же несколько вопросов – как о зависимости от качества программирования, так и о вообще допустимости такого частичного резервирования с точки зрения обеспечения требования полнофункционального парирования единичного отказа оборудования).



Простота эксплуатации

Надежность эксплуатации системы зависит и от того, насколько она структурно сложна и понятна эксплуатирующему персоналу и насколько жесткие требования она предъявляет к его квалификации. Система, централизованная на уровне блока, с минимумом и очевидностью кабельных связей и аппаратным (против программного) парированием единичного отказа будет более простой в эксплуатации и существенно снизит риск ошибочных действий персонала, особенно в сложных или чрезвычайных ситуациях.

Для наглядности соберем все рассмотренные принципы в две системы: все возможные положительные качества – в одну схему и отрицательные – в другую.

Вариант ненадежного схемного решения: централизация маршрутов на уровне сервера, несколько сетей для передачи различных данных, отсутствие дублирования – программное резервирование сетей (см. рис. 1).

Вариант отказоустойчивого схемного решения: централизация информации на уровне блока, отказоустойчивая интегрированная магистральная сеть связи с верхним уровнем. (Показан вариант отказоустойчивой – кольцевой топологии, возможно также применение топологии – дублированная звезда. В последнем случае, однако, существует риск ошибочного монтажа, при котором основная и дублирующая кабельные трассы будут проложены в одном лотке.) Независимость от качества прикладного программного обеспечения (отказоустойчивость на уровне аппаратных сетевых компонентов) (см. рис. 2).

Из приведенного анализа и схем следует, что даже при одинаковом по надежности оборудовании только за счет структурных решений можно получить две совершенно разные по отказоустойчивости системы управления предприятием.

Надежность структурных решений, применяемых ЗАО «СИНЕТИК», подтверждается многолетним успешным опытом построения систем управления масштаба предприятия, высококачественным и отказоустойчивым применяемым оборудованием фирмы Siemens, высокой квалификацией инженерно-технического персонала.


Отказоустойчивость и безопасность системы управления энергообъектом
ЗАО «СИНЕТИК»
Центральный офис:
630009, г. Новосибирск,
ул. 3 Интернационала, 127
Тел. (383) 266‑51-40
Факс (383) 266‑07‑51
e-mail: root@sinetic.ru
http://sinetic.ru

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 04 (144) февраль 2010 года:

  • «Газпром» отказывается от роста
    «Газпром» отказывается от роста

    «Газпром» планирует в 2010 году добыть 519,3 миллиарда кубометров газа, что на 12,5 процента больше, чем в 2009 году. ...

  • Ускорение для АЭС
    Ускорение для АЭС

    Перед атомной энергетикой России поставлена задача резкого ускорения строительства АЭС с достижением сроков сооружения и ввода в эксплуатацию энергоблоков за 35‑45 месяцев. ...

  • Архангельск приватизирует теплосети
    Архангельск приватизирует теплосети

    Власти Архангельска намерены в 2010 году приватизировать объекты теплоснабжения балансовой стоимостью 638 миллионов рублей. ...

  • «Газпрому» предлагают место на энергорынке
    «Газпрому» предлагают место на энергорынке

    Белоруссия предприняла новую попытку сэкономить на российском газе. В обмен на снижение цены до 150 долларов США за 1 тысячу кубометров, что приведет к потере около 400 миллионов долларов доходов «Газпрома», Минск предлагает ему доступ к энергетике страны. ...

  • «Колэнерго»: ремонтная программа-2009 выполнена

    В рамках ремонтной программы 2009 года филиал МРСК Северо-Запада «Колэнерго» освоил более 181 миллиона рублей. ...