25. července 2022 14:54

Engineering Base jako projekční platforma pro I&C inženýring v jaderné energetice

China National Nuclear Corporation (CNNC) – Čínská národní jaderná korporace, je jedinou společností v Číně která má kompletní zkušenosti ve výzkumu, vývoji a konstrukci v oblasti jaderné energetiky, jaderného chemického průmyslu a jaderného paliva. Systém kontroly a řízení je označován jako oči, uši a nervové centrum jaderné elektrárny. Řídí provoz téměř 300 systémů a 10 000 zařízení jaderné elektrárny, a má zásadní roli při zajišťování bezpečného, spolehlivého a stabilního provozu. V roce 2018 začala společnost China Nuclear Power Engineering Co., Ltd. (CNPE) hledat nový systém pro návrh kontroly a řízení (I&C) v jaderné energetice a zvolila platformu Engineering Base (EB), která vynikla svou pokročilou architekturou, širokou nabídkou funkcí a referencemi z nasazení v průmyslu.

Typické požadavky

Pro inženýrské společnosti musí platforma pro návrh I&C splňovat hlavně následující požadavky:

• Import procesních dat a schémat zapojení pro inteligentní elektrická zařízení (IED) z centrální firemní databáze.
• Návrh schémat řídicí logiky a řízení procesů jako jsou např. SAMA výkresy (control function diagrams).
• Podpora automatického generování specifikací přístrojů a kusovníků použitého materiálu.
• Podpora automatického generování I/O seznamů, seznamu alarmů, nastavovacích hodnot atd..
• Podpora návrhu zapojení DCS, přístrojů atd..
• Podpora návrhu rozmístění prvků v rozváděči.
• Podpora návrhu obrazovky HMI.

Implementace EB

Společnost CNPE zřídila implementační tým, který měl za úkol připravit v EB knihovnu typových výkresů pro návrh reaktorů a jednotek Hualong. Tým zpracoval standardní SAMA výkresy, které v kombinaci s EB modulem Advanced Typical Manager (ATM) pomáhají efektivně vytvořit typická logická schémata a SAMA výkresy ovládání zařízení a přístrojů. Pomocí funkcí ATM se dávkově generují výkresy s grafickým vzhledem dle nastavených konfigurací a variant, kdy inženýři pouze vyberou odpovídající přístroje, jejich funkce a související parametry. Zároveň je také definován systém číslování jednotlivých prvků, aby bylo možné realizovat kódování KKS od technologického celku, systému k zařízení, přístrojů a kódů signálů. Díky standardizaci, modulárnosti a připraveným variantám se výrazně zlepšila standardizace výkresů a zvýšila efektivita a kvalita jejich návrhu.

Během implementačního procesu přizpůsobil tým techniků různé reporty v EB standardům CNNC, jako je seznam I/O, seznam analogových a digitálních přístrojů, seznam alarmů, akčních členů atd. Zároveň tým připravil další šablony pro generování titulního listu, seznamu výkresů, seznamu revizí dokumentace, historie změn dokumentu apod.

Individuální vývoj

Aby byly splněny vysoké kvalitativní požadavky na návrh jaderné elektrárny tak implementační tým spolu s CNPE odvedl během implementace EB spoustu vývojové práce. Jedna z řešených problematik bylo přímé načtení logických schémat a SAMA výkresů do DCS systému.

Bezchybnost logických schémat a SAMA výkresů je velice důležitá pro provoz jaderné elektrárny. Proto před jejich importem do DCS musí být provedena simulace provozu. Logická schémata a SAMA výkresy jsou tedy nejdříve exportovány z EB do XML formátu a načteny do zařízení pro simulaci provozu. Po jejich ověření následuje import do DCS.

Zářivá budoucnost

EB díky provedené implementaci a jejího následného zavedení do rutinního využívání v CNPE se stala projekčním systémem i pro další společnosti, jako jsou China Institute of Atomic Energy of CNNC, CNPE Hebei Branch, Fifth Research & Design Corporation of CNNC a SUPCON.

Gao Fuchun, hlavní inženýr pro digitalizaci v jaderné energetice v CNPE poznamenal: „EB podporuje inženýring jaderných elektráren a je to skutečná digitální platforma pro návrh I&C; s příslibem jejího budoucího využití v provozu a údržbě pro provozovatele technologických celků.“