Výskuaná správa a etapě

Transkript

1 VtaOMft tftstv MURlflEÍ Pobočka Prah» Výakuaný aáaars 24 Výskuaná správa a etapě Nasev etapy I "Návrh automatiky vybraného technologického celku elektrárny typu WBB" Začátek prací» duben 972 Datum oponentury: Etapa je ěáatí dílčího likolut Syatéay regulace a automatizace jaderných elektráren Síslo úkolu va státním planut Odpovědný pracovník Bt Spolupracovnícis Zprávu sestavili Vedoucí oddělaníf Vedoucí odboruf fieditel poboskys F-O9~25~O6/2 Zng. M. Boraky Zng» J. Kůrka Zng» U. Pechač Ing. B. Kuklík Ing. P. Ochotný Zng. M. Boraky awt Ing. M. Pachaě Ing. P. St irský, CSc SÍMI Zng. V. Vítek, CSc ЛДДО^р Ing. M. Matoušek Zpráva ná 74 strany &ala výtlaku»

2 Mt regret that lone of the pages in the microfiche copy of chi» report nay not be up to the proper legibility standard*, even though the best possible copy was used for preparing the naster fiche.

3 HOTCB Р /2 Ing. Milan Borský odbor Návrh automatiky vybraného technologického celku elektrárny typu WER M Ve zprávě jsou shrnuty úvahy obecného charakteru o automatizaci jaderných elektráren a demonstrována aplikace souboru programů pro strojovou syntézu automatů, a to na přiklade návrhu automatu pro ovládáni funkčního celku vývěv. Rovněž jsou popsány dva nové programy zařazené do souboru, a to program pro minimalizaci logických výrazu MTVO a program pro dekompozici logické funíce. Samostatnou kapitolou je úvodní studie к metodice vyšetřováni spolehlivosti funkce automatik. SUMMRY. ^4)9-25-8/2 Ing. Milan Borský depfcv Design of automat o the chosen technological unit of type WER nuclear power plant In the report some general ideas concerning automation of nuclear power plants are suiamarized and the application of a set of programs performing automatized synthesis of sequential machines is illustrated by a design of the airpump circuitry automat. Two new programs recently involved in the set are described. The first one MTVO is program to perform the minimization of logical expressions and the second one is to perform the decomposition of logical function. The first study of the reliability calculation of automat forms the particular part of the report. ДННТАЩЯ ^ /2 Инж. Милан Борскы отдел Разработка автоматики избранного технологического узла электростанции типа ВБЭР В отчете резюмируются соображения общего характера об автоматизации ядерннх электростанций. На примере разработки автомата для управления узла вакуумного насоса демонстрируется применение.системы программ созданных для синтеза автоматов при помощи ЦВМ. Описаны две новые программы включенные в систему программ а именно программа минималиаации логических выражений MTV и программа для декомпозиции логической функции. Самостоятея! ной главой отчета являются вводные соображения по методике проверки надежности автоматов.

4 . Obsah Tfvod 3 3. Rosbor elektrárny typu W E R s hlediska automatizace 5 3. Metodika roz&cleni elektrárny na funkční skupiny Koncepce automatizace elektrárny WER 8 3t3 Návrh autoaatu a zvýšeni jejich spolehlivosti 9 4. Návrh automatu ovládáni funkčního celku 2 (IV. úroveň)- vyvěvy 4. Funkce, činnost a požadavky na automatizaci lgoritmus činnosti funkčního celku - - Vyvěvy Vlastni návrh automatu 4 4.3* První varianta řešeni automatu Druhá varianta řešeni automatu Zhodnoceni variant řešeni automatu - vyvěvy Návrh algoritmu ovládáni funkční skupiny 28 kondenzace (IH. úroveň) 4.6 Dodatek Programy Program pro minimalizaci logických výrazů s využitím neurčených mist - NIVO 55 5И. lgoritmus Zadáváni úlohy a výstup výsledku 4 5**3 Možnosti a omezeni programu 4 5*2 Program pro dekompozici logické funkce s ohledem na jej i realizovatelnost pomoci prvku pro součet, součin a negaci s omeze* ným.počtem vstupu - NND 4 5*2. Popis programu 42 5*2.2 Omezeni programu Popis činnosti programu 45

5 Spolelalivost automatik Spolehlivostni výpočet objektu 47 6*2 Zvyšováni spolehlivosti Systém dva se tři Systém tři te čtyř Systém dva se dvou Stručné oceněni jednotlivých způsobů zálolováni Závěr Seznam literatury 75

6 Výsledky obsažené v této zprávě savá suji na předchozí etapy úkolu, ve kterých jsme se zabývali zpracováním systematických metod syntézy automatů do prakticky použitelné formy. Snažili jsme se na základě těchto metod vytvořit pokud možno ucelený soubor programů pro číslicový počítač, který by umožnil ziskat logicky rovnice pro jednotlivé vnitřni proměnné a výstupy automatu na základě výrojové tabulky tolsoto automatu. V předcházející zprávě byly popsány programy umožňující kóao/ání vnitřních stavů automatu a to jak pomoci tzv." sousedních kódu, tak pomoci přímých přechodů mezi stavy. Dále byly popsány programy pro minimalizaci logických funkcí a to metodou konsensus a ustodou Quine-McCluskey. Byl rovněž vypracován program pro rsdukci počtu stavu ve vývojové tabulce. Dosavadní zpsúeob návrhu automatů pro elektrárny, včetně jaderných, spočívá převážně na lafcuioi projektanta, který automat. projektuje Systematické metody syntézy automatů, které jsou poměrně pracné, našly zejména uplatnění při návrhu některých obvodů samočinných počítačů (synchronní.automaty), ale pro průmyslové automaty se dosud málo využívají. Vzhledem к narůstající složitosti průmyslových automatů a ke zvýšeným nárokům na bezpečnost jejich funkce v jaderných elektrárnách, je však použití těchto in.jood žádoucí. Haše jaderná energetika se v.současné době zaměřila na elektřár ny s lehkovodním reaktorem voroněžského typu. Provedli jsme tedy na základě dostupných materiálů rozbor tohoto typu elektrárny a první návrh rozděleni zařízení elektrárny podle úrovní automatizace. Musíme bohužel konstatovat, že materiály, které jsme měli к dispozici jsou velmi stručné a neúplné a tak mohl být proveden pouze první hrubý návrh, který bude postupně upřesňován. Vybrali jsme jeden objekt, který byl zařazen z hlediska automatizace do. IV. úrovně, a jehož technologické zadání bylo dosti úplné - skupinu vývšv kondenzátoru turbiny a navrhli-jsme pro její ovládání automat. Při návrhu automatu jsme využili programy vypracované v předcházejícinh etapách.

7 Soubor programu jsme doplnili o program pro zjednodušováni logických funkci, který využivá i těch-kombinaci proměnných, pro které neni funkce definována,a o program, který převádí soubor pxiiďárnioh implikantů funkce, ziskanýabi nimlisaci, do tvaru rcalizovatelnélio pomoci prvků pro logický součin, součet а negaei. Tento program provádi vytýkáni společných částí, výrasu před sávorky, přičemž se respelriuje omezený počet vstupů, jednotlivých prvku. U automatu pro jaderné elektrárny jsou kladeny zvýšené nároky na bezpečnost a spolehlivost jejich funkce Proto jen» se začali zabývat.otázkou zvýšeni spolehlivosti pomoci redundantních zapojeni. Výsledky našich, prmich úvah, které zatím vůbec neuvažovaly opravy během provozu jsou uvedeny v ác*té kapitole zprávy»

8 Rozbor elektrárny t7pu ТУЮ s hlediska automat! sace Řešeni automat!sace elektrárenského bloku představuje vyrašeni celé řady otázek. Jedná se především o následující: a) Dokladná znalost vlastnic procesu as nim souvisejíc! с led jednotlivých operaci při provozních, ale i neprovo žních stavech b) Znalost technologie jednotlivých z&řizeni c) znalost vzájesane součinnosti jednotlivých technolo- - gických zařízeni v různých režimech. Dále jsou to otázky výběru automatizačniho systému, požadovaný stupen automatizace... atd. bychom mohli s úspěchem přistoupit к řešeni automatizace dsnéjo ot jektu, je třeba provést jeho důkladnou analýzu, rozbor jeho činnosti. Při rozboru činnosti jaderné elektrárny se ukazuje, že je.o vhodné rozdělit celý proces v řadu uzavřených dilčich podprooesů. Tyto pak představuji soubor navzájem funkčně propojených techno» logických zařízeni. by bylo možno toto provést, je třeba najit vhodná kritéria, jak zisbat co nejlepší rozčlenění daného procesu na Uzavřené dílčí technologické podprocesy. Jako určující kritérium jsme pro naše další úvahy zvolili kritérium výměny informaci. 3. Metodika rozdělení elektrárny na funkční skupiny Jaderná elektrármpředst&vuje určitý reálný systém, představený souborem podsystému, mezi nimiž existuji přesně definované vzájemné vztahy. Tento systém je dále ovlivňován svým okolím nebo ne. Podle toho rozeznáváme následující "typy systémů. a) Systém absolutně uzavřený, u něhož se působnost okolí na systém ne uvažuje b) Systém relativně uzavřený u něhož jsou vstupy a výstupy, kterými působ! na okolí a naopak okoli na systém přesně definovány» c) Systém otevřený, u něhož uvažujeme všechny možné vlivy okolí na systém a naopak. 7 dalších úvahách vycházíme z předpokladu, že Utóes» elektrárnu uvažovat jako systém relativně uzavřený, u něhož vstupy a výstupy jsou známy.

9 U každého systému je déle nutno rozeznávat chováni systém, definované jako závislost mezi podněty (vstupy) a odezvami (výstupy), a také strukturu systému, definovanou spůcobem uspořádáni vzájemných vazeb aesl prvky systému a chovánim těchto prvku. Důležitým pojmem při rozděleni el, bloku na funkční skupiny je rozlišovací úroveň, která nám určuje stupen rozlišeni daného ďcoueiariého systém'podle funkční závislosti; První stupen rozlišeni jo např. el. blok jako celek, touhy stupen rozlišení budou představovat např. turbosoustzo ji, parogenerátorý rsak^or..., nebo-li, každý další stupen rozlišeni systému,, představuje stále jeaaiějši rozlišeni chovaní a struktury daaébo systému. Z toho plyne, že prvky systéoo, na určité úrovni se při zvýšeni rozlišovací úrovně o jednotku, stávají samy zkousanými systésy. Každý systém S se tedy skládá z jednotlivých podsystému. Každý podsystém uvažujeme jako. relativně uzavřený systém nižšílio řádu к uvažovanému systému Š. К pojmu prvek systému docházíme na rozlišovací úrovni systému S, když již nechceme nebo nemůžeme jeho strukturu a chováni rozlišit. Pokládáme proto za účelné, stanovit nejprve systémy, které jsou charakterizovány autonomností svého chodu - tzv. funkční skupiny. Jako určující hledisko budeme - uvažovat minimum vnějších informačních vazeb.' ifa obr. je naznačeno rozděleni "technologického zařizani el. WEE do jednotlivých úrovni, a to poditc podřízenosti nebo nadřazenosti jednotlivých funkčních ákupin. Def.; Jřunkcní skupina je tvořena technologickými zařizeníiai, které z funkčního hlediska bezprostředně к sobě náležejí. Tato funkční skupina představuje uvnitř celého procesu jeden uzavřený dílčí proces. Rozdílení bloku (elektrárny) na funkční skupiny podle úrovně automatizace, je prvním, aje důležitým krokem pro úspěšné zvládnuti' problematiky automatického řízeni operací spouštění, odstavování, normálního provozu a havarijních stavu. Rozděleni bloku WKR jsme provedli z dostupných informací o řidicicm systému el. WER, které jsme v puběhu prací na tomto úkolu získali od pracovníku SGP. Tyto metriály neumožňují provést hlubší analýzu toboto objektu. Z toho plynou následující závěry. Tak jak bude

10 t. M o Ifi s ti ÍI; Ш, Reshtor + primární okruh Parogenerátcr lurbosoustrojl flroven Chemická regulace reaktoru. Systém kompenzace objemu Systém huvsoljnl ochrany reaktoru Systém doohlazováni Sekčnl araatm. у Hlavni cirkulační čerpadlo Systém čištěni vody Napájeni odvzdusněhi odvodněni Turbogenerátor Kondenzace Regenerace IV» čerpadla přívodu bóru Hospodářství bér Dávkovači čerpadla Doplňovací čerpadla el. ehřiváky sprchový systém havarijní doplňovací čerpadla Šidíc! tyče hasicí zařízeni diesel agregáty havarijal čerpadla - bor Redukční stanice technolog* kondenzátor dochlasovaci čerpadla Zahlcováni arnatudr Ovládáni armatur - blokády Zahlcováni ucpávek olejové bospodárstvi vodní hospodářství systém chlazeni pomocné cirkul. čerpadlo Chladiči systera filtrační systém Hlavni napáječi čergadla havarijní napájecí čerpadla systém odvzdushěni systém odvodnění vodíkové a olejové hospodářství příslušenství TG buzeni TG 22 МГ a 6MW vodní hospodářství EBg, VTBS Vývěvy kondenzátní čerpadla kondenzace komínkové páry Kapajecí nádrž, ЯТ Podávači čerpadla Obr.

11 docházet к postupnému upřesňování a vyjasxbváni.řiáiciho systému el, WER, bude také nutně docházet к postupnému upřesňování vzájemných vazeb mezi jednotlivými úrovněmi; a z toho "plynoucím změnám ve struktuře Koncepce automatizace elektrá. у VYBR Naše úvahy o.koncepci automatického ovládání el. WER vycházejí ze umíněného rozdělení elektrárny na jednotlivé systémové úrovně, přičemž našim cileo bude vyšší stupen automatizace, než tomu bylo u jaderné elektrárny, kde jsou převážně automaty páté a čtvrté ůr«vnš s ručním místním a dálkovým ovládáním soustředěným na místní štít a do BB, Jim jsou nadřazeny pouze některé automaty, které zajiš-6ují přechod na náhradní režim v důsledku nějaké havárie, ne o v přechodových stavech. Zkvalitnění automatického ovládání el. WER představuje přechod na vyšší úroveň řízení automatu, doprovázený zvýsenou spolehlivostí činnosti těchto zařízení. Zde se nám naskýtají tři způsoby, jak toto řešit, a) Navrhnout pevnou logiku sestavenou z určitého logického systému pro všechny úrovně. b) Provést všechny funkce automatu na žídicí počítač. c) Kombinovat pevnou logiku s řídicím počítačem (zde vyvstává problém do jaké úrovně počítač a kde pevná logika). V každém případě však přechod na vyšší úrovně vyžaduje důkladné posouzení jednotlivých objektů elektrárny, vysledování funkčních celků,.jejich vzájemných návazností a jejich podmíněné činnosti. Že je to záležitost velmi důležitá, vyplývá i ze zahraničních zkušeností. Např. tae^ kde volili úrovňovou pevnou logiku, dospěli po určité době к závěru, že funkční séupiny, navržené v projektu, neodpovídaly skutečnému chování a skutečným návaznostem v činnosti září z oni a musely být proto sestaveny nové funkční skupiny. To pochopitelně mělo za následek změnu počtu logických prvků a změny kabeláže. Obdobné závěry byly učiněny i v případě txelých řetězců sestavených.z funkčních skupin, což melo opět svůj dopad ve změnách kabeláže. V situaci, kdy во přaéhází na voroněžský typ elektrárny by bylo proto nejvýhodnější, aby skupina několika pracovníků pověřených vypracováním takovéhoto rozboru měla možnost se podrobně seznámit s provozem elektrárny, nejlépe formou stáže. Rozbory,

12 - 9 - $ které dosud vznikly a jež vycházely pouze z projektové dokumentace (často neúplné a velmi stručné), nemohou byt zcela vyčerpávající a po jejich realizaci bychom se mohli setkat s výše popsanými potížemi» Z hledisla kompleimi automatizace bloku s použitím řídicího počítače (jak je předpokládáno u tohoto typu jaderné elektrárny) je výhodná varianta c), která předpokládá důsledné řízení automatu III.nebo IV. úrovně řídicím počítačem. Zatím však nedovedeme posoudit, zda tato varianta bude nejvýhodnější, nebol s vjtižitzlm řídicího počítače pro.tyto úkoly a s použitím na.jaderné elektrárně vůbec, nemáme dosud vlastních praktických zkušenosti. Připravuje se sice jeho pokusné narazeni na el.., avšak uskutečnění tohoto záměru je ještě vzdálená. Počítá se rovněž s využitím tohoto počítao* ve funkci někteiých vybraných automatik. Teprve výsledky nám ukáží naše další možnosti v této oblasti. ] 3.3 Hávrh r automatu a zvýšeni jejich spolehlivosti i l Východiskem pro řešení automatik bude požadovaný stupen ] automatizace bloku. Řízení rozsáhlých a komplikovaných procesů bývá organizováno v několika úrovních řízení, řazených vzájemně hierarchickým způsobem. Sekvenční automaty vyšších úrovní přitom sleduji a řídí hlavní operace technologického procesu, které mohou samy v sobě zahrnovat celou řadu dílčích operací, řízených automaty nižší úrovně, Cím nižší úroveň, tím více se přechází od rozhodnutí a řídicích" povelu sdruženého významu na rozhodnutí detailní, vztahující se na menši funkční části řízeného objektu. Příkladem je moderní koncepce automatizace velkých energetických bloků, kde se rozlišuje pět úrovní automatickélio řízení, z čehož asi tři úrovně mohou být prováděny systémy sekvenčních automatů а к nim příslušejících zařízení. Nejvyšší úrovně řízeni jsou zajištěny řídicím počítačem. Budování hierarchických systémů řízení je podmíněno uspořádáním, které dovoluje vzájemné vazby mezi sekvenčními automaty na různých úrovních řízení (nebo i na stejné úrovni řízeni), ; Kaší snahou bude dosáhnout co nejvyšší spolehlivosti a bezpečnosti ; v činnosti automatů. Prvým krokem к tomu je přesná ъ, vyčerpávající, znalost funkce technologického zařízeni (tzv, funkční technologický i

13 rozbor odpovid&jici dané úrovni automatu)* Dalším ^tůležitým činitelem je volba logického systému г něhož se budou automaty realizovat. Tento systém by měl být pokud možno jeden a měl by tbýt velen s ohledem na návaznost na řidiči počítač, přičemž by mel plně vyhovovat podmínkám provozu v elektrárně, Jsou-li známy tyto dvé složky lze přistoupit к vlastnimu návrhu automatu, Haskýtá se nyni otázka, kdo bude návrh provádět a jak se bude provádět. Naše dosavadní práce, uplatněná na el, byla taková, že гсъnický projekt prakticky všech automatu seprovádél v jednom ^entru (mimo tento rámec fcyl vyčleněn snad pouze automat ovládáni turbokompresorů), Vzhledem к situaci v době vzniku projektu, kdy se poprvé'přecházelo na tzv, skupinové ovládáni а к výjimečnosti projektu to bylo nutné, S odstupem doby byly odhaleny některé nedostatky tohoto způsobu organizace (napž, došlo-li ke změně funkce technologického zařízeni). Domníváme se proto, Se nyni kdy chceme přejit na vyšší úroveň automatů by stálo za úvahu rozdělit organizaci alespoň na dvá stupně, a to tak, že např. v prvé skupině by byly zařazeny automaty páté a scad i čtvrté úrovně, ve d ruhé pak automaty vyšších úrovní - toto rozdělení netřeba chápat jako jedině možné. utomaty prvé skupiny by byly záležitosti výrobce technologického zařízeni (bylý by tedy zahrnuty do dodávky zařízeni), automaty druhé skupiny by vznikly v dosavadním centru (za úzké spolupráce s výrobcem logického systému) Přitom by centru při» padal rovněž úkol zajistit informovanost o přijatém logickém systému a vypracovat požadavky да automaty pryé skupiny. Pokud jde o vlastni syntézu automatů, mělo by se v mnohem větši míře využívat systematických metod. Na глава pracovišti jsme některé z nich použili při praktickém řešeni automatů a zpracovali jsme algoritmy některých etap syntézy pro samočinný počitač, Tim se do značné míry zmechanizoval postup návrhu automatu ovládáni daného technologického celku, К syntéze automata přistupujeme, známe-li vstupní signály a vime-li, jaké mají být výstupní signály. Cílem syntézy je navrhnout bezhazardni systém, který bude splňovat požadavky kladené na činnost eubomatu. Vstupní signály lze'v podstatě rozdělit na: a) signály od ovladačích prvků (řidítka, tlačítka, voliče,.) b) signály od čidel (čidla tlaku, průtoku, zrnina stavu, atd.) c) od jiných automatu (informace obdobného typu jako změna stavu).

14 Spolehlivost činnosti automatu je z.velké části závislá na spolahlivosti a správnosti výskytu těchto signálu. U skupiny b) a c) jde pouze o závislost na spolehlivosti určitých prvku a zahzeni - její zvýšeni lze řešit zvyšováním kvality těchto* zařízeni redundantním rssaaim - jejich zapojeni a periodickou. kontrolou za provozu. U skupiny a) je situace ovlivněna faktorem lidského činitele* čili jinými slovy je zde možnost výskytu chybných zásahu obsluhy* К chybným zásahům obsluhy muže dojit в těchto důvodů: - nedostatečná znalost obsluhovaného zařízeni (nedostatečná zajištěni proti manipulaci nepovolanou osobou) - výskytem situace,, na kterou neni obsluha připravena a dopustí se omylu - záměrná chybná manipulace Fi-i návrhu je třeba mocnost chybných manipulaci omezit na minimum. Obvykle lze tobo dosáhnout za cenu zkomplikováni struktury vlastního automatu, takže je na miste předem zvážit o jaký automat jde, jaké bude mít jeho případná nesprávná činnost důsledky na provoz objektu, bloku či celé elektrárny. Prostředky, kterými lze snížit riziko vlivu chybné manipulace, jsou v zásadě asi tytoi - volit pokud mošno nejjednodušší opadání - provést syntézu automatu tak, aby v případě výskytu nesprávného vstupního signálu, automat reagoval ve smyslu zachováni bezpečného a správného chodu zařízeni, popř, aby nereagoval vůbec - zajistit ovládači prvky proti manipulaci nepovolanou osobou - provést ve zdůvodněných případech podmíněné ovládání - provést úpravu ovládání na základe výsledků analýzy automatu. Důležitou kontrolou eyntézy automatu a současně ověřením správné, požadované činnosti (správný výskyt výstupních signálů) je jeho analýza. Výsledky analýzy nám umožňuji opravit chyby, kterých jsme se dopustili při syntéze a různá 'slabá místa návrhu. & tomuto ůčclu b Uů nás sestaven partfp^rojttpxqloupxb simulaci a analýzu činnosti bezkontaktních systémů.

15 Q Návrh automatu ovládáni funkčního celku (ГУ» úroveň) - vývěvy Funkční eslek- vývěvy je části funkční skupiny (III. úroveň) - kondenzace, která zajišťuje najeti, provoz a octscaveni násle^ dujících automatů. IV» úrovně.. Vývěvy 2. Kondenzátní čerpadla 3. Kondenzace kolínkové páry Jedná se o značně autonomní funkční celky, spouštěné na začátku najíždění bloku. $yto funkční celky jsou zpravidla jištěny sáskokovým zařízením, tj. jsou řešeny íak, aby v případě poruchy neslušelo docházet к odstavení funkčního celku a z toho plynoucímu odstaveni i velebo bloku. Nyní provedeme návrh sekvenčního automatu ovládání funkčního celku - vývěvy. 4. Funkce. činnost a požadavky na automatizaci Jedná se o vodoproudé vývěvy s použitím cirkulující vody z chladícího okruhu kondenzátoru turbiny. Jejirh úkolem je udržovat dostatečné vakubm * kondenzátoru turbiny za provozu, a to na požadované hodnotě p., odsáváním nekondenzovat elných plynu. Technologické uspořádání celku je na obr. 2. Instalovány jsou dvě stejné vývěvy, z nichž každá je schopná odsát maximální předpokládané množství těchto plynů. Za provozu soustrojí je vždy jedna vývěva pracovní a druhá záložní. Jak je vidět z obrázku, okruh vývěv je rozdělen na dva samostatné okruhy. Každý tento okruh odsávání tvoří jedno čerpadlo s vývěvou, vzájemně propojené potrubím bez uzavíracích amatur'; Čerpadla startují do otevřeného výtlaku. Požadavky: i. utomatické najeti libovolného čerpadla 2. Při poruše, automatický záskok druhého čerpadla 2. Při zvý.ení tlaku v kondenzátoru za provozu, start druhého čerpadla s okruhem odsáváni 4. Možnost ovládáni ručně nebo automaticky. 5. Volba provozního čerpadla.

16 tfbff* 2 '*. v- ЪОР+: Л. - > -s ЬГр 5 4«"H'

17 lgoritmus člnaestl funkčního celku - vývěvy Po příchodu signálu "SfCBP VfvSVI z nadřazeného automatu, nebo ruonílio signálu, spouěti se automaticky jedno z obou čerpadel, a to libovolné, poule toho, které bylo předem předvoleno jako pracovní. Čerpadlo se začne rozbíhat a začne se odsávat vzduch z kondenzátoru turbíny. Jestliže za dobu T od spuštěni čaxpadla nebylo dosaženo předepsaného vakua p^. v kondenzátoru turbiny, automaticky startuje druhé čerpadlo s okruhem odsáváni. Toto čerpadlo pracuje tak dlouho, dokud nebyl dosažen tlak Pj. Dojde-li za provozu! к poruše na čerpadle, tj. atratí-li se vakuum, automaticky nabíhá druhé čerpadlo jako rezervní. Vypínání se provádí zrušením starto- \ vacího signálu a to z nadřazeného automatu nebo ručně. 4.3 Vlastní návrh automatu Stavy automatu: Ha základě shora uvedeného popisu činnosti, provozních i neprovožních režimu, byly stanoveny následující stavy automatut. Klidový stav 2. Provoz čerpadla číslo jedna 3«Provoz čerpadla číslo dvě 4. Provoz obou čerpadel 5. Provoz čerpadla Číslo jedna, jako rezervní 6. Provoz čerpadla Číslo dvě, jako rezervní. Vstupní proměnné auto-aatu tvoři) Л následující veličiny:. Volba provozního čerpadla V 2. Vakuum kondenzátoru turbiny Pj, 3. Běh motoru čerpadla jedna M 4. Běh motoru čerpadla dvě И 2 5* čajové zpoždění signálu S T 6. Startovací signál autoraatu S J I Každá z těchto vstupních proměnných může nabývat hodnot log nebo log. Proto pokládáme za účelné objasnit, kdy která'.vstupní proměnná nabývá hodnoty "log l",aebo "log *'# Vstupní proměnná V nabývá hodnoty "log i", je-li předvoleno čerpadlo číslo jedna, je~li předvoleno čerpadlo čislo dvě, nabývá hodnoty logo

18 Vstupni proměnná Pj. nabývá bódnoty los» jfr-li tlak v kondenzátoru turbiny větši, než je požadovaný tlak (VJLIUU:;I); je-li tlak v kondenzátoru turbiny aenší nebo roven požadovanému tlaku, nabývá vstup»! proměnná hodnoty log O Vstupni proměnné lil, 42 nabývají hodnoty los i běiíi-li čerpadla a hodnotu log jestliže neběží. Vstupni proměnná T nabývá hodnoty log příchodem signálu z časové o clenu, v opačném případě má hodnotu log Vstupni proměnná S (Start) nabývá hodnoty log je-li žádán provoz vývěv t j. po příchodu signálu z nadřazeného automatu, log nabývá, žádá-li зе odstaveni automatu. Vlastni řešeni automatu ovládáni vývěv jsme provedli v několika variantách. Každá varianta vycházela z původní fázové tabulky automatu obr. 3 f navržené podle požadované činnosti* V této správě uvádíme dvě charakteristické varianty řešeni Ffni varianta^řešeni automatu utomat navržen jako Itoorúv automat obr. 3* Přechody mezi stavy automatu jsme zakódovali pomoci sousednich kódových kombinací a z logických rovnic pro jednotlivé vnitřní proměnné jsme sestrojili vlastni logickou sií. Při zpracováni této varianty v % vycházíme z obr. 3 a grafů přechodů obr. 4. Podrcbíme-li tento graf přechodů kódováni sousedních stavů sousedními kódovými kombinacemi dospějeme к následujícímu závěru. Zakódováním původního grafu pomocí programu pro kódování sousedních stavů sousedními kódovými kombinacemi dostaneme nový graf přechodů obr. 5» který místo šesti stavu obsahuje dvanáct stavu, a to z důvodu zachováni soucednosti. Bylo třeba přidat pomocné sta - * mezi přechody 2 6, 3-4, , 2-5i 3-5 a К zakódování bylo třeba pět vnitřních proměnných. Máme-li zakódován automat, je nutno původní fázovou tabulku rozšířit o stavy, které přibyly při kódování. Viz obr, 6. Nyní použijeme programu minimalizace fbez využití volných nezaplnéných míst). Získáme tak seznam prostých implikantů pro jednotlivé vnitřní proměnné, obr. 7* Seznam prostých implikantů pro danou vnitřní proměnnou představuje normální disjunktní formu, popisující chování autonatu. Sestavíme-li logické rovnice pro jednotlivé vnitřní proměnné X, X2, X3, X4, X5, lze z těchto

19 KÓDOVCÍ TBULK V PŘIRZENY KOD sov fsbi ST 2 Э obr. 5a SEZNM PROSTÝCH MPLIKNTU PROMĚNN X V P M Ml С T S X5 X4 ХЗ Х2 XI ' I - I - I I PROMĚNN X ' I - ' Э - obr, 7a

20 - 7- Q PROMENN X 3 г У 4 5 б ч - е a e с 3 ШГЧМНк X «2? А PRCKNN X «? obr. 7b ЕЕШБШ X V P М2Щ T S XI obr. 4

21 яг Ml. мл SLL. дар ft.] :;:t- 'Pi' í" Ш«rá& B" ~"f!: W i i- t i 7"" i -r- ' : ' ť! J_i LJ I,, i i i, i. ; : i I l. I i i \ ' i \ i Í_J_ Obr. 3 Ш TTSÍ i -U-uw «-4- ' J! Spek :i: í ffi*-' ' LLLLLt -H' 4 V I i t i i I -L. fff^-^mtfhf^^^^f^tfff^..!. 4fl Ф л>'i*liliit f - r '-'-'-' '! * T :Г;сГГкГ«Т i ftžt-t i Í«i!ич«. i siť, Í«Í ^ 2^ ' Obr. 6r *g Oér П ш< i< ti l i l i s> * «I! i I Г! i I 2» к í i í. ВД7 7 Г j< «ijft p55f I! I i ii! "Г" Г "V m í [У.i iřsp, i.j : :. : :,..: I í t I i I I í ; i! i i i ш л ti 77 WW i ;ti OJ. ШЕ Of НОЛЮ J So too tso, 2 tst!» «m *Ю 5 S5 *!«

22 rovnic poiaodl členu součet, součin, negace sestavit přimo logickou siť automap obr. 8.) Logické rovnice pro jednotlivé vnitrní proměnné: X = VTS Ш XS ft(&(& X Й2(Х+ХЗ» + "E3(I+X5)J X2 = vis В f3 Я Р5 И(*+Х2)+Г5(Х2 ХЭ + 5mx5 Pmx2)J хз * TSS2XT X5 X* ХЗ Ь^Х+Ш)+уТшЩвх^ХзаС5+Их5)+ХЗ 33 ** (H2»Ы*2Х4ЛЖ)+ Ií2Z5(inX? X3+VHt4X>l'v?fX4)J X4 = TST X? X5pe 2? (SÍX3 +X4 3 +ШХ4)+ИТ (Я? I + X4)J X5 = S X2 XT *5 3 (VX5 VW Я Ш Ф X5 P)+ + V!řlTP (ШХЗ + K2X5 + X5I3)J Výstupni xun&ce automatu: Výstupní funíce autoaatu je definována jednotlivými vnitřními stavy automatu, nebol; se ječná o liooruv automat, nebo-li kombinaci vnitrních pxomiápých. klidový stav - vypnuti čerpadla jedna i dvě 2.. zapnuti čerpadla jedna, vypnuti čerpadla dvě 3. napnuti čerpadla dvě, vypnuti čerpadla jedna 4... sapnuti obou čerpadel 5... sapnuti čerpadla jedna jako reservy, vypnuti čerpadla dvě 6». zapnuti cirpdla dvě jako reservy, vypnuti čerpadla jedna Všechny t7to výstupy je možno vést i na signalizaci. Logické výrazy pro jednotlivé výstupy: Y s XT X2 T$ Ш X5 2 s XT X2 П *4" X5 3 = *T X2 X3 Í4 5 4 a XT t2 X3 X* X5 5 - XT X2 X5 X? X5 Y6 s ti X2 X3 X* 5 Takto navržený automat je možno odzkoušet pomoci programu MDDYJS na samočinném počítači ODR. 24» Časový diagram vstupních signálu je na obr, 9. časový diagram.činnosti namodelovaného automatu pomoci programu ЖХЕ je na obr,. Z časového diagramu je vidět, že navržený obvod pracuje správně a plni požadované funkce.

23 MotXL ногояи MI. nz

24 ÉGU SI^LiCf WBHT8 (V ВШ*Г VW Y '«Wí*» HPWW -. лллл íl *»- "»>* I«Л*Нк 7KL It ЛИЛ *yn ПйА 2HL к u ZHk řt ZHL V* řft ft и м 2NL WL»L M. /*L Z»L ЛЛЛЛА v» -.» ЫЬ Qft ftftft ftfw) " *!' VP.IT ir.n?4 it»,?.': Zl*L I*".*! 4 4 e.2í 2H iřvc fll M /ML ЗД 7Ж?«L 7Г.ТТ if Г.Г * ".?* ->ЯА АЛ Ti*."???5,?f m, я*?.?» ZBL?7!\Г5 тж. г^.гг ЛИ 7Д. ZUL Pl Zni ai M 7Ж ZHL 2И ZHL ZWL Ш. Ví ifs* i < «>f.»... ei* ял.чг.т JT5.58.#l'*'»лл **. t» *-#*:«i*» <WI ^ l>.»»»** ttn Wíi.!» tf!í,55 4«5,*Г 55Л? Я А? ' Í : i '' я I J *<? I< л я * * f 5 я л я л 5 h Í. ; s Г Í- Л П ' t * я m Л wi w i i i * w It V * Я v v v v * v v i 5 г i : V V» Л v v Я К' w «V W г i ч v Obr.

25 ,j>,2 Druhá varianta řešeni automatu utomat ovládání vývěv byl navršen jako Sfealyho automat. Při vlastním návrhu automatu jame vycházeli z tabulky obr. 3 & jednotlivým stavům automatu byly přidány pdpovidající výstupy,..-., ' л. Dříve než jme přistoupili ke kódováni stavů automatu, snažili jsme se automat co пз jvíce zjednodušit, tj. zredukovat počet řádek vývojové tabulky automatu, К tomuto účelu byl u nás vypracován program pro redukci vývojo. vých tabulek, pomocí kterého jsme vývojovou tabulku zredukovali. Jak se ukázalo (obr, 2), původní vývojovou tabulku, ktsrá měla šesl řádek, je možno zredukovat na tabulku o dvou řádcích. Tuto tabulku je snadné zakódovat, nebo к jejímu zakódování vystačíme pouze s jednou vnitrné proměnnou. Tabulka výstupu je na obr, 3. U této varianty jsme s úspěchem použili programu pro minimalizaci log, výrazu s využitím volných* (nezaplnaných)míst-v tabulce. Po minimalizaci jsme získali pro vnitřní proměnnou seznam implikantů obr. 4, popisujících chování automatu. Logická rovnice automatu: X = P3X +PTŽÍ27 + PTMV Nyní je třeba vyřešit logické rovnice popisující jednotlivé výstupní funisce automatu. Výstupy automatu byly definovány následo\tiě, Výstup: Y..» zapnutí motoru čerpadla jedna Y2... zapnud. _. d ve Y3... zapnutí motoru čerpxíla jedna i dvě Y4 «zapnutí motoru čerpadla jedna, vypnutí motoru dvě 5 zapnuti motor»! čerpadla dvě, vypnuti motrr. jedna Y6. vypnutí motoru jedna i dvě Y7. porucha (signalizace) Y8... signalizace provozu rezervy Proctyto výstupní funkce byly spočteny následující logické rovnice: Y = VS Ш JE I ГГ Y2 s VS ЯТ Я2 T ГГ Y3 = FK3X {ЖЖУ * Ml Я2 V) Y4 = TSXT (7 m Ш + VP ШМ2) Y5 - TSXT (TŤ Ш М2 + V Щ H2)