Сборник тезисов докладов VIII Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2005

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность ядерных технологий»

Все доклады секции


АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Шатухин А.А., Саркисов А.Ш.

Обнинский государственный технический университет атомной энергетики

После серьезных аварий с расплавлением активной зоны реактора на атомных станциях «Три-Майл-Айлэнд» (США) и Чернобыльской ученые стали искать пути обеспечения безопасности ядерных технологий при одновременном удовлетворении высокой эффективности ядерных установок. И тут оказалось, что практически единственной методологией, с помощью которой можно получить количественные оценки, отвечающие на вопросы, поставленные практикой, является вероятностный анализ безопасности, базирующийся на основополагающих достижениях теории надежности. Таким образом, во всех документах по обеспечению заданной безопасности ядерных энергетических установок фигурирует понятие «надежность».

Качество, ресурс и срок службы, будучи показателями долговечности, являются одними из основных показателей надежности. Прогнозирование ресурса конструкционных материалов атомной станции, а также продление их срока службы – одна из первоочередных задач ученых. Немаловажную роль в таких вопросах играет задача контроля технологических процессов при изготовлении конструкций атомных станций. Далее рассматривается частная задача – система автоматического контроля техпроцесса в камерах тепло-влажностной обработки железобетонных конструкций (ТВО ЖБК).

ТВО бетонных и железобетонных изделий в установках периодического действия – наиболее энергоемкий и длительный процесс, во многом определяющий качество готовых конструкций. При ТВО необходимо, чтобы режимные параметры менялись по определенному закону в функции времени. Типичный график изменения температуры паро-воздушной среды в камере состоит из 4 участков: предварительная выдержка, нагрев по заданному закону, изотермия и охлаждение. Существующий контроль таких видов техпроцессов осуществляется службами КИПа следующим образом: для задания техпроцесса сотрудник лаборатории устанавливает в электромеханическую машину управления клапанами определенного вида лекало и затем с некоторой периодичностью обходит каждую камеру ТВО ЖБК и регистрирует значение температуры. Автоматизированная система контроля гарантирует достоверную регистрацию температурного режима на протяжении всего технологического цикла, позволяет повысить точность задания параметров техпроцесса и его информационность, что значительно повышает качество выпускаемых конструкций.

Вся система состоит из промышленного компьютера (ПромК), печатающего устройства, модуля сбора данных (МСД), преобразователей RS232-RS422 и датчиков температуры (ДТ). ПромК с заложенными в него алгоритмами управления, измерения, доставки, хранения и отображения информации обеспечивает необходимую надежность и точность задачи контроля. На мониторе в удобном для оператора виде (мнемосхема) отображается состояние всех камер и оборудования, а также прочая информация, необходимая в процессе работы. Сама программа технолога оптимизирована для работы под управлением операционной системы Windows XP Professional. МСД, на основе микроконтроллера и ПЛИС, обеспечивает постоянный сбор, оцифровку, осреднение и контроль информации и линий связи с ДТ. Модуль имеет 24 гальванически развязанных канала ввода времяимпульсных и частотных сигналов для подключения датчиков, 6 независимых схем измерения, межмодульный интерфейс для каскадирования МСД и интерфейс RS422.

Автоматизированная система в целом обеспечивает:

·   автоматический контроль произвольного количества различных техпроцессов;

·   быстрое и удобное создание нового техпроцесса в графическом виде, сохранение его в памяти и его выбор, используя Конструктор и Менеджер техпроцессов;

·   запуск технологического цикла ТВО ЖБК;

·   измерение и регистрация температуры в каждой камере ТВО;

·   вывод на экран монитора и получение твердой копии результатов контроля;

·   контроль соответствия заданного техпроцесса и реального (контролируемого);

·   ведение базы данных результатов контроля техпроцессов.

Модульный принцип построения, заложенная высокая гибкость настройки и универсальность позволяют в кратчайшие сроки оптимизировать систему для реализации автоматизированного контроля необходимых технологических циклов и процессов.

Литература

1.        Саркисов А.Ш., Воеводин И.Г. Микропроцессорные средства: Учебное пособие. – Астрахань: АГТУ, 2002. 168 с.

2.        Виноградов Б.А., Саркисов А.Ш., Саркисов В.Ш. Прогнозирование уравнений ползучести полимеров по динамометрическим кривым. – Благовещенск: АмурКНИИ ДВО АН СССР, 1991. 47 с.