АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
АНОХИН
Алексей Никитич
Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ «МИФИ»
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
АНОХИН
Алексей Никитич
Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ «МИФИ»
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
IEC 60964. Design for control rooms of nuclear power plant. – IEC: Geneva, Switzerland, 1989.
IEC 61771. Verification and validation of design. – Geneva, Switzerland: IEC, 1995. – (Nuclear power plants. Main control room).
IEC 61839. Functional analysis and assignment. – Geneva, Switzerland: IEC, 2000. – (Nuclear power plants. Design of control rooms)
The role of automation and humans in nuclear power plants (IAEA-TECDOC-668). – IAEA: Vienna, 1992
Human factors engineering program review model / J.M. O’Hara, J.C. Higgins, J.J. Persensky, P.M. Lewis, J.P. Bongarra (NUREG-0711). – Washington, D.C.: U.S. NRC, 2004 (Rev. 2).
Human factors guidance for control room and digital human-system interface design and modification: Guidelines for planning, specification, design, licensing, implementation, training, operation, and maintenance. – Palo Alto, CA: EPRI (The U.S. Department of Energy, Washington, DC), 2004. 1008122
Pirus D. Functional human-system interaction for computerized operation / 4th ANS International Topical Meeting on Nuclear Plant Instrumentation, Controls, and Human Machine Interface Technology (NPIC&HMIT 2004) (Columbus, OH, Sept. 19–22, 2004).
Burns C.M., Hajdukievicz J.R. Ecological Interface Design. – CRS Press LLC, 2004
Аксёнов В.Р., Краснощёков В.М. Принципы создания функциональных моделей технологического процесса АЭС / Ежегодный отраслевой семинар «Современные программно-технические средства и технологии АСУ ТП» (Обнинск, НОУ ЦИПК, 24-26 июля 2009).
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
РАЗНОРОДНАЯ НОМЕНКЛАТУРА УРОВНЕЙ ДЕКОМПОЗИЦИИ ФУНКЦИЙ
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
ПУТАНИЦА ПОНЯТИЙ
Наблюдается некоторая путаница в понятиях «задача» и «функция». С понятием «функция» ассоциируются не только функции (как некоторые исполняемые действия), но и цели, и даже оборудование. В стандартах IEC постоянно смешиваются функции и задачи, однако при этом в одном из стандартов задача ассоциируется с понятием «цель», а в другом – с действиями операторов. В документах IAEA функция превращается в задачу после того, как она назначена соответствующему субъекту – человеку или автоматике. Подобная неразбериха недопустима в инженерной методике и данные понятия должны быть четко «разведены».
В документах IEC наблюдается некоторое пересечение анализа задач (task analysis) и анализа работ (job analysis). Анализ задач направлен на исследование задач управления как таковых, с точки зрения требований, вытекающих из особенностей и устройства технологического процесса. Анализ работы (в литературе также встречается другое название – анализ заданий) – это исследование условий деятельности конкретного оператора (конкретной должности, а не личности) после того, как определился круг его ответственности и обязанностей. Противоречие состоит в том, что зачастую анализ задач включает в себя элементы анализа работ, и наоборот.
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Нештатная и аварийная утилизация пара
Барботаж пара
Конденсация пара
Поддержа-ние давления в барботерах
Поддержа-ние уровня в барботерах
Поддержа-ние темпе-ратуры конденсата
Поддержа-ние уровня в ТК
Поддержа-ние концент-рации H2 в ТК
Откачка конденса-та в КНД
Откачка конденса-та в деаэ-раторы
Сброс пара в ТК
Сброс
пара в атмосферу
Подача техни-ческой воды
Слив техни-ческой
воды
Подпит-ка бар-ботеров
Аварий-ный слив воды из барботе-ров
Поддержа-ние темпе-ратуры в барботерах
Отвод
газов в вентсис-тему
От-вод газов в КНД
Отбор пара
Отбор через БРУ-Б
Отбор через ГПК
Декомпозиция и группирование функций по промежуточным целям – обеспечению определенных технологических условий
РАЗЛИЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ ДЕКОМПОЗИЦИИ
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
«Линейная» декомпозиция функций
РАЗЛИЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ ДЕКОМПОЗИЦИИ
Нештатная и аварийная утилизация пара
Барбо-таж пара
Конден-сация пара
Отвод пара в ТК
Отвод неконден-сируемых газов
Отвод тепла от ТК
Откачка конден-сата из ТК
Отбор пара через БРУ-Б
Отбор
пара через ГПК
Отвод пара в атмо-сферу
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
РАЗЛИЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ ДЕКОМПОЗИЦИИ
Отвод тепла
Фазовое преобразование вещества (пара в воду)
Преобразование вещества (барботаж пара)
Отбор
вещества (пара)
Отвод
продуктов
переработки
Транспорти-ровка воды в КНД
Отвод вещества (газов)
Транспорти-ровка воды в деаэраторы
Транспорти-ровка газа в вентсистему
Транспор-тировка газа в КНД
Транспорти-ровка вещества (пара) в ТК
Переработка избыточного вещества (пара)
Отвод вещества (воды)
Декомпозиция в виде абстрактных функций
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
РАЗЛИЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ ДЕКОМПОЗИЦИИ
Декомпозиция в виде функциональных потоковых диаграмм
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Социальная поддержка
Производство изотопов
Безопасная эксплуатация
Производство электричества
Производство тепла
Пример дерева целей
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Функция
Ресурс
Технологическое
условие
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Параметр
(например,
уровень воды)
Заданное значение
Технологическое условие U – некоторая логическая функция технологических параметров, принимающая значения ‘истинно’ или ‘ложно’. Технологические условия делятся на три типа
U ={ UX; UL; UB }
Время
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Время
Параметр
(например, давление в трубопроводе)
Допустимый максимум
Технологическое условие U – некоторая логическая функция технологических параметров, принимающая значения ‘истинно’ или ‘ложно’. Технологические условия делятся на три типа
U ={ UX; UL; UB }
УРОВЕНЬ ФУНКЦИЙ: ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ УСЛОВИЕ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Параметры
(например, тепловая и электрическая мощность)
Время
Технологическое условие U – некоторая логическая функция технологических параметров, принимающая значения ‘истинно’ или ‘ложно’. Технологические условия делятся на три типа
U ={ UX; UL; UB }
УРОВЕНЬ ФУНКЦИЙ: ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ УСЛОВИЕ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Параметр,
(например, давление в
барабане-сепараторе)
Допустимый
максимум
Технологическое событие
Технологическое
событие
УРОВЕНЬ ФУНКЦИЙ: ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ СОБЫТИЕ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Пример
G пара = G конденсата
Функция ‘FE4: Утилизация пара’ необходима, если активна функция ‘FE2: Генерация пара
Функция ‘FE4.3: Сброс и конденсация пара через САКП’ эффективна, если давление пара снижается
Производительность функции ‘FE4.3: Сброс и конденсация пара через САКП’ – 300 м3 /часh.
Активна-пассивна, исправна-неисправна, готова-не готова
Свойство
Цель
Критерий
Потреб-
ность
Эффекти-вность
Способ-ность
Состояние
Описание
Конечный результат
функции
Отражает, достигнута ли цель
Отражает, должна или не должна выполняться функция
Отражает, достигает ли функция своей цели
Максимально возможная работа, которую может выполнить функция
Отражает текущее состояние функции
УРОВЕНЬ ФУНКЦИЙ: ИНФОРМАЦИЯ О ФУНКЦИИ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Потребность в функции – наблюдаемое количественное условие (признак), определяющее, должна или не должна выполняться данная функция
Цель функции – конечный результат выполнения функции. Критерий достижения цели – наблюдаемое количественное условие (признак), характеризующее факт достижения цели
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Состояние функции – наблюдаемые или вычисляемые признаки (информация), по которым можно судить о способности функции выполнять свою работу
УРОВЕНЬ ФУНКЦИЙ: ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ РЕЖИМ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
УРОВЕНЬ ЗАДАЧ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Активна
Пассивна
Готова
Не готова
Исправна
Неисправна
Регулирование функции
Активация функции
Остановка функции
Подготовка функции
Восстановление функции
УРОВЕНЬ ЗАДАЧ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
УРОВЕНЬ ЗАДАЧ: РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ
Наблюдение
и обнаружение
Оценка ситуации
Планирование действий
Исполнение
действий
Датчики
и СОИ
ОУ и исполнительные механизмы
Объект управле-ния
Выполнение задачи
1. Задача должна быть автоматизирована или выполняться вручную, если это в явном виде требуют нормативные документы
2. Задача должна быть автоматизирована, если:
- ручное выполнение может нанести вред здоровью или безопасности;
- задача должна выполняться очень быстро
- выполнение задачи требует точности, превосходящей возможности человека;
- выполнение задачи требует надежности, превосходящей обычную надежность человека
3. Задачу следует полностью или частично автоматизировать, если:
- задача является сложной для человека, однако очень простой для компьютера;
- задача является повторяющейся или предполагает множество повторяющихся действий;
- задача создает высокую когнитивную нагрузку;
- задача содержит длительные периоды безделья;
- задача создает высокую физическую нагрузку и утомление.
4. Учет принципа активного оператора и взаимного резервирования.
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
где A – действия, выполняемые оператором и автоматикой,
E – технологические события,
С – коммуникация между операторами, имеющая место в ходе выполнения действия,
W – рабочие ресурсы (операторы и автоматика), ответственные за выполнение действий
УРОВЕНЬ ДЕЙСТВИЙ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Пример действия, входного и выходного событий
УРОВЕНЬ ДЕЙСТВИЙ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
В данном примере НСБ дает команду инициировать режим БУСМ-4. Это может сделать любой из операторов – ВИУР или ВИУБ.
УРОВЕНЬ ДЕЙСТВИЙ: КОММУНИКАЦИЯ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
УРОВЕНЬ ОПЕРАЦИЙ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
УРОВЕНЬ ОПЕРАЦИЙ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
УРОВЕНЬ ОПЕРАЦИЙ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
УРОВЕНЬ ОПЕРАЦИЙ
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ В АСУТП
ОТРАСЛЕВОЙ СЕМИНАР, 28-30 ОКТЯБРЯ 2009, ОБНИНСК, ЦИПК
АНОХИН А.Н. МЕТОДИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Функция
Цель АС
Режим
Задача оператора
Задача
Оборудование
Действие
Событие
Задача автоматики
Алгоритм
Операция
Абстрактная
Системная
Элементарная
Технологическая система
Функциональная группа или элемент
Условие
Характеристики
функции
Фаза
Операция
Характеристики
задачи
Событие ЧМИ
Коммуникация
ОБЪЕКТЫ ФА
Идентификация функций
Идентификация целей АС
Анализ функций
Анализ задач
Иерархия целей
Цели, потребность, способность, эффективность, состояние, обеспеченность
Распределение задач
Задачи человека
Задачи автоматики
Иерархия функций
Идентификация задач
Перечень задач
Характеристики задач
Характеристики функций
Вредность, тяжесть, время, точность, надежность, сложность, инструменты, рутинность, ожидание, наложение, стресс, традиция
Критерии
Режимы, параметры, условия, события
Верификация и валидация распределения
Разработка требований к СКУ
Требования к ПУ, автоматике,
персоналу, подготовке, процедурам
ПРОЦЕССЫ ФА
Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: Нажмите что бы посмотреть