FT: XLVII. Literatura 1-5

1. Masche G. Elektrownia z reaktorem PWR. Ośrodek informacji o energii jądrowej. Warszawa 1974

Unikalne w literaturze szczegółowe schematy układów regulacji i zabezpieczeń energetycznego reaktora jądrowego, ciśnieniowego - wodnego PWR ( Pressurized Water Reactor ), dominującego w światowej energetyce. System składa się z pomp, zbiorników, zaworów, filtrów, napędów, napędów prętów regulacyjnych a więc klasycznych urządzeń. Automatyka reaktora jest dość złożona. Wszystko to trzeba sterować także w sytuacji awaryjnej co wymaga bardzo odpornego systemu. Lepsze byłyby proste zabezpieczenia bierne samoczynnie pracujące po awarii bez żadnego sterowania !

NB. Po eksploatacyjnym wyłączeniu reaktora na zmianę paliwa stopniowo spada generowane w prętach ciepło powyłączeniowe do poziomu ca 1% nominalnego, które trzeba odprowadzać. Po pewnym czasie zużyte, ciągle gorące pręty przeładowuje się z reaktora do wodnego basenu przyreaktorowego gdzie pręty stygną przez okres 3-5 lat i dopiero wtedy można je w miarę bezpiecznie transportować na składowisko ( gdzie po późniejszym "opakowaniu" będą bezpiecznie składowane tysiące lat ! ) lub do zakładu przetwarzania zużytego paliwa jądrowego.

W sytuacji awaryjnej szybko wygasza się aktywność reaktora wsuniętym prętami bezpieczeństwa ale ciepło powyłączeniowe zawsze jest generowane i musi być odebrane z reaktora.

Ciepło powyłączeniowe, mimo iż na tle mocy nominalnej reaktora jest niewielkie, jest wystarczające do stopienia po czasie obudowy reaktora. Awara rozwija się godzinami.

Reaktor nie jest bombą jądrowa. Wodne reaktory mają zresztą ujemny współczynnik reaktywności. Natomiast w reaktorze energetycznym jest na tle bomby termojądrowej nagromadzona apokaliptyczna radioaktywność !

2. Electronic Components & Application. Philips Components.

Philips ma największą w świecie ofertę elementów elektronicznych. W czasopiśmie EC&A znajdujemy artykuły o implementacji elementów do systemu Compact Disc, kamerach CCD i ich otoczeniu, układach RTV, układach telekomunikacyjnych, samochodowych włącznie z komputerem pokładowym... i układach standardowych. Przykładowo, zamieszczono opis invertera PWM do silnika asynchronicznego sterowanego układem Philipsa HEF4752 wykonanego na szybkich tyrystorach. Philips produkuje też m.in. hybrydowe silniki krokowe.

Philips oferuje oprogramowane mikrokontrolery do konkretnego celu także do rzeczy których sam nie produkuje. Udostępnia dobre dokumentacje. Nie ma więc embarga na informacje. Philips wraz z koncernem Sony opracował technologię laserowych odtwarzaczy CD. Philips opracował także system Teletext i produkuje niedrogie zestawy układów scalonych do jego implementacji. Teletekst ( w Polsce nie jest nadawany ) może towarzyszyć sygnałowi telewizyjnemu. Philips opracował i wdrożył telewizyjny system cyfrowego stereofonicznego dźwięku NICAM 728. Jakością system niewiele ustępuje standardowi CD. Philips pokazuje prototypowe wyświetlacze LCD. Wydaje się że już niedługo kariera kineskopu dobiegnie końca. Display LCD dla kierowcy wymarzony jest do samochodowego komputera. Philips jest pionierem światowym w wielu dziedzinach.

Philips sprzedaje oprogramowane mikrokontrolery do konkretnego celu - odbiornika TVC, magnetowidu, zestawu audio... Mikrokontroler z programem w pamięci ROM jest dużo droższy od nieoprogramowanego ale przy krótkiej i średniej produkcji warto jest zakupić oprogramowany mikrokontroler.

W sprzęcie m.in. RTVC Philips stosuje do komunikacji mikrokontrolera z układami wykonawczymi dwuliniowy szeregowy interface I2C. Interface jest prosty w implementacji i wygodny. Staje się standardem światowym.

3. Number One Electronic Switching System (1ESS). Bell System 1966.

Podjęte pod koniec lat pięćdziesiątych prace na programowym sterowaniem central telefonicznych dały opracowane centrale 1ESS oddawane do użytku od 1965 roku. Centrale mają pojemność 10-65 tysięcy numerów i zdolne są obsługiwać duży ruch. Upakowane matryce komutacyjne wykonano na potrójnych kontaktronach ( małe szumy na stykach i duża niezawodność ) sterowanych przekaźnikami " wire spring relays " stosowanymi w centralach krzyżowych i pełniącymi też rolę pamięci. Przekaźniki steruje peryferiami komputer. W typowej centrali użyto około 400 tysięcy elementów elektronicznych a więc koszmarnie dużo. Toteż podjęto pionierskie prace nad niezawodnością systemu. Komputer wykonany w technologii DTL taktowany jest zegarem zaledwie 200KHz i jest dość prymitywny. Komputer jest rezerwowany drugim komputerem. Printer drukuje wykryte błędy w matrycy przełączającej. Zastosowano ciekawe, efektywne kosztowo rozwiązania. Komparatory prądów pętli wykonano tak jak matryce pamięci ferrytowej ale przez każdy rdzenik przechodzi dodatkowo drut przez który płynie prąd danej pętli. Specjalizowany hardware ( bardzo pomysłowy ) maksymalnie odciąża komputer układający połączenia. Po zawieszeniu się komputera zestawione połączenia trwają nadal i obsługa zdąży uruchomić zapasowy komputer zanim abonenci masowo dostrzegą złe działanie centrali.

Generalnie w rozbudowanym systemie jakiekolwiek uszkodzenie nie może zakłócić napięcia zasilania i Busów komputera a busy peryferyjne winny być w organizacji drzewiastej aby uszkodzenie nie propagowało.

4. Hewlett Packard Journal

HP Journal wydawany jest od 1949 roku ale w „Polsce” dostępne są tylko niektóre numery. HP oraz Tektronix produkują ( przynajmniej w średniej skali ) najlepsze przyrządy pomiarowe świata. Lepsze przyrządy są produkowane tylko w mikroskali ale są potwornie drogie i niedostępne. HP produkuje typowe przyrządy laboratoryjne wysokiej klasy i przyrządy serwisowe, telekomunikacyjne, urządzenia medyczne, zegary atomowe stosowane na satelitach... mikrokomputery i minikomputery oraz peryferia do nich. Katalog produktów HP ma ponad 500 stron objętości. Koncern HP na swoje potrzeby produkuje też mikroelektronikę. Jako pierwszy w świecie wyprodukował mikroprocesor 16 bitowy. W Journal-u prezentowane są całkiem interesujące rozwiązania stosowane we wprowadzanych na rynek wyrobach, łącznie z fragmentami schematów układów scalonych. W podręcznikach akademickich rozwiązania te są omawiane dekadę później albo i wcale albo na takim poziomie ogólności że czyni je to bezużytecznymi.

Większość nowoczesnych technologi i rozwiązań jest jednocześnie podwójnego zastosowania cywilnego i militarnego. Dalmierz laserowy cywilny i wojskowy czyli czołgowy różnią się niewiele. Obecnie dalmierz cywilny jest nowocześniejszy choć w przeszłości technika militarna była nowocześniejsza. Po prostu Zimna Wojna dogasa i nie ma potrzeby marnotrawienia środków. Przyrządy HP wyposażone są w interface komunikacyjne podobnie jak mikrokomputery HP. Przyrząd jest elementem złożonego systemu i wyniku nie zapisuje się ołówkiem na kartce papieru ale dalej przetwarza. Wynik pomiaru HP minikomputery produkuje od 1967 roku. Od tego czasu trzyma się jako podstawy listy rozkazów komputera 2116, którą ciągle wzbogaca. Koncerny IBM,HP i Intel eksploatują więc tą samą ideę zgodności w dół nowych procesorów ze starszymi modelami.

Praktycznie wszystkie produkty HP są obecnie wyposażone w mikrokontroler albo mikrokomputer. 
 

5. Computer methode in power systems analysis Stagg, El-Abiad Mc Grow - Hill 1968

Mimo swojego wieku jest to podstawowa pozycja dotycząca rozpływu mocy w sieciach energetycznych i ich stabilności. Omówiono rozwiązywanie układów energetycznych metodą Gaussa - Seidela oraz Newtona - Raphsona. Omówiono analizę stabilności systemu elektroenergetycznego. Podane obszerne przykłady rozwiązań mogą służyć do sprawdzenia konstrukcji własnego programu. Szkoda że przykłady są za małe w stosunku do realnych sieci krajowych.

Metoda Gaussa – Seidela zastosowana do metody węzłowej jest tym wolniej zbieżna im więcej węzłów ma system sieci. Metoda Newtona – Raphsona jest szybko zbieżna ale też potrafi zawieźć przy mało dokładnym przybliżeniu początkowym lub gdy rozwiązanie jest blisko granicy stabilności. Ponadto iteracje metody NR są bardzo pracochłonne. W sumie nakład obliczeń obu metod nie różni się drastycznie.

Metoda GS była używana podczas numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych o dużym znaczeniu praktycznym. Stąd od lat trwają prace nad znalezieniem wydajniejszych metod niż wolno - zbieżna metoda GS. Warunkami wystarczającymi zbieżności metody GS jest silna lub słaba dominacja w rzędach lub kolumnach macierzy Ale warunki te jednak nic nie mówią o szybkości zbieżności o której decydują wartości własne macierzy czyli własności fizyczne układu.

Przy rozwiązywaniu układów energetycznych stosuje się niezawodne kryterium zakończenia iteracji jakim jest stopień niezbilansowania się mocy dostarczanej z odbieraną i traconą w liniach przesyłowych. Względny błąd bilansu mocy rzędu 10E-6 wydaje się zupełnie wystarczający.

Problem z dynamiczną stabilnością sieci czyli z kołysaniami generatorów jest tym większy im bardziej rozległy jest obszar systemu energetycznego. Regulatory napięć generatorów AVR zmniejszają tłumienie generatorów synchronicznych i powiększają kołysania. Power System Stabiliser zmniejsza wzmocnienie regulatorów AVR w krytycznych pasmach częstotliwości kołysań systemu. Kołysania są tym bardziej niebezpieczne im mocniej obciążony jest system. Mogą prowadzić do upadku systemu. 

Całość:
https://drive.google.com/open?id=1N9hLzAi-rKcQqZdIhjijErmFIGJGnknE