DCS(IA)通道試驗分析

張俊龍,宋 偉（中國核電工程有限公司調試部,北京 100840）

DCS(IA)通道試驗分析

張俊龍,宋 偉
（中國核電工程有限公司調試部,北京 100840）

摘 要：海南昌江DCS（IA）系統IO卡件包括數字量輸入輸出卡件、模擬量輸入輸出卡件、脈沖輸入卡件等，本文主要介紹了這些卡件的接線原理、供電方式、在調試中的注意事項等，并增加了一些作者自身的調試經驗。

關鍵詞：現場輸入輸出組件；通道試驗；接線圖；數字量；模擬量

在核電廠中，模擬量及數字量的通道試驗在調試過程中占據很大的比重，同時，通道試驗質量的好壞直接影響后續的調試試驗，因此，如何高效有序的開展DCS通道試驗，是一項十分重要的工作，本文旨在論述在昌江核電廠1#機組中各類通道的接線方法及在調試過程中遇到的容易出錯的各類問題還有一些經驗等。

1 海南昌江DCS構成

海南昌江項目DCS控制系統有兩大部分組成，一是基于IA平臺的非安全級DCS系統，一是基于tricon平臺的安全級系統。此文只論述基于非安全級IA平臺的通道試驗。在通道試驗中，按照IO傳輸類型，通道試驗可以分為有三大類，模擬量通道試驗和數字量通道

2 數字量卡件

2.1 DI數字量輸入卡件

項目中用到的DI卡件一共有三種，FBM207，FBM207b，FBM207c， FBM207為兩線制外電壓供電，其他兩種均為DCS卡件供電。DCS側常用的DI卡件為FBM207c，該卡件提供48V DC電壓，外接干節點或者繼電器觸點，可以接各種開關型儀表如SP、ST等，或者是執行機構的開關反饋或者限位反饋。

2.2 DO數字量輸出卡件

數字量輸出卡為FBM240及FBM242，兩種卡件對應TA內均有繼電器，都需電壓驅動才能正常工作。對于一般性的控制回路，兩種卡件在實際應用中并沒有太大的差別，只不過FBM240 的TA卡件上帶有較大容量的繼電器，使其可以負載較大功率的設備，對于較小功率設備，兩者可互換。兩者的第二點不同之處在于FBM240卡件自身帶有電壓監視回路，可以監視回路電壓，使回路安全性更高。

FBM240卡件對應TA的每個通道有兩個接線柱，B端接電源正極，A端接負端，外接電源可以接直流，也可以接交流。電壓監視回路通過光電耦合器反饋給FBM面板上指示燈進行顯示，并通過內部軟件反饋給一層FoxView進行監視通道狀態。

FBM242按照供電方可以分為兩種接線方式，一種是外供電，對應FBM型號P0916YY，外供電又分兩種，一種是機柜內48V DC供電，該電壓來自于現場48V 直流系統如LCA等或者來自于220V AC通過機柜內變壓器變為48V直流。在昌江現場中，從DCS下發的各執行機構的啟停命令若是不需經過PLM柜，而是直接至電氣開關柜中的中間繼電器，均是此種接法。另一種為110V DC電磁閥電源柜供電。110V直流主要是為常規島電磁閥供電，涉及系統AHP、ABP、GSS等。

3 模擬量卡件

3.1 AI模擬量輸入卡件

在現場使用的AI卡件種類較多，大致可以分為4-20mA類型卡件（FBM201），熱電偶類型卡件（FBM202），熱電阻類型卡件（FBM203）。

（1）FBM201卡件對應TA端子有3個接線端子，若回路需DCS供電或者FBM供電（24V DC），則外接B和C，若是就地設備供電，則TA端子接B和A。默認情況下4～20mA信號會線性的轉化為所需信號，但是也可根據組態參數KSCALE和BSCALE進行設定，依據公式為y＝kx+b。比如超聲波流量計1SEC001MD，輸入輸出為線性關系y＝x，此時k＝1，b＝0。對于差壓流量計來說，輸入和輸出不再是單純的線性關系，而是開方的關系，比如差壓流量計APA101MPd等。信號為開方或線性或者小信號切除的對應關系可以在DCS組態中通過設置SCI的值來確定。

（2）FBM202卡件接線較為簡單，熱電偶/毫伏信號為兩線制，直接接在TA卡件兩端即可。但是要注意熱電偶信號電纜是分正負的，接反的話可能會造成溫度信號偏低或者為負值。卡件自身有一個冷端溫度補償通道，即第九通道，在DCS組態中設置XREFOP為0，則該通道自動感應冷端溫度進行補償。若設置XREFOP為true（1），則可以通過修改XREFIN的值來手動給定冷端補償溫度。

（3）FBM203卡件，熱電阻接線有兩線制、三線制、四線制等三種接線方式，由于昌江項目中只用三線制接法，因此，只說明三線制接線圖。

3.2 AO模擬量輸出卡件

AO卡用的較少，常用的只有FBM208，FBM204等，FBM208主要是用于冗余的4-20mA輸出，較多的用在氣動閥的控制輸出上，FBM208必須是冗余的使用，在FBM底板上有冗余頭連接到TA接線端子上。對應接線端TA卡件有三個接線端子，共有兩種接線方式。依據接線方式，208卡件也分兩種供電方式。

3.2.1 DCS供電

DCS供電的情況下，接線為B和C端，FBM供24V DC，輸出4-20mA，在正確連接現場設備的情況下，回路中應可測量到該電流。多數情況下，該卡件的輸出為氣動閥電氣轉換器EP的輸入，通過改變輸入電流的大小來控制進氣壓力在0.2～1bar范圍內。

3.2.2 USER供電

該種供電情況下，端接A和B端子，其中B端為正端。在昌江項目中，此種接線方式的信號全部是從1E隔離柜送往DAS柜（1KCP417AR、1KCP419AR）的傳感器信號（MD、MY、MN、MP），由1E設備供電。FBM204和FBM208同樣是4AI/4AO，唯一的不同是FBM204為非冗余結構，可以單個的應用。由于接線和FBM208類似，這里就不再詳細說明。

4 脈沖卡件

FBM206卡件在昌江1#機組中共2塊， 8個信號（全部為DCS供電），為主變和廠變有功功率、無功功率的計數值，該卡件TA接線端也有3個（A、B、C），同樣分為DCS供電（即FBM供電）和現場設備供電（USER供電），在DCS供電的情況下為三線制連接。

參考文獻 ：

[1]I/A Series 系統及應用 智能自動化系列［DB］.上海.福克斯波羅有限公司,2007.

作者簡介：張俊龍(1987-)，男，河南開封人，本科，助理工程師，研究方向：DCS、儀表、系統調節閥的調試。