海南2#機組DCS LOT2 NC/NC+出廠測試總結

張新鴻

（海南核電有限公司 海南昌江）

一、前言

海南昌江核電站采用全數字化DCS儀控系統。中國核電工程有限公司與美國Invensys Systems Inc.（ISI）于 2010年5月19日在北京簽訂了海南昌江核電全廠數字化儀控系統（DCS）供貨合同。Invensys System Inc為合同執行主體和總包商，并包括以下主要分包商：Atos Orgin，Tecnatom，北京中核東方控制系統工程有限公司。本項目系統集成、調試、出廠驗收工作除BUP（后備盤）在TCN進行外，均在CNCS（中國）進行。

二、Pre-FAT測試介紹

DCS LOT2 NC/NC+的測試主要分為Pre-FAT（出廠預測試）和FAT（出廠測試）兩部分，每個測試包括3部分：2930（I/O通道測試）、2950（ 系統性能測試）、2940（ 邏輯測試）。海南昌江核電站2＃機組的2950和2940測試只測試與1＃機組的差異部分，與1＃機組相同部分出分析報告。

1.2 930測試

2930測試是對與現場儀表、執行器等0層設備信號相連通道的測試。對于從現場輸入到DCS的點，需要在機柜側的端子上加信號（如短接線、4～20 mA信號等），在一層或二層上查看相應通道數值是否符合要求；對于從DCS輸出到現場的點，需要在一層Foxview界面上對測量的通道給值（如4～20 mA，0～50℃等），再用儀表測量機柜側相應通道數值是否符合要求。

（1）LOT2 NC/NC+部分常見卡件的測量方法

①FBM201，模擬量輸入卡件。對于DCS供電的通道：FLUKE表打到Simulation Transmitter模式，表筆正端接卡件端子 C，負端接卡件端子 B，依次輸出 0，4 mA，12 mA，20 mA，22 mA；對于USER供電的通道：FLUKE表作為源輸出mA信號，正端接 B，負端接 A，依次輸出 0，4 mA，12 mA，20 mA，22 mA。

②FBM202，熱電偶輸入卡件。對于E型熱電偶，可用FLUKE725，FLUKE754來進行測試，FLUKE表接E型探頭，探頭正端接B，負端接A，按要求給溫度值。

③FBM203，熱電阻輸入卡件。一般為PT100溫度傳感器輸入，需要用FLUKE754做源輸出，儀器一般接三線，一正兩負，表筆正端B，負端接A和C端，按要求給溫度值。

④FBM204，模擬量輸入輸出卡件。 1～4通道為 AIN（0～20 mA輸入），5～8通道 AOUT（模擬量輸出），一般使用 FLUKE725測試，對于AIN通道：測試方法與FBM201相同；對于AOUT通道：表筆正端接B，負端接A，在DCS一層Foxview界面上按要求給相應通道數值，在機柜通道側測量輸出數值。

⑤FBM206，頻率輸入卡件。表筆正端接B，負端接A，使用FLUKE表的頻率模式，按要求輸入頻率值。

⑥FBM207C，數字量輸入。用短接線端接通道，一層上顯示為1，斷開短接線，一層顯示為0。

⑦FBM208，冗余輸入/輸出卡件。對于AINR（模擬量輸入冗余通道），測試方法與FBM201相同，對于AOUTR（模擬量輸出冗余通道），測試方法與FBM204的AOUT部分相同，但對于每個通道需測試三次，分別為：兩個卡件同時在線，只有A卡件在線（通過Foxview中的SDMH將B卡件下線），只有B卡件在線（通過Foxview中的SDMH將A卡件下線）。

⑧FBM240，數字量輸出卡件，用48 V加繼電器測試。

⑨FBM242，數字量輸出卡件。用蜂鳴擋測試，表筆接A和C端，當一層給通道輸出1，則蜂鳴器響，給通道輸出0，則蜂鳴器不響。

（ 2）工具

①FLUKE725，用作源。可輸出電流、電壓、頻率等信號，也可用于測量，但精度較低。可用于測試 201，202，203，204，206 等類型FBM。

②FLUKE289C，萬用表。測量常規電學量（電壓、電流、通斷等），測 204，242等類型 FBM。

③FLUKE754，多功能文檔一體化校驗儀。功能較多，基本涵蓋FLUKE725和FLUKE289的功能。基本上可用于全部卡件測試，重點用于測試溫度相關的（如202，203等類型FBM）。

2.2 940測試

2940為DCS系統整體性能的測試，主要有13個測試用例，每個測試用例的目的介紹如下：

TC01：驗證當機柜上電后，所有CP和FBM模塊都能正常啟動和上線；

TC02：驗證當一對CP中的一個重啟或失效（被移除），另一容錯CP能正常運行；

TC03：驗證冗余FBM中一個FBM失效時（下線模式），另一FBM能正常操作；

TC04：驗證當失去全部電源和/或移除一對CP，FCP的控制策略處于合適的模式；在線插拔卡件不影響網絡或數據；

TC05：驗證NC的CP的基本處理周期為100 ms；在正常運行條件下，CP的空閑時間＞60%，在繁忙工況下，CP的空閑時間＞50%；

TC06：驗證NC+的CP的基本處理周期為 100 ms，在所有條件下，CP的空閑時間＞60%；

TC07：驗證NC和NC+的CP至少有60%的軟件余量；

TC08：驗證門被打開、電源失效、外部48 V電源故障，機柜內部溫度超過定值等情況下相應的機柜門報警燈亮；

TC09：驗證單個CP電纜故障（破損或斷開）不影響冗余網絡，且在I/A工作站中的SMDH中可以自動檢測到；網絡交換機故障（失去電源或失效）不影響冗余網絡，故障可以在I/A工作站中的SMDH中可以自動檢測到；

TC10：驗證當獨立層次的網絡故障時系統中其他層次網絡的可用性，包括以下3方面：電廠級網絡失效不影響其他層次網絡通信和正常工作；機組級別網絡失效不影響房間級別網絡通信和正常工作；機組級別網絡失效不影響CP的網絡通信和正常工作；

TC11：驗證任何一部分單一層次MESH網絡不影響另一部分的通信和正常工作；

TC12：驗證其中一個I/A工作站為指定的時鐘站，確保時間同步功能的實現。

TC13：驗證在雪崩條件下，1層送往2層的信號最多延遲2 s被記錄在2層系統中。

3.2 950測試

2950為邏輯測試，驗證I/A系統是否實現設計輸入文件（邏輯圖、模擬圖等）中的邏輯部分（與、或、非、RS觸發器等的組合邏輯）。此部分測試需要針對每一張邏輯圖和模擬圖進行測試，通過設定初始條件（在二層上點擊按鈕，在一層上設置相關信號的初始值），驗證輸出（閥門、風機、泵等執行器的開、關命令；BUP報警輸出；二層顯示等）是否正確。

三、FAT測試介紹

FAT測試為出廠測試，此部分測試主要由CNPE組織對DCS設備進行驗收測試。FAT的測試用例由CNPE、海南業主、設計院三方從Pre-FAT中抽取10%～20%左右。海南U2 LOT2 NC/NC+部分的FAT測試主要參與者為海南核電業主、CNPE項目調試部人員、CNCS人員以及Invensys人員。見證者包括CNPE人員和海南核電業主人員。

1.2930測試

2930部分FAT測試了大約2650個通道，全部測試通過。該部分測試用例的選擇原則是：卡件類型覆蓋全，重要系統。測試用例選擇見表1。

2.2950測試

2950測試總共測試111個測試用例，只有1個測試不通過。執行情況見表2。

不通過的測試用例：955801-2950-22NC008 2RIS LD 62113，該測試用例不通過原因是設計輸入有問題，這個有待設計人員澄清。

表1 2930 FAT測試用例

表2 2950測試用例執行情況

3.2940測試

主要測試NC/NC+部分正常和繁忙工況下CP的空閑時間。測試用例執行情況：TC05通過，TC06通過。

4.FAT小結

HN U2 Lot2 FAT（ 不含 DAS、CCS、KDO）共測試 3 d。 此次測試的邏輯（ 2950）和系統（ 2940）測試只針對 1＃，2＃機的差異部分。除了2950有一測試用例不通過（由于設計輸入原因），其余測試用例全部通過。遺留問題：設計輸入問題、ATOS畫面問題。

四、總結

海南核電調試管理處及CNPE海南核電項目調試部相關人員于 2014年 7月-10月期間全程參與了 2＃機組 LOT2 NC/NC+部分的測試（包括PRE-FAT和FAT）。通過此次測試，參與人員了解了整個測試的組織過程和測試方法，掌握了如何使用測試工具加信號及測量，熟悉了I/A機柜硬件，學會使用I/A軟件Foxview及相關軟件進行設置參數、查看CP狀態、添加新的模塊等。為以后的調試和維修工作打下了堅實的基礎。