基于HOLLiAS—MACSV6平臺多手操器實現(xiàn)方式的研究

艾強發(fā)+王瑜+楊興+郭明鑫

【摘 要】核電廠運行主控室內(nèi)人機接口系統(tǒng)包括KIC和BUP。某些設(shè)備在KIC上有手操器同時在BUP上也有，不同的控制系統(tǒng)平臺有不同的實現(xiàn)方式，論文對HOLLiAS-MACS V6平臺上多手操器的實現(xiàn)方式進行分析研究，從而理解DCS底層信號的流向。

【Abstract】Nuclear power plant′s man-machine interface system including KIC and BUP in main control room. Some equipments have manipulator on BUP also have manipulator on KIC， different control system have different way to realize . In this paper， the implementation method of the multi manipulator on the HOLLiAS-MACS V6 platform is studied， in order to understand the flow direction of DCS underlying signal.

【關(guān)鍵詞】和利時系統(tǒng)；手操器；實現(xiàn)方式

【Keywords】HOLLiAS-MACS； manipulator； realization way

【中圖分類號】TP273 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0174-02

1 引言

核電廠由于其核安全的要求，所有系統(tǒng)和設(shè)備都冗余設(shè)置，過程信息處理及顯示系統(tǒng)（KIC）和后備盤（BUP）是冗余設(shè)置的主控室操作員的人機接口系統(tǒng)，這就導(dǎo)致了DCS LEVEL1層信號接口多、流向復(fù)雜的現(xiàn)象。目前國內(nèi)新建核電機組的非安全級DCS多數(shù)采用了該公司生產(chǎn)的HOLLiAS-MACS V6技術(shù)。論文將以比較復(fù)雜的有多個模擬量手操器的設(shè)備——RCV013VP為對象，對HOLLiAS-MACS V6上多手操器的實現(xiàn)方式進行研究。RCV013VP在工況運行時有兩種工作模式，一是正常調(diào)節(jié)模式（RCV模式）：PZR雙相時，接受來自孔板后RCV004MP的壓力控制信號，調(diào)節(jié)下泄孔板后壓力，防止汽化；二是特殊調(diào)節(jié)模式（RCP模式）：PZR單相時，接受來自RCP037MP的壓力控制信號，調(diào)節(jié)一回路壓力在要求范圍[1]。

2 硬件分析

RCV013VP有兩種工作模式，那就需要有模式切換手操器，在每種工作模式下，有設(shè)定值給手操器。還有RCV013VP的手自動控制模式切換及閥門開度給定的手操器。因此在KIC和BUP上各有4個手操器。模式切換手操器有RCV409KC（KIC）和RCV409CC（BUP），RCV模式下泄流壓力內(nèi)外部給定選擇及設(shè)定手操器RCV409KU（KIC）和RCV409RC（BUP），RCP模式下泄流壓力內(nèi)外部給定選擇及設(shè)定手操器RCV413KU（KIC）和RCV413RC（BUP），RCV013VP手自動切換及閥位值給定手操器RCV013VP（KIC）和RCV408RC（BUP）。

模擬量手操器模塊NM810通過DB25預(yù)制電纜連接到與之配套的端子模塊NM3810構(gòu)成完整的I/O單元，完成KIC、BUP面板上的手操器和現(xiàn)場信號之間的連接。NM810物理通道完成2路AI輸入、3路AO輸出、8路DI 采集和2路DO驅(qū)動。AI部分：2路電流信號全部來自現(xiàn)場，由配套的端子模塊經(jīng)限流后進入NM810模塊。AO部分：3路電流信號輸出，1路去現(xiàn)場、2路去手操器。AO輸出部分主要包括D/A 轉(zhuǎn)換和V/I 轉(zhuǎn)換兩部分電路，NM810模塊將主控制器模塊下發(fā)的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓信號，并通過V/I 變換將電壓信號轉(zhuǎn)換為不隨負載變化的電流信號輸出到現(xiàn)場和手操器。DI部分：8路DI信號全部來自手操器，通過配套的端子模塊，經(jīng)光電隔離后由歐式連接器輸入NM810，但只有3路DI信號主控對其進行處理。其輸入信號的查詢電壓分別為24VDC，查詢電壓由現(xiàn)場電源提供，從端子模塊上的接線端子引入。DO部分：2路的DO信號全部通過NM810經(jīng)歐式連接器由端子模塊的固態(tài)繼電器輸出到手操器，其輸出信號帶有回讀功能。

NM3810模擬量分配端子模塊負責(zé)完成BUP面板上的手操器、現(xiàn)場信號與NM810模擬量手操接口模塊之間的信號調(diào)理功能。LEVEL0層來的信號和BUP來的信息接到模擬量手操器接口端子模塊NM3810的端子上，NM3810通過DB25預(yù)制電纜與NM810模塊連接。從而完成主控制器、BUP模擬量手操模塊和現(xiàn)場信號之間的連接。

3 組態(tài)分析

硬件中的各種模塊要實現(xiàn)其功能，要么有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫類型要么有相應(yīng)的算法塊。論文中主要涉及兩種算法塊，一個是帶BUP控制的設(shè)定值算法塊（SETP1），對應(yīng)在KIC畫面中是KU操作面板，在BUP上對應(yīng)的是作為設(shè)定值給定的RC。一個是模擬量手操器接口算法塊（AMANS），AMANS應(yīng)用于BUP控制命令和KIC命令的切換。另一個是帶BUP控制的閉環(huán)模擬手操器算法塊（AMAN1）。

RCV409RC和RCV409KC之間的邏輯關(guān)系是通過SLT4模塊聯(lián)系的，當(dāng)BUP控制即PY2BUP_F33C=1時，SLT4（預(yù)選器）的SO1=IN1即RCV模式，SO2=IN2即RCP模式。當(dāng)KIC模式即PY2BUP_F33C=0時，SLT4的輸出由內(nèi)部參數(shù)決定，完成RCV或RCP模式的選擇。RCV413RC在組態(tài)中對應(yīng)AMANS01。RCV409RC在組態(tài)中對應(yīng)AMANS02。RCV408RC 在組態(tài)中對應(yīng)AMANS03。手操器RCV013VP在組態(tài)中對應(yīng)AMAN1算法塊。

4 信號流分析

以KIC自動模式且設(shè)定值在內(nèi)給定為例分析如下：

①此時來自BUP的所有命令均無效，KIC上的操作面板PY2RCV013VP的閥位設(shè)定命令無效。

②通過PY2RCV409KU可以改變KSP值，即改變設(shè)定值（內(nèi)部設(shè)定值）。PY2RCV409RC（即AMANS02模塊）.BDA.BSP跟蹤PY2RCV409RC .MDA.MSP，而MSP又跟蹤本模塊（即AMANS02模塊）的CSP（在組態(tài)中CSP=PY2RCV409KU.KCP.KSP）。通過這個跟蹤，實現(xiàn)了BUP設(shè)定值跟蹤KIC設(shè)定值，保證此時切換至BUP控制后，設(shè)定值不跳變。

③設(shè)定值模塊SETP1（PY2RCV409KU）的EXS跟蹤KSW，PY2RCV409RC（即AMANS02模塊）.MDA.MSW跟蹤本模塊的EXS（在組態(tài)中模塊的EXS= PY2RCV409KU.EXS的取反，對于SETP1算法塊EXS=1表示外給定，而對AMANS算法塊EXS=1表示內(nèi)給定）。即表示當(dāng)KIC上設(shè)定值為內(nèi)給定時，通過這個跟蹤，BUP上就能顯示當(dāng)前在內(nèi)給定狀態(tài)。在AMANS02內(nèi)PY2RCV049RC.BDA.BSW跟蹤PY2RCV409RC.MDA.MSW，通過這個跟蹤，可實現(xiàn)當(dāng)此時切換在BUP控制時，設(shè)定值仍在內(nèi)給定狀態(tài)。