淺談核電站DCS控制系統(tǒng)的調試

胡瑞濤 盛巍巍

摘 要：隨著工業(yè)自動化技術和計算機應用的快速發(fā)展，DCS控制系統(tǒng)在核電行業(yè)中得到了廣泛的應用，它的運行穩(wěn)定與否決定著整個核電站的穩(wěn)定和安全。本文在總結海南昌江核電站DCS控制系統(tǒng)調試經(jīng)驗的基礎上，論述了核電站DCS控制系統(tǒng)調試的特點、調試的準備、調試的主要內容、調試關注的問題等，為其他核電項目DCS調試提供參考和借鑒。

關鍵詞：核電站 DCS 調試

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0077-02

隨著工業(yè)自動化技術和計算機應用的快速發(fā)展，DCS控制系統(tǒng)在核電行業(yè)中得到了廣泛的應用，DCS控制系統(tǒng)作為核電站監(jiān)控的重要組成部分，它的運行是否穩(wěn)定，決定著整個核電站的穩(wěn)定運行和安全。因此通過前期調試階段對DCS控制系統(tǒng)的功能及性能的驗證，對后期核電機組安全、可靠穩(wěn)定運行有著重大的意義。

昌江核電站采用全數(shù)字化DCS儀控系統(tǒng)，采取集中管理、分散控制監(jiān)視和通信。本文在總結昌江核電站調試經(jīng)驗的基礎上，分析了核電站DCS調試的特點、調試的內容、調試的關注問題等，希望能為其他電站提供借鑒經(jīng)驗。

1 核電DCS控制系統(tǒng)調試的特點

DCS控制系統(tǒng)前期調試由于控制機柜等設備供貨及現(xiàn)場施工條件限制等原因 ，安裝時間晚，但要求投入運行時間早，采取安裝單位與調試單位共同調試的方式。核電DCS控制系統(tǒng)I/O點多，整體DCS系統(tǒng)規(guī)模龐大，調試過程貫穿整個核電調試周期。DCS控制系統(tǒng)調試接口復雜，調試的配合與協(xié)調難度較大，存在交叉作業(yè)風險，在進度方面也受其他專業(yè)制約。由于涉及核安全，DCS控制系統(tǒng)調試的準備、實施、過程監(jiān)督都多方要嚴格把關，采取調試方和業(yè)主方共同管理的方式。

2 調試準備

2.1 DCS人員準備及管理體系

DCS控制系統(tǒng)調試人員根據(jù)機組的配置和工作性質分為DCS一層組、DCS二層組、專設組、BUP組以及就地儀表組。采用“以老帶新”的方式，使新同志把理論和現(xiàn)場實際結合起來，熟悉DCS的調試方案和要點，為后續(xù)調試打下基礎。同時應及早建立人員培訓及授權體系，通過廠家培訓或駐場監(jiān)造等方式提前開展人員培訓和授權。

昌江核電采用的DCS調試管理模式為調試方、業(yè)主、DCS供方及安裝方共同調試的方式。調試方和業(yè)主共同協(xié)作，充分發(fā)揮計劃、組織、領導和控制四大職能，整合協(xié)調各方力量推動調試順利開展。管理程序參考國內成熟經(jīng)驗，同時考慮項目的具體情況，在職責劃分方面充分考慮合同和組織體系等因素，同時通過加強管理程序的培訓和宣貫，確保程序體系運行有效。

2.2 調試工具

專用工具在調試的過程中需要提前準備，一般由DCS供方提供，并在采購合同中約定。通用工具可根據(jù)經(jīng)驗采購配置，并在使用過程中不斷優(yōu)化，另外，工具準備過程中應同步建立器具臺賬以及管理體系，以規(guī)范器具管理。

2.3 調試文件

調試相關文件提前錄入在HTS或PW中管理，包含設計院圖紙、廠家圖紙、調試規(guī)程、設備信息、維修規(guī)程、預防性維修數(shù)據(jù)庫及定值等。

3 DCS調試的主要內容

DCS調試主要包括DCS單體調試、DCS功能調試和DCS系統(tǒng)調試3個方面。

3.1 單體調試

（1）現(xiàn)場儀表調試。調試單位應做好移交前聯(lián)檢工作，確保現(xiàn)場儀表移交到調試手中時是可用的。主要工作有：①確認儀表及管線正確安裝；②進行儀表遷移、標定、校驗等工作；③儀表沖水排氣；④儀表的投用以及全量程多點驗證。現(xiàn)場儀表調試工作應注意由有經(jīng)驗的人員對各種儀表編制相應的調試程序，提前開展儀表操作培訓，對于儀表調試數(shù)據(jù)、定值要及時記錄并保存，方便后期維護。（2）通道調試。此部分由安裝單位進行，調試單位負責跟蹤，監(jiān)理單位負責監(jiān)督。主要工作包括：①絕緣電阻測試；②硬接線通道檢查；③通道精度測試；

3.2 DCS功能調試

這一步分出廠前由廠家進行出廠前（FAT）測試，調試人員駐場監(jiān)督并參與FAT測試，入廠后根據(jù)相應DCS規(guī)程再次執(zhí)行DCS功能性的驗證。

包括以下3個方面：（1）系統(tǒng)硬件。檢查設備安裝的狀態(tài)是否符合要求，完成設備供電測試，設備上電主控單元掉電保護測試，測試回路輸出掉電保護測試，開關量輸出掉電保護測試，驗證系統(tǒng)自診斷功能，檢查監(jiān)控畫面上是否能夠正確顯示報警信息。（2）系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件在出廠測試前已由廠家進行錄入及模擬測試，現(xiàn)場主要工作是對軟件版本補丁等，按照廠家提供的資料進行進一步確定，配合工藝系統(tǒng)一起驗證組態(tài)內容的正確性。（3）系統(tǒng)冗余測試。以KCP系統(tǒng)為例，冗余測試包括：系統(tǒng)供電、CP、通訊模塊勿擾切換等測試、網(wǎng)絡交換機、FBM與總線通訊、網(wǎng)關等冗余測試。

3.3 DCS系統(tǒng)調試

系統(tǒng)調試是指在調試各個階段對DCS性能指標進行驗證，以確保其滿足設計要求，性能指標包括：系統(tǒng)可用率、系統(tǒng)分辨率和響應時間、各計算機和自動處理器負荷、網(wǎng)絡負荷等。工藝和儀控系統(tǒng)的綜合驗證，但很大程度上是對控制邏輯、算法、設定參數(shù)的驗證和調試。自動功能的驗證是確保核電站穩(wěn)定運行并達到設計自動化水平的重要工作，它涉及多專業(yè)協(xié)作，應建立高效的組織和協(xié)調機制。昌江核電DCS系統(tǒng)進行了一些大的改進，包括軟、硬件升級以及總線系統(tǒng)模塊化設計等，其目的都是使系統(tǒng)更具備較強的數(shù)據(jù)處理能力，以應對核電站龐大的數(shù)據(jù)量。

4 DCS調試關注的問題

4.1 重視調試的方法

DCS控制系統(tǒng)擁有便捷的控制、監(jiān)視以及診斷功能，合理利用DCS的功能可以提高調試效率。

4.2 重視調試臨時變更

必須加強變更管理，變更管理流程應簡潔，內容清晰，變更前須進行風險評估，對重要變更執(zhí)行時應全程進行監(jiān)護，確保變更實施正確性并實現(xiàn)閉環(huán)管理，所有變更都應可跟蹤和查閱。

4.3 重視管理程序

應根據(jù)調試需求及時升版調試管理程序，確保程序的時效性和適應性。在調試前和過程中都要重視程序的學習和宣貫，使大家有效執(zhí)行管理規(guī)定。

4.4 重視責任

調試過程中各種問題的責任劃分要有嚴格的界定。調試人員應了解并能辨識相關問題的責任方，在處理問題時善于運用合同規(guī)定促進問題解決并維護調試方權益。

5 結語

隨著DCS系統(tǒng)規(guī)模越來越大，DCS調試難度也將隨之增大，其難點不在于技術層面，而在于調試過程的總體組織，過程控制以及經(jīng)驗積累方面。調試單位應及時吸收國內外調試經(jīng)驗，結合自身特點建立滿足調試需求的管理體系，從調試技術和管理方面做好過程控制，確保核電站DCS調試工作能高質量和高效率的完成。

參考文獻

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