[實(shí)用新型]核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320889390.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203659446U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林旭升;張緒怡;劉偉;單福昌;王雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司;核動力運(yùn)行研究所
• 主分類號: G21D3/00
• 分類號: G21D3/00;G21D3/08
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于核電DCS調(diào)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在核電站運(yùn)行系統(tǒng)中，核電DCS（digital?control?system，數(shù)字控制系統(tǒng)）是整個運(yùn)行系統(tǒng)的控制部分，屬于核心技術(shù)，其性能直接關(guān)系到核電站運(yùn)行效率，而其穩(wěn)定性、容錯性直接關(guān)系到核電站的使用安全。在核電站投入使用之前，必須對DCS進(jìn)行全面的調(diào)試和測試?，F(xiàn)有技術(shù)中，使用實(shí)物進(jìn)行調(diào)試，即需要使DCS以及DCS的被控對象同時運(yùn)行，如此一來，需要耗費(fèi)大量的物資、時間，容易造成設(shè)備的損壞；同時，由于實(shí)物測試的局限性，難以測試到極端情況的DCS工作狀態(tài)，例如：難以測試到被控對象故障時的DCS工作狀態(tài)。

美國西屋公司于上世紀(jì)末研制了一套基于仿真技術(shù)的DCS調(diào)試裝置，用于AP1000核電機(jī)組儀控系統(tǒng)的研制、測試。但是此設(shè)備僅用于DCS研發(fā)過程中的調(diào)試，不能應(yīng)用于已經(jīng)安裝就位后的核電機(jī)組儀控系統(tǒng)，無法在現(xiàn)場調(diào)試中使用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是提供核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試裝置，提高調(diào)試的速度，對于需重復(fù)進(jìn)行或系統(tǒng)復(fù)雜度高的調(diào)試項(xiàng)目，縮短時間，提高調(diào)試質(zhì)量，滿足縮短DCS工程調(diào)試時間的需求。

本實(shí)用新型是如此實(shí)現(xiàn)的：

一種核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試裝置，其中，包括：仿真模型主機(jī)、I/O接口系統(tǒng)、外殼；

仿真模型主機(jī)運(yùn)行仿真模型和IO映射系統(tǒng)，仿真模型包括核電站中被DCS控制的實(shí)物系統(tǒng)模型和DCS自身的模型，IO映射系統(tǒng)將仿真模型的參數(shù)與I/O接口系統(tǒng)的輸入輸出信號相對應(yīng)；

I/O接口系統(tǒng)包括：I/O接口模塊、將I/O接口模塊與真實(shí)DCS連接的TA模塊、使仿真模型主機(jī)和I/O接口模塊進(jìn)行通信的通信模塊；TA模塊為線纜結(jié)構(gòu)；

I/O接口模塊、通信模塊固定于外殼。

如上所述的一種核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試裝置，其中，在所述I/O接口模塊中，包括：DI模塊，DO模塊，AI模塊，AO模塊；所述TA模塊一端為與I/O接口模塊連接的多根接線，另一端為與真實(shí)DCS連接的接插件。

一種核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試方法，其中，使用如權(quán)利要求1所述的核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試裝置，包括如下步驟：

步驟1、建立I/O接口模塊和被測DCS對象信號的對應(yīng)關(guān)系；

步驟2、根據(jù)對應(yīng)關(guān)系接線；連接DCS機(jī)柜I/O點(diǎn)與所述調(diào)試裝置I/O點(diǎn)；

步驟3、運(yùn)行調(diào)試；包括如下步驟：

1）啟動仿真模型主機(jī)，運(yùn)行各個仿真模型；

2）確定實(shí)物DCS系統(tǒng)狀態(tài)；

當(dāng)實(shí)物DCS系統(tǒng)輸出狀態(tài)與仿真模型主機(jī)上的仿真DCS系統(tǒng)輸出狀態(tài)不一致時，判定為實(shí)物DCS系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)整；然后，對于實(shí)物DCS系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整為與仿真DCS系統(tǒng)輸出狀態(tài)一致；

當(dāng)實(shí)物DCS系統(tǒng)狀態(tài)與仿真模型主機(jī)上的仿真DCS系統(tǒng)狀態(tài)一致時，判定為實(shí)物DCS系統(tǒng)能夠進(jìn)行調(diào)試工作；

然后，進(jìn)行以下步驟：

3）將控制對象的仿真模型輸入輸出切換至實(shí)物DCS系統(tǒng)；

4）在實(shí)物DCS操作界面遠(yuǎn)程對仿真模型主機(jī)上的所述實(shí)物系統(tǒng)模型操作，改變所述實(shí)物系統(tǒng)模型工況，然后記錄實(shí)物DCS系統(tǒng)響應(yīng)狀態(tài)。

本實(shí)用新型所述核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試裝置相對于傳統(tǒng)調(diào)試方法的優(yōu)勢有：

●可彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)試方式無法對閉環(huán)控制模擬的缺陷，可以充分的驗(yàn)證DCS邏輯的正確性。

●對有問題的系統(tǒng)可快速重復(fù)多次進(jìn)行試驗(yàn)，有效降低測試成本，不受現(xiàn)場設(shè)備時間窗口的限制。

●對于做一些有風(fēng)險的試驗(yàn)之前，在連接實(shí)際設(shè)備前采用該裝置進(jìn)行仿真試驗(yàn)，可最大限度的降低設(shè)備損壞風(fēng)險。

●在現(xiàn)場實(shí)際用例中，由于本實(shí)用新型所述調(diào)試裝置能夠記錄各路信號值，所以對于閉環(huán)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)的調(diào)試還可以起到粗調(diào)PID參數(shù)的目的，可以縮短調(diào)試時間；系統(tǒng)越復(fù)雜，調(diào)試裝置優(yōu)勢越大。

例如：對于ARE（主給水流量調(diào)節(jié)）系統(tǒng)，使用本實(shí)用新型所述裝置和方法，在選取了50個試驗(yàn)點(diǎn)的情況下，做完整個調(diào)試規(guī)程的時間為一個工作日。如果使用現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)試方法則需要3到4個工作日，同時還無法驗(yàn)證實(shí)物DCS系統(tǒng)的PID參數(shù)。

附圖說明

圖1是核電廠全廠DCS便攜式調(diào)試裝置結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是調(diào)試裝置現(xiàn)場使用示意圖。

圖3是調(diào)試裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)三維示意圖。

圖4是調(diào)試界面配置及管理軟件結(jié)構(gòu)。

其中，AW：通訊服務(wù)器；KIC：人機(jī)操作終端。

具體實(shí)施方式