電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)試步驟與技術(shù)要點(diǎn)

李建偉

（中國核工業(yè)第五建設(shè)有限公司，上海 201512）

1 工程概況及調(diào)試目的

秦山核電二期 4 號機(jī)組電站計(jì)算系統(tǒng)采用Invensys Foxboro I/A Series 系列數(shù)字化控制系統(tǒng)。由工程師站、操作員站、現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線、系統(tǒng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理機(jī)柜、圖形組態(tài)工具軟件、打印服務(wù)站等構(gòu)成。

電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)試由系統(tǒng)設(shè)備功能試驗(yàn)、數(shù)據(jù)信號傳輸通道試驗(yàn)、系統(tǒng)功能試驗(yàn)3 步組成，檢驗(yàn)系統(tǒng)整體功能，并給出測試評價(jià)。

2 系統(tǒng)功能

連續(xù)采集、監(jiān)視機(jī)組各種運(yùn)行參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并對其參數(shù)進(jìn)行必要的信號處理。具有CRT功能，顯示各種參數(shù)、表格、曲線、棒狀圖、趨勢圖和模擬量畫面，并提供完整的報(bào)警信息，對任何報(bào)警能給出具有報(bào)警點(diǎn)、CRT 顯示和報(bào)警打印。提供跳閘事件的順序記錄，指定參數(shù)定時(shí)制表、趨勢記錄、事故追憶打印等，具有在線的性能計(jì)算和經(jīng)濟(jì)分析功能，并將結(jié)果向運(yùn)行人員顯示和打印，以指導(dǎo)運(yùn)行操作。

3 調(diào)試過程與技術(shù)要點(diǎn)

3.1 系統(tǒng)設(shè)備功能試驗(yàn)

電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備功能試驗(yàn)，確認(rèn)系統(tǒng)工控機(jī)、機(jī)柜內(nèi)裝置（CPU，擴(kuò)展組件，組件，組件底板、端子排、輸出繼電器、電源模塊，風(fēng)扇等）、打印機(jī)等裝置正常，能達(dá)到設(shè)計(jì)要求并可正常運(yùn)行。

1）裝置外觀檢查。對組件、主機(jī)、鍵盤、CRT、鼠標(biāo)、打印機(jī)等外觀、規(guī)格型號、配置參數(shù)檢查是否符合設(shè)計(jì)與訂貨文件。

2）檢查并確認(rèn)裝置供電電壓、熔絲符合要求，并做好記錄。

技術(shù)要點(diǎn)：必須依據(jù)設(shè)計(jì)文件與實(shí)際負(fù)載情況認(rèn)真核對，以避免盲目受電，造成裝置損壞等。

3）控制回路與通道組件電強(qiáng)度試驗(yàn)。對于各等級回路，選擇合適試驗(yàn)電壓，正確施加在獨(dú)立電氣回路與接地及其他回路之間。組件能承受任何通道與地線之間或所給通道與任何其他通道之間600VAC 電壓1min。

技術(shù)要點(diǎn)：選擇合適試驗(yàn)電壓與持續(xù)時(shí)間，不應(yīng)出現(xiàn)局部放電、擊穿或閃絡(luò)、損壞現(xiàn)象。

4）檢查裝置接地系統(tǒng)。用500V 兆歐表測量絕緣電阻并做好記錄。

技術(shù)要點(diǎn)：操作兆歐表測試時(shí)應(yīng)正確選擇合適檔位與正確連接測試點(diǎn)，以保證測試數(shù)據(jù)正確。

5）對裝置檢查無誤后進(jìn)行受電，檢查裝置的通風(fēng)扇通風(fēng)情況。

技術(shù)要點(diǎn)：受電順序應(yīng)嚴(yán)格按照電氣系統(tǒng)圖逐個(gè)合閘并觀察狀態(tài)。

6）裝置供電與投運(yùn)。裝置電源系統(tǒng)采用交流不間斷供電方式。

（1）系統(tǒng)加、斷電試驗(yàn)。關(guān)閉系統(tǒng)各設(shè)備電源，再開啟系統(tǒng)各設(shè)備電源，系統(tǒng)性能和操作應(yīng)恢復(fù)正常。

技術(shù)要點(diǎn)：關(guān)閉與開啟系統(tǒng)各設(shè)備電源，依次先停下游電源再停上游電源，逐漸減少負(fù)荷；先加上游電源，再加下游電源，逐漸增加負(fù)荷。

（2）系統(tǒng)時(shí)鐘同步測試。觀察系統(tǒng)時(shí)間與GPS設(shè)備時(shí)間是否保持同步，若不同步，手動調(diào)整系統(tǒng)時(shí)間超前或滯后5min，等待GPS 校對時(shí)間。

（3）主機(jī)開機(jī)耗時(shí)測試。連接好主機(jī)電源后打開CRT，按下電源開關(guān)并開始計(jì)時(shí)，待系統(tǒng)主窗口彈出后計(jì)時(shí)結(jié)束，記錄開機(jī)時(shí)間。

技術(shù)要點(diǎn)：需分清系統(tǒng)主窗口并及時(shí)記錄時(shí)間。

（4）切換操作環(huán)境測試。進(jìn)入主界面電擊相應(yīng)菜單按鈕，通過輸入安全密碼，進(jìn)入相應(yīng)權(quán)限操作環(huán)境并作出操作，并在不同環(huán)境中切換操作。

技術(shù)要點(diǎn)：明確不同操作環(huán)境及權(quán)限，不可盲目點(diǎn)擊。

（5）多顯示器測試

技術(shù)要點(diǎn)：在有多顯示器串聯(lián)工作方式工作站上，同時(shí)打開該兩臺顯示器，用鼠標(biāo)左右移動，觀察是否鼠標(biāo)先后經(jīng)過兩臺顯示器。也可以將畫面拖曳到兩臺顯示器中央，觀察是否窗口被顯示器隔開，沒有重復(fù)或者漏顯。

在有多顯示器并聯(lián)工作方式工作站上，同時(shí)打開該兩臺顯示器，觀察兩個(gè)顯示器的畫面是否一致，是否存在延時(shí)或者不匹配等故障狀態(tài)。

3.2 數(shù)據(jù)信號傳輸通道試驗(yàn)

測試I/O 通道。模擬量通道檢查，對于輸入信號可有針對性的利用模擬信號發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、K/E 分度熱電偶信號進(jìn)行信號模擬并應(yīng)符合精度要求；短接開關(guān)量通道，觀察CRT 狀態(tài)或信號處理卡件通道指示。

技術(shù)要點(diǎn)：分清通道與通道信號類型，正確連接信號發(fā)生器，并應(yīng)注意不同類型卡件，具有不同的接線方式或多種跨接方式功能不同。

1）模擬量輸入通道測試

進(jìn)入系統(tǒng)軟件平臺更換控制環(huán)境，找到該AI量對應(yīng)的模塊，雙擊該模塊，進(jìn)入該模塊所在的畫面，找到該AI 點(diǎn)對應(yīng)通道。

技術(shù)要點(diǎn)：

本文以桂林醫(yī)學(xué)院(以下簡稱桂醫(yī))為例檢索中國知網(wǎng)中文期刊數(shù)據(jù)庫收錄的桂林醫(yī)學(xué)院2007～2016年發(fā)表的科技期刊論文為數(shù)據(jù)源，利用CiteSpace軟件繪制合著者網(wǎng)絡(luò)圖、關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖并分析研究熱點(diǎn)與研究前沿等知識圖譜，分析桂林醫(yī)學(xué)院的學(xué)科結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化，探討該校學(xué)科結(jié)構(gòu)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢。

（1）FBM204：通道隔離的0～20mA 輸入/輸出組件有4 個(gè)20mADC 的模擬量輸入通道和4 個(gè)20mADC 模擬量輸出通道。每個(gè)輸入通道可接受一個(gè)模擬量輸入，每路輸出可驅(qū)動外部負(fù)載并產(chǎn)生0～20mA 輸出信號。

（2）FBM201：0～20mA 通道隔離輸入組件具有8 路20mADC 模擬量輸入通道。每個(gè)通道可接受一個(gè)二線制模擬量傳感器輸入。

（3）FBM201d：通道隔離輸入組件，提供8路輸入通道，每路輸入接受0～10VDC 二線直流電壓輸入。

（4）AI 輸入信號為4～20mA 時(shí)，拆除現(xiàn)場至該通道的輸入信號線，并用絕緣膠帶將信號線包好，將模擬電流信號發(fā)生器接至信號線連接的二個(gè)端子上，模擬4mA，8mA，12mA，16mA，20mA 信號，即量程的0%，25%，50%，75%，100%。在模塊界面上，查看輸入模擬信號對應(yīng)顯示值，點(diǎn)開流程畫面找到AI 點(diǎn)對應(yīng)畫面，點(diǎn)擊顯示值監(jiān)測框，即出現(xiàn)對應(yīng)變量檢測畫面，在相應(yīng)的表格中記錄該變量對應(yīng)的顯示值。

（5）AI 輸入信號為0～10VDC 二線直流電壓時(shí)，即輸出的顯示值為0～120%FP，拆除現(xiàn)場至該通道的輸入信號線，并用絕緣膠帶將信號線包好，將模擬電流信號發(fā)生器接至信號線連接的兩個(gè)端子上，模擬0VDC，2.5VDC，5VDC，7.5VDC，10VDC信號，即量程的0%，25%，50%，75%，100%。在模塊界面上，查看輸入的模擬信號對應(yīng)的顯示值，點(diǎn)開流程畫面找到AI 點(diǎn)對應(yīng)的畫面，點(diǎn)擊顯示值監(jiān)測框，即出現(xiàn)對應(yīng)的變量檢測畫面。

2）開關(guān)量輸入通道測試

同理于模擬量輸入通道測試，此不贅述。

3）輸出繼電器測試。用萬用表通斷檔測試?yán)^電器輸出觸點(diǎn)接觸是否良好、觀察CRT 狀態(tài)指示

4）卡件的帶電插拔測試

技術(shù)要點(diǎn)：檢驗(yàn)I/O 卡件帶電拔插的安全性以及可靠性，在已工作卡件上，用六角螺絲刀將其卸下拔出后，觀察該卡件數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)該變成天藍(lán)色，表示通訊中斷狀態(tài)；再將卡件插回槽位,此刻卡件紅綠燈同時(shí)亮，稍等約30s，卡件應(yīng)自動恢復(fù)，綠燈長亮，紅燈熄滅且卡件本身沒有任何損壞，畫面上的通信點(diǎn)應(yīng)恢復(fù)正常顯示。

5）卡件的故障報(bào)警測試

技術(shù)要點(diǎn)：測試卡件出現(xiàn)故障時(shí)的狀態(tài)報(bào)警信息的返回，拆除卡件的供電電纜或通訊電纜；可看到CRT 彈出閃爍，進(jìn)入監(jiān)測畫面，看到該卡件所在的標(biāo)識變?yōu)辄S色；找到該卡件看到該卡件處于報(bào)警狀態(tài)，恢復(fù)卡件電纜接線，此時(shí)卡件應(yīng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

6）冗余電源測試

技術(shù)要點(diǎn)：檢測卡件供電可靠性，拔除該卡件一路供電電纜，該卡件供電狀態(tài)應(yīng)保持不變，恢復(fù)此路供電電纜，拔除另一路供電電纜，卡件仍能被正常供電。

7）卡件底板與冗余供電測試

底板為卡件提供安裝平臺、通信供電提供接口，檢查底板供電可靠性。

技術(shù)要點(diǎn)：拔除該底板的一路供電電纜，該底板的供電狀態(tài)應(yīng)保持不變，不影響正常使用，恢復(fù)此路供電電纜，拔除另一路供電電纜，底板仍能被正常供電。

8）電源模塊檢查

為CPU、輸入輸出卡件等提供工作電源，分二類：將引入機(jī)柜的 220VAC 電源引入模塊；將220VAC 整流為24VDC 的電源整流模塊。

9）電源模塊的失電報(bào)警測試

測試系統(tǒng)對電源的監(jiān)測情況，模擬電源模塊出現(xiàn)故障，查看電源失電報(bào)警是否產(chǎn)生。

3.3 系統(tǒng)功能試驗(yàn)

1）試驗(yàn)報(bào)表。試驗(yàn)報(bào)表在試驗(yàn)結(jié)束后打印，打印應(yīng)在試驗(yàn)結(jié)束后自動進(jìn)行。編輯完的試驗(yàn)方案應(yīng)可以文件的形式進(jìn)行保存，該文件應(yīng)可隨時(shí)加載并啟動試驗(yàn)。

2）試驗(yàn)運(yùn)行和在線監(jiān)視。可從已編譯的試驗(yàn)方案列表中選擇一個(gè)試驗(yàn)啟動，并給出本次試驗(yàn)的記錄文件名。系統(tǒng)接收到啟動試驗(yàn)的命令后，裝載該試驗(yàn)方案文件。試驗(yàn)正常啟動后，自動顯示趨勢曲線圖，同時(shí)在操作日志中出現(xiàn)一條“試驗(yàn)啟動”信息。啟動一個(gè)新試驗(yàn)后，在工作站可打開試驗(yàn)管理界面實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)視試驗(yàn)過程。

3）故障錄波。故障錄波獨(dú)立于試驗(yàn)，系統(tǒng)在預(yù)設(shè)觸發(fā)條件滿足的瞬間，以預(yù)先設(shè)定的采樣速率組合，對預(yù)定模擬量點(diǎn)在瞬間前后各一段時(shí)間變化情況的自動記錄功能。記錄任何一個(gè)物理量通道和中間計(jì)算點(diǎn)，可在工作站在線跟蹤故障錄波過程，也可對追憶文件進(jìn)行離線分析。

故障錄波功能不對開關(guān)量進(jìn)行記錄，但用戶調(diào)用錄波記錄結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，系統(tǒng)將自動從S0E 列表中調(diào)出對應(yīng)時(shí)間段內(nèi)開關(guān)量變化記錄與錄波所記錄的模擬量變化，組成一個(gè)文件存儲并同時(shí)顯示給操作人員。

4）數(shù)據(jù)查詢。日志文件每天自動保存一次，將前一天的事件信息轉(zhuǎn)儲為一個(gè)文件。歷史庫每小時(shí)自動保存一次，因此均可查詢相應(yīng)時(shí)間內(nèi)日志文件和歷史數(shù)據(jù)。

技術(shù)要點(diǎn)：列出相應(yīng)日期，選擇要查詢的日期，就可以查到那一天的歷史數(shù)據(jù)。

5）試驗(yàn)記錄與故障錄波查詢與分析。對試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)的查詢分析通過顯示曲線或數(shù)值列表，顯示方式同在線相似。曲線圖可以縮小、放大、平移、修改顯示的時(shí)間段。數(shù)值顯示操作與曲線基本一樣。選擇某一次故障錄波的追憶記錄，就可以打開該文

件，顯示這次錄波的數(shù)據(jù)。

6）日志查詢與打印。每一種日志在存儲容量范圍內(nèi)的信息都可以在兩個(gè)機(jī)組的工作站上在線查詢顯示，并可將顯示的內(nèi)容以請求打印的方式輸出到打印機(jī)。

4 所遇問題與分析

1）調(diào)試初期經(jīng)常發(fā)生卡件燒壞現(xiàn)象。主要原因：由于接線錯(cuò)誤與就地引起外回路強(qiáng)電竄入。加強(qiáng)調(diào)試方案審批與技術(shù)交底，使用具備資格的調(diào)試作業(yè)人員，并不斷加強(qiáng)培訓(xùn)，盡可能的不要帶電拔插卡件，測試前，先將卡件外部接線脫開，斷開空氣開關(guān)，再插入卡件，送上空氣開關(guān)。

2）系統(tǒng)發(fā)生死機(jī)情形。主要原因：由于在調(diào)試階段發(fā)生了大量的數(shù)據(jù)修改與運(yùn)行期間生成的垃圾文件占用系統(tǒng)內(nèi)存所造成，應(yīng)定時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行清理。

3）就地磁翻板水位計(jì)指示、溫度、壓力信號與DCS 顯示不一致，造成誤差。主要原因：儀表精度、安裝質(zhì)量、人為失誤等多方面原因引起。

4）同一變量多地顯示示值偏差大。一種是同變量不同測量表計(jì)顯示不一致；另一種，同一參數(shù)在不同顯示方式上超過允許偏差。通過回路系統(tǒng)誤差調(diào)試，可有效地消除系統(tǒng)誤差，解決存在問題。

5 結(jié)論

I/A Series 系列電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用較為成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，功耗低，組態(tài)靈活，掌握其調(diào)試方法與技術(shù)要點(diǎn)，對今后同類型系統(tǒng)調(diào)試驗(yàn)收，奠定良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1] 河南省電力公司.火電工程調(diào)試技術(shù)手冊:熱工卷[M].北京:中國電力出版社,2004.

[2] 核電秦山聯(lián)營有限公司.秦山核電二期工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)匯編調(diào)試卷II [M]原子能出版社,2004.

[3] 查方興.I/A Series 系統(tǒng)及應(yīng)用[Z].上海福克斯波羅有限公司,2007.