DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

摘 要：海陽(yáng)核電廠采用AP1000核電機(jī)組，為了探索如何滿足核電廠培訓(xùn)的需要，海陽(yáng)核電廠建設(shè)了一套DCS診斷實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)介紹DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的控制系統(tǒng)和實(shí)體工藝回路組成部分以及DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)發(fā)的培訓(xùn)功能，分析了DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在調(diào)試、維修人員的技能與核安全文化培訓(xùn)方面的應(yīng)用。實(shí)踐證明DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在核電廠培訓(xùn)中發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：DCS診斷實(shí)驗(yàn)室；Ovation；DCS

引言

為了確保調(diào)試、維修活動(dòng)的安全和質(zhì)量，核電廠技術(shù)人員必須堅(jiān)持“上崗必須授權(quán)、授權(quán)必須培訓(xùn)、培訓(xùn)必須考核”的原則。為了培養(yǎng)海陽(yáng)核電廠調(diào)試、維修人員的實(shí)際操作技能和良好的工作習(xí)慣，海陽(yáng)核電廠建設(shè)了一套DCS診斷實(shí)驗(yàn)室。主要用于調(diào)試、維修人員的技能與核安全文化培訓(xùn)。

1 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室設(shè)備組成介紹

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室主要由工藝模塊和儀控系統(tǒng)組成。儀控系統(tǒng)采用與海陽(yáng)核電廠完全相同的OVATION控制系統(tǒng)，實(shí)體工藝回路則由電廠常用機(jī)、電、儀設(shè)備組成。

1.1 工藝系統(tǒng)介紹

工藝設(shè)備采用模塊化集成方式，安裝在一個(gè)鋼制臺(tái)架上。工藝系統(tǒng)主要由兩個(gè)水箱MT-01/MT-02、兩臺(tái)離心泵MP-01/MP-02、氣動(dòng)閥、電動(dòng)閥、手動(dòng)閥、空氣壓縮機(jī)等工藝設(shè)備組成。

1.2 儀控系統(tǒng)介紹

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室儀控系統(tǒng)采用Emerson公司的Ovation控制平臺(tái)，軟件采用Ovation 3.3.1版本。包含的硬件設(shè)備主要是：儀控OVATION機(jī)柜一臺(tái)、服務(wù)器一臺(tái)、學(xué)員站9臺(tái)、歷史站一臺(tái)、交換機(jī)一臺(tái)。機(jī)柜控制器、操作員站、工程師站、歷史站通過(guò)CAT5E網(wǎng)線連接到交換機(jī)上，組成一個(gè)OVATION以太網(wǎng)。

1.3 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室儀表介紹

儀表主要由電廠常用的就地指示壓力表、壓力變送器、流量?jī)x表、溫度儀表、雷達(dá)液位計(jì)、電容液位計(jì)、差壓液位計(jì)、浮子液位計(jì)、液位開(kāi)關(guān)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等儀表組成。

1.4 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室控制方式

1.4.1 MP-01/02泵的控制。MP-01/02泵采用西門(mén)子SIMOCOD

E 3UF7電機(jī)控制系統(tǒng)，3UF7電機(jī)保護(hù)控制器通過(guò)Profibus DP 現(xiàn)場(chǎng)總線連接到Ovation機(jī)柜內(nèi)的Profibus DP卡件上。泵在投遠(yuǎn)程自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在控制室通過(guò)操作員站完成對(duì)電機(jī)的操作，并經(jīng)Profibus總線將電機(jī)回路的準(zhǔn)備、急停、運(yùn)行、電流和故障等信號(hào)實(shí)時(shí)提供給操作員站。同時(shí)，也可以將操作切換到就地，這樣就可以通過(guò)3UF7控制面板來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的啟停。

1.4.2 DLS-MT-02水箱壓力調(diào)節(jié)模式。水箱入口閥門(mén)DLS-PL-V002設(shè)置手動(dòng)模式，水箱出口閥門(mén)DLS-PL-V003設(shè)置為自動(dòng)模式。設(shè)定值壓力與DLS-MT-02水箱實(shí)際測(cè)量壓力值進(jìn)行比較，壓力偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)控制DLS-PL-V003閥門(mén)開(kāi)度，以控制DLS-MT-02水箱內(nèi)壓力，邏輯示意圖見(jiàn)圖2。

2 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在培訓(xùn)中的應(yīng)用

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室作為OVATION控制系統(tǒng)與實(shí)體工藝回路于一體的培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室，可以進(jìn)行故障診斷及學(xué)員核安全文化方面的培訓(xùn)。

2.1 故障診斷培訓(xùn)

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室基本覆蓋了電廠常用的機(jī)電儀設(shè)備，可以進(jìn)行人工設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中易產(chǎn)生的故障，讓學(xué)員解決。

可設(shè)置的故障如下：

（1）就地儀表參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，傳感器校驗(yàn)錯(cuò)誤；（2）就地儀表投用不正確，如壓力儀表平衡閥未關(guān)緊，壓力儀表引壓管進(jìn)氣；（3）接線錯(cuò)誤，包括就地端子箱和OVATION機(jī)柜端接錯(cuò)誤；（4）Ovation機(jī)柜通道保險(xiǎn)絲熔斷；（5）儀控邏輯組態(tài)錯(cuò)誤；（6）PID調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。

2.2 儀控調(diào)試工程師技能培訓(xùn)

（1）掌握OVATION控制器、工程師站、操作員站、歷史站、交換機(jī)硬件結(jié)構(gòu)；（2）在DCS工程師站上對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)練習(xí)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、邏輯畫(huà)面組態(tài)工具的使用；（3）使用OVATION應(yīng)用軟件，如點(diǎn)信息（Point Information）、報(bào)警（Alarm）、趨勢(shì)（Trend）、動(dòng)態(tài)邏輯圖（Signal Diagram），并在工程站、操作員站上對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行配置；（4）掌握Profibus，Device net等總線的配置；（5）掌握控制系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)方法；（6）現(xiàn)場(chǎng)儀表校驗(yàn)培訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)室具有壓力、流量、液位、溫度等儀表。學(xué)員可使用校驗(yàn)儀對(duì)實(shí)驗(yàn)室的熱工儀表進(jìn)行校驗(yàn)，掌握熱工儀表的校驗(yàn)方法，提高解決儀表故障問(wèn)題等能力。

2.3 調(diào)試工程師核安全文化的培育

人因控制是核安全文化的中心傳統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，由于人的不安全行為導(dǎo)致的事故占事故總數(shù)的70%-90%以上。杜絕人因失誤，最根本的就是要不斷提高核實(shí)踐工作人員的核安全文化素養(yǎng)。

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)員模擬核電廠現(xiàn)場(chǎng)工作流程執(zhí)行工作任務(wù)，在執(zhí)行工作任務(wù)中練習(xí)防人因失誤的工具使用。練習(xí)的防人因失誤工具包含：

（1）工前會(huì)。接到工作任務(wù)后，學(xué)員首先應(yīng)該召開(kāi)工前會(huì)，內(nèi)容包括審查人員的資質(zhì)、明確工作任務(wù)、分析風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)行人員分工、檢查先決條件、工器具準(zhǔn)備等。

（2）明星自檢。明星自檢原則STAR分為四步：STOP，遇到不正常情況停止，不確定或不安全的停頓；THINK，分析問(wèn)題；ACTION，應(yīng)對(duì)問(wèn)題采取的行動(dòng)；REWIEW，驗(yàn)證采取行動(dòng)的正確性。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)時(shí)，在執(zhí)行工作任務(wù)過(guò)程中使用。

（3）程序的使用和遵循。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室編寫(xiě)了相關(guān)系統(tǒng)在線、運(yùn)行、故障處理等程序供學(xué)員使用。以鍛煉學(xué)員使用正確的程序，并學(xué)會(huì)如何執(zhí)行程序，以及解決程序執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

（4）三段式交流。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的所有操作都按照三段式交流的溝通方式，以培養(yǎng)學(xué)員掌握三段式交流的工具，減少以后在調(diào)試過(guò)程中因信息傳遞不準(zhǔn)確而引發(fā)的人因失誤。

（5）質(zhì)疑的態(tài)度：審核來(lái)源，自我驗(yàn)證，獨(dú)立核實(shí)。

（6）經(jīng)驗(yàn)反饋：召開(kāi)工后會(huì)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)反饋。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室每個(gè)工作任務(wù)結(jié)束后，學(xué)員都將召開(kāi)工后會(huì)，對(duì)任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行總結(jié)，將良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與大家共享。

3 結(jié)束語(yǔ)

海陽(yáng)核電廠DCS診斷實(shí)驗(yàn)室投入使用后，承擔(dān)了海陽(yáng)核電廠調(diào)試、維修人員的培訓(xùn)。通過(guò)培訓(xùn)，調(diào)試、維修人員積累了現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，提高了故障處理能力。同時(shí)培養(yǎng)了調(diào)試、維修人員良好的工作習(xí)慣，掌握了防人因失效工具的使用，調(diào)試人員的核安全文化得到了大大的提高。

海陽(yáng)核電廠在核電調(diào)試、維修人員培訓(xùn)的探索實(shí)踐上，證明DCS診斷實(shí)驗(yàn)室是一種功能突出、效果明顯的培訓(xùn)方式，為其他核電廠在人員培訓(xùn)方面提供了借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家核安全局，HAD103/05核電廠人員的配備、招聘、培訓(xùn)和授權(quán)[S].1996：1493.

[2]王軍，薛偉.數(shù)字化電廠與Ovation 系統(tǒng)多網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造，2007（12）：79-81.

[3]胡夏波，盧軍.用西門(mén)子Simocode DP 組建的電廠電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)[J].低壓電器，2005（7）：55-57.

[4]趙志軍，龐劍玲，王斌，等.Ovation 控制系統(tǒng)中典型邏輯控制圖例的分析[J].河北電力技術(shù)，2004（1）：19-20.

作者簡(jiǎn)介：張得勝（1983，3-），男，民族：漢，籍貫：重慶，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，現(xiàn)工作或?qū)W習(xí)單位：山東核電有限公司，研究方向：主要從事核電站儀控調(diào)試方面的研究。endprint

摘 要：海陽(yáng)核電廠采用AP1000核電機(jī)組，為了探索如何滿足核電廠培訓(xùn)的需要，海陽(yáng)核電廠建設(shè)了一套DCS診斷實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)介紹DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的控制系統(tǒng)和實(shí)體工藝回路組成部分以及DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)發(fā)的培訓(xùn)功能，分析了DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在調(diào)試、維修人員的技能與核安全文化培訓(xùn)方面的應(yīng)用。實(shí)踐證明DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在核電廠培訓(xùn)中發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：DCS診斷實(shí)驗(yàn)室；Ovation；DCS

引言

為了確保調(diào)試、維修活動(dòng)的安全和質(zhì)量，核電廠技術(shù)人員必須堅(jiān)持“上崗必須授權(quán)、授權(quán)必須培訓(xùn)、培訓(xùn)必須考核”的原則。為了培養(yǎng)海陽(yáng)核電廠調(diào)試、維修人員的實(shí)際操作技能和良好的工作習(xí)慣，海陽(yáng)核電廠建設(shè)了一套DCS診斷實(shí)驗(yàn)室。主要用于調(diào)試、維修人員的技能與核安全文化培訓(xùn)。

1 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室設(shè)備組成介紹

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室主要由工藝模塊和儀控系統(tǒng)組成。儀控系統(tǒng)采用與海陽(yáng)核電廠完全相同的OVATION控制系統(tǒng)，實(shí)體工藝回路則由電廠常用機(jī)、電、儀設(shè)備組成。

1.1 工藝系統(tǒng)介紹

工藝設(shè)備采用模塊化集成方式，安裝在一個(gè)鋼制臺(tái)架上。工藝系統(tǒng)主要由兩個(gè)水箱MT-01/MT-02、兩臺(tái)離心泵MP-01/MP-02、氣動(dòng)閥、電動(dòng)閥、手動(dòng)閥、空氣壓縮機(jī)等工藝設(shè)備組成。

1.2 儀控系統(tǒng)介紹

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室儀控系統(tǒng)采用Emerson公司的Ovation控制平臺(tái)，軟件采用Ovation 3.3.1版本。包含的硬件設(shè)備主要是：儀控OVATION機(jī)柜一臺(tái)、服務(wù)器一臺(tái)、學(xué)員站9臺(tái)、歷史站一臺(tái)、交換機(jī)一臺(tái)。機(jī)柜控制器、操作員站、工程師站、歷史站通過(guò)CAT5E網(wǎng)線連接到交換機(jī)上，組成一個(gè)OVATION以太網(wǎng)。

1.3 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室儀表介紹

儀表主要由電廠常用的就地指示壓力表、壓力變送器、流量?jī)x表、溫度儀表、雷達(dá)液位計(jì)、電容液位計(jì)、差壓液位計(jì)、浮子液位計(jì)、液位開(kāi)關(guān)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等儀表組成。

1.4 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室控制方式

1.4.1 MP-01/02泵的控制。MP-01/02泵采用西門(mén)子SIMOCOD

E 3UF7電機(jī)控制系統(tǒng)，3UF7電機(jī)保護(hù)控制器通過(guò)Profibus DP 現(xiàn)場(chǎng)總線連接到Ovation機(jī)柜內(nèi)的Profibus DP卡件上。泵在投遠(yuǎn)程自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在控制室通過(guò)操作員站完成對(duì)電機(jī)的操作，并經(jīng)Profibus總線將電機(jī)回路的準(zhǔn)備、急停、運(yùn)行、電流和故障等信號(hào)實(shí)時(shí)提供給操作員站。同時(shí)，也可以將操作切換到就地，這樣就可以通過(guò)3UF7控制面板來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的啟停。

1.4.2 DLS-MT-02水箱壓力調(diào)節(jié)模式。水箱入口閥門(mén)DLS-PL-V002設(shè)置手動(dòng)模式，水箱出口閥門(mén)DLS-PL-V003設(shè)置為自動(dòng)模式。設(shè)定值壓力與DLS-MT-02水箱實(shí)際測(cè)量壓力值進(jìn)行比較，壓力偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)控制DLS-PL-V003閥門(mén)開(kāi)度，以控制DLS-MT-02水箱內(nèi)壓力，邏輯示意圖見(jiàn)圖2。

2 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在培訓(xùn)中的應(yīng)用

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室作為OVATION控制系統(tǒng)與實(shí)體工藝回路于一體的培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室，可以進(jìn)行故障診斷及學(xué)員核安全文化方面的培訓(xùn)。

2.1 故障診斷培訓(xùn)

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室基本覆蓋了電廠常用的機(jī)電儀設(shè)備，可以進(jìn)行人工設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中易產(chǎn)生的故障，讓學(xué)員解決。

可設(shè)置的故障如下：

（1）就地儀表參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，傳感器校驗(yàn)錯(cuò)誤；（2）就地儀表投用不正確，如壓力儀表平衡閥未關(guān)緊，壓力儀表引壓管進(jìn)氣；（3）接線錯(cuò)誤，包括就地端子箱和OVATION機(jī)柜端接錯(cuò)誤；（4）Ovation機(jī)柜通道保險(xiǎn)絲熔斷；（5）儀控邏輯組態(tài)錯(cuò)誤；（6）PID調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。

2.2 儀控調(diào)試工程師技能培訓(xùn)

（1）掌握OVATION控制器、工程師站、操作員站、歷史站、交換機(jī)硬件結(jié)構(gòu)；（2）在DCS工程師站上對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)練習(xí)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、邏輯畫(huà)面組態(tài)工具的使用；（3）使用OVATION應(yīng)用軟件，如點(diǎn)信息（Point Information）、報(bào)警（Alarm）、趨勢(shì)（Trend）、動(dòng)態(tài)邏輯圖（Signal Diagram），并在工程站、操作員站上對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行配置；（4）掌握Profibus，Device net等總線的配置；（5）掌握控制系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)方法；（6）現(xiàn)場(chǎng)儀表校驗(yàn)培訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)室具有壓力、流量、液位、溫度等儀表。學(xué)員可使用校驗(yàn)儀對(duì)實(shí)驗(yàn)室的熱工儀表進(jìn)行校驗(yàn)，掌握熱工儀表的校驗(yàn)方法，提高解決儀表故障問(wèn)題等能力。

2.3 調(diào)試工程師核安全文化的培育

人因控制是核安全文化的中心傳統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，由于人的不安全行為導(dǎo)致的事故占事故總數(shù)的70%-90%以上。杜絕人因失誤，最根本的就是要不斷提高核實(shí)踐工作人員的核安全文化素養(yǎng)。

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)員模擬核電廠現(xiàn)場(chǎng)工作流程執(zhí)行工作任務(wù)，在執(zhí)行工作任務(wù)中練習(xí)防人因失誤的工具使用。練習(xí)的防人因失誤工具包含：

（1）工前會(huì)。接到工作任務(wù)后，學(xué)員首先應(yīng)該召開(kāi)工前會(huì)，內(nèi)容包括審查人員的資質(zhì)、明確工作任務(wù)、分析風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)行人員分工、檢查先決條件、工器具準(zhǔn)備等。

（2）明星自檢。明星自檢原則STAR分為四步：STOP，遇到不正常情況停止，不確定或不安全的停頓；THINK，分析問(wèn)題；ACTION，應(yīng)對(duì)問(wèn)題采取的行動(dòng)；REWIEW，驗(yàn)證采取行動(dòng)的正確性。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)時(shí)，在執(zhí)行工作任務(wù)過(guò)程中使用。

（3）程序的使用和遵循。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室編寫(xiě)了相關(guān)系統(tǒng)在線、運(yùn)行、故障處理等程序供學(xué)員使用。以鍛煉學(xué)員使用正確的程序，并學(xué)會(huì)如何執(zhí)行程序，以及解決程序執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

（4）三段式交流。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的所有操作都按照三段式交流的溝通方式，以培養(yǎng)學(xué)員掌握三段式交流的工具，減少以后在調(diào)試過(guò)程中因信息傳遞不準(zhǔn)確而引發(fā)的人因失誤。

（5）質(zhì)疑的態(tài)度：審核來(lái)源，自我驗(yàn)證，獨(dú)立核實(shí)。

（6）經(jīng)驗(yàn)反饋：召開(kāi)工后會(huì)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)反饋。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室每個(gè)工作任務(wù)結(jié)束后，學(xué)員都將召開(kāi)工后會(huì)，對(duì)任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行總結(jié)，將良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與大家共享。

3 結(jié)束語(yǔ)

海陽(yáng)核電廠DCS診斷實(shí)驗(yàn)室投入使用后，承擔(dān)了海陽(yáng)核電廠調(diào)試、維修人員的培訓(xùn)。通過(guò)培訓(xùn)，調(diào)試、維修人員積累了現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，提高了故障處理能力。同時(shí)培養(yǎng)了調(diào)試、維修人員良好的工作習(xí)慣，掌握了防人因失效工具的使用，調(diào)試人員的核安全文化得到了大大的提高。

海陽(yáng)核電廠在核電調(diào)試、維修人員培訓(xùn)的探索實(shí)踐上，證明DCS診斷實(shí)驗(yàn)室是一種功能突出、效果明顯的培訓(xùn)方式，為其他核電廠在人員培訓(xùn)方面提供了借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家核安全局，HAD103/05核電廠人員的配備、招聘、培訓(xùn)和授權(quán)[S].1996：1493.

[2]王軍，薛偉.數(shù)字化電廠與Ovation 系統(tǒng)多網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造，2007（12）：79-81.

[3]胡夏波，盧軍.用西門(mén)子Simocode DP 組建的電廠電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)[J].低壓電器，2005（7）：55-57.

[4]趙志軍，龐劍玲，王斌，等.Ovation 控制系統(tǒng)中典型邏輯控制圖例的分析[J].河北電力技術(shù)，2004（1）：19-20.

作者簡(jiǎn)介：張得勝（1983，3-），男，民族：漢，籍貫：重慶，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，現(xiàn)工作或?qū)W習(xí)單位：山東核電有限公司，研究方向：主要從事核電站儀控調(diào)試方面的研究。endprint

摘 要：海陽(yáng)核電廠采用AP1000核電機(jī)組，為了探索如何滿足核電廠培訓(xùn)的需要，海陽(yáng)核電廠建設(shè)了一套DCS診斷實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)介紹DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的控制系統(tǒng)和實(shí)體工藝回路組成部分以及DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)發(fā)的培訓(xùn)功能，分析了DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在調(diào)試、維修人員的技能與核安全文化培訓(xùn)方面的應(yīng)用。實(shí)踐證明DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在核電廠培訓(xùn)中發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：DCS診斷實(shí)驗(yàn)室；Ovation；DCS

引言

為了確保調(diào)試、維修活動(dòng)的安全和質(zhì)量，核電廠技術(shù)人員必須堅(jiān)持“上崗必須授權(quán)、授權(quán)必須培訓(xùn)、培訓(xùn)必須考核”的原則。為了培養(yǎng)海陽(yáng)核電廠調(diào)試、維修人員的實(shí)際操作技能和良好的工作習(xí)慣，海陽(yáng)核電廠建設(shè)了一套DCS診斷實(shí)驗(yàn)室。主要用于調(diào)試、維修人員的技能與核安全文化培訓(xùn)。

1 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室設(shè)備組成介紹

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室主要由工藝模塊和儀控系統(tǒng)組成。儀控系統(tǒng)采用與海陽(yáng)核電廠完全相同的OVATION控制系統(tǒng)，實(shí)體工藝回路則由電廠常用機(jī)、電、儀設(shè)備組成。

1.1 工藝系統(tǒng)介紹

工藝設(shè)備采用模塊化集成方式，安裝在一個(gè)鋼制臺(tái)架上。工藝系統(tǒng)主要由兩個(gè)水箱MT-01/MT-02、兩臺(tái)離心泵MP-01/MP-02、氣動(dòng)閥、電動(dòng)閥、手動(dòng)閥、空氣壓縮機(jī)等工藝設(shè)備組成。

1.2 儀控系統(tǒng)介紹

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室儀控系統(tǒng)采用Emerson公司的Ovation控制平臺(tái)，軟件采用Ovation 3.3.1版本。包含的硬件設(shè)備主要是：儀控OVATION機(jī)柜一臺(tái)、服務(wù)器一臺(tái)、學(xué)員站9臺(tái)、歷史站一臺(tái)、交換機(jī)一臺(tái)。機(jī)柜控制器、操作員站、工程師站、歷史站通過(guò)CAT5E網(wǎng)線連接到交換機(jī)上，組成一個(gè)OVATION以太網(wǎng)。

1.3 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室儀表介紹

儀表主要由電廠常用的就地指示壓力表、壓力變送器、流量?jī)x表、溫度儀表、雷達(dá)液位計(jì)、電容液位計(jì)、差壓液位計(jì)、浮子液位計(jì)、液位開(kāi)關(guān)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等儀表組成。

1.4 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室控制方式

1.4.1 MP-01/02泵的控制。MP-01/02泵采用西門(mén)子SIMOCOD

E 3UF7電機(jī)控制系統(tǒng)，3UF7電機(jī)保護(hù)控制器通過(guò)Profibus DP 現(xiàn)場(chǎng)總線連接到Ovation機(jī)柜內(nèi)的Profibus DP卡件上。泵在投遠(yuǎn)程自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在控制室通過(guò)操作員站完成對(duì)電機(jī)的操作，并經(jīng)Profibus總線將電機(jī)回路的準(zhǔn)備、急停、運(yùn)行、電流和故障等信號(hào)實(shí)時(shí)提供給操作員站。同時(shí)，也可以將操作切換到就地，這樣就可以通過(guò)3UF7控制面板來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的啟停。

1.4.2 DLS-MT-02水箱壓力調(diào)節(jié)模式。水箱入口閥門(mén)DLS-PL-V002設(shè)置手動(dòng)模式，水箱出口閥門(mén)DLS-PL-V003設(shè)置為自動(dòng)模式。設(shè)定值壓力與DLS-MT-02水箱實(shí)際測(cè)量壓力值進(jìn)行比較，壓力偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)控制DLS-PL-V003閥門(mén)開(kāi)度，以控制DLS-MT-02水箱內(nèi)壓力，邏輯示意圖見(jiàn)圖2。

2 DCS診斷實(shí)驗(yàn)室在培訓(xùn)中的應(yīng)用

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室作為OVATION控制系統(tǒng)與實(shí)體工藝回路于一體的培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室，可以進(jìn)行故障診斷及學(xué)員核安全文化方面的培訓(xùn)。

2.1 故障診斷培訓(xùn)

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室基本覆蓋了電廠常用的機(jī)電儀設(shè)備，可以進(jìn)行人工設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中易產(chǎn)生的故障，讓學(xué)員解決。

可設(shè)置的故障如下：

（1）就地儀表參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，傳感器校驗(yàn)錯(cuò)誤；（2）就地儀表投用不正確，如壓力儀表平衡閥未關(guān)緊，壓力儀表引壓管進(jìn)氣；（3）接線錯(cuò)誤，包括就地端子箱和OVATION機(jī)柜端接錯(cuò)誤；（4）Ovation機(jī)柜通道保險(xiǎn)絲熔斷；（5）儀控邏輯組態(tài)錯(cuò)誤；（6）PID調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。

2.2 儀控調(diào)試工程師技能培訓(xùn)

（1）掌握OVATION控制器、工程師站、操作員站、歷史站、交換機(jī)硬件結(jié)構(gòu)；（2）在DCS工程師站上對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)練習(xí)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、邏輯畫(huà)面組態(tài)工具的使用；（3）使用OVATION應(yīng)用軟件，如點(diǎn)信息（Point Information）、報(bào)警（Alarm）、趨勢(shì)（Trend）、動(dòng)態(tài)邏輯圖（Signal Diagram），并在工程站、操作員站上對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行配置；（4）掌握Profibus，Device net等總線的配置；（5）掌握控制系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)方法；（6）現(xiàn)場(chǎng)儀表校驗(yàn)培訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)室具有壓力、流量、液位、溫度等儀表。學(xué)員可使用校驗(yàn)儀對(duì)實(shí)驗(yàn)室的熱工儀表進(jìn)行校驗(yàn)，掌握熱工儀表的校驗(yàn)方法，提高解決儀表故障問(wèn)題等能力。

2.3 調(diào)試工程師核安全文化的培育

人因控制是核安全文化的中心傳統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，由于人的不安全行為導(dǎo)致的事故占事故總數(shù)的70%-90%以上。杜絕人因失誤，最根本的就是要不斷提高核實(shí)踐工作人員的核安全文化素養(yǎng)。

DCS診斷實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)員模擬核電廠現(xiàn)場(chǎng)工作流程執(zhí)行工作任務(wù)，在執(zhí)行工作任務(wù)中練習(xí)防人因失誤的工具使用。練習(xí)的防人因失誤工具包含：

（1）工前會(huì)。接到工作任務(wù)后，學(xué)員首先應(yīng)該召開(kāi)工前會(huì)，內(nèi)容包括審查人員的資質(zhì)、明確工作任務(wù)、分析風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)行人員分工、檢查先決條件、工器具準(zhǔn)備等。

（2）明星自檢。明星自檢原則STAR分為四步：STOP，遇到不正常情況停止，不確定或不安全的停頓；THINK，分析問(wèn)題；ACTION，應(yīng)對(duì)問(wèn)題采取的行動(dòng)；REWIEW，驗(yàn)證采取行動(dòng)的正確性。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)時(shí)，在執(zhí)行工作任務(wù)過(guò)程中使用。

（3）程序的使用和遵循。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室編寫(xiě)了相關(guān)系統(tǒng)在線、運(yùn)行、故障處理等程序供學(xué)員使用。以鍛煉學(xué)員使用正確的程序，并學(xué)會(huì)如何執(zhí)行程序，以及解決程序執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

（4）三段式交流。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室的所有操作都按照三段式交流的溝通方式，以培養(yǎng)學(xué)員掌握三段式交流的工具，減少以后在調(diào)試過(guò)程中因信息傳遞不準(zhǔn)確而引發(fā)的人因失誤。

（5）質(zhì)疑的態(tài)度：審核來(lái)源，自我驗(yàn)證，獨(dú)立核實(shí)。

（6）經(jīng)驗(yàn)反饋：召開(kāi)工后會(huì)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)反饋。DCS診斷實(shí)驗(yàn)室每個(gè)工作任務(wù)結(jié)束后，學(xué)員都將召開(kāi)工后會(huì)，對(duì)任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行總結(jié)，將良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與大家共享。

3 結(jié)束語(yǔ)

海陽(yáng)核電廠DCS診斷實(shí)驗(yàn)室投入使用后，承擔(dān)了海陽(yáng)核電廠調(diào)試、維修人員的培訓(xùn)。通過(guò)培訓(xùn)，調(diào)試、維修人員積累了現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，提高了故障處理能力。同時(shí)培養(yǎng)了調(diào)試、維修人員良好的工作習(xí)慣，掌握了防人因失效工具的使用，調(diào)試人員的核安全文化得到了大大的提高。

海陽(yáng)核電廠在核電調(diào)試、維修人員培訓(xùn)的探索實(shí)踐上，證明DCS診斷實(shí)驗(yàn)室是一種功能突出、效果明顯的培訓(xùn)方式，為其他核電廠在人員培訓(xùn)方面提供了借鑒意義。

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[4]趙志軍，龐劍玲，王斌，等.Ovation 控制系統(tǒng)中典型邏輯控制圖例的分析[J].河北電力技術(shù)，2004（1）：19-20.

作者簡(jiǎn)介：張得勝（1983，3-），男，民族：漢，籍貫：重慶，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，現(xiàn)工作或?qū)W習(xí)單位：山東核電有限公司，研究方向：主要從事核電站儀控調(diào)試方面的研究。endprint