淺談核電站DCS控制系統(tǒng)的調(diào)試

胡瑞濤 盛巍巍

摘 要：隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)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(yīng)用，它的運(yùn)行穩(wěn)定與否決定著整個(gè)核電站的穩(wěn)定和安全。本文在總結(jié)海南昌江核電站DCS控制系統(tǒng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，論述了核電站DCS控制系統(tǒng)調(diào)試的特點(diǎn)、調(diào)試的準(zhǔn)備、調(diào)試的主要內(nèi)容、調(diào)試關(guān)注的問(wèn)題等，為其他核電項(xiàng)目DCS調(diào)試提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：核電站 DCS 調(diào)試

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（a）-0077-02

隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)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(yīng)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(yùn)行是否穩(wěn)定，決定著整個(gè)核電站的穩(wěn)定運(yùn)行和安全。因此通過(guò)前期調(diào)試階段對(duì)DCS控制系統(tǒng)的功能及性能的驗(yàn)證，對(duì)后期核電機(jī)組安全、可靠穩(wěn)定運(yùn)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(jié)昌江核電站調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析了核電站DCS調(diào)試的特點(diǎn)、調(diào)試的內(nèi)容、調(diào)試的關(guān)注問(wèn)題等，希望能為其他電站提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1 核電DCS控制系統(tǒng)調(diào)試的特點(diǎn)

DCS控制系統(tǒng)前期調(diào)試由于控制機(jī)柜等設(shè)備供貨及現(xiàn)場(chǎng)施工條件限制等原因 ，安裝時(shí)間晚，但要求投入運(yùn)行時(shí)間早，采取安裝單位與調(diào)試單位共同調(diào)試的方式。核電DCS控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)多，整體DCS系統(tǒng)規(guī)模龐大，調(diào)試過(guò)程貫穿整個(gè)核電調(diào)試周期。DCS控制系統(tǒng)調(diào)試接口復(fù)雜，調(diào)試的配合與協(xié)調(diào)難度較大，存在交叉作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，在進(jìn)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(diào)試的準(zhǔn)備、實(shí)施、過(guò)程監(jiān)督都多方要嚴(yán)格把關(guān)，采取調(diào)試方和業(yè)主方共同管理的方式。

2 調(diào)試準(zhǔn)備

2.1 DCS人員準(zhǔn)備及管理體系

DCS控制系統(tǒng)調(diào)試人員根據(jù)機(jī)組的配置和工作性質(zhì)分為DCS一層組、DCS二層組、專設(shè)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(chǎng)實(shí)際結(jié)合起來(lái)，熟悉DCS的調(diào)試方案和要點(diǎn)，為后續(xù)調(diào)試打下基礎(chǔ)。同時(shí)應(yīng)及早建立人員培訓(xùn)及授權(quán)體系，通過(guò)廠家培訓(xùn)或駐場(chǎng)監(jiān)造等方式提前開展人員培訓(xùn)和授權(quán)。

昌江核電采用的DCS調(diào)試管理模式為調(diào)試方、業(yè)主、DCS供方及安裝方共同調(diào)試的方式。調(diào)試方和業(yè)主共同協(xié)作，充分發(fā)揮計(jì)劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)和控制四大職能，整合協(xié)調(diào)各方力量推動(dòng)調(diào)試順利開展。管理程序參考國(guó)內(nèi)成熟經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮項(xiàng)目的具體情況，在職責(zé)劃分方面充分考慮合同和組織體系等因素，同時(shí)通過(guò)加強(qiáng)管理程序的培訓(xùn)和宣貫，確保程序體系運(yùn)行有效。

2.2 調(diào)試工具

專用工具在調(diào)試的過(guò)程中需要提前準(zhǔn)備，一般由DCS供方提供，并在采購(gòu)合同中約定。通用工具可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采購(gòu)配置，并在使用過(guò)程中不斷優(yōu)化，另外，工具準(zhǔn)備過(guò)程中應(yīng)同步建立器具臺(tái)賬以及管理體系，以規(guī)范器具管理。

2.3 調(diào)試文件

調(diào)試相關(guān)文件提前錄入在HTS或PW中管理，包含設(shè)計(jì)院圖紙、廠家圖紙、調(diào)試規(guī)程、設(shè)備信息、維修規(guī)程、預(yù)防性維修數(shù)據(jù)庫(kù)及定值等。

3 DCS調(diào)試的主要內(nèi)容

DCS調(diào)試主要包括DCS單體調(diào)試、DCS功能調(diào)試和DCS系統(tǒng)調(diào)試3個(gè)方面。

3.1 單體調(diào)試

（1）現(xiàn)場(chǎng)儀表調(diào)試。調(diào)試單位應(yīng)做好移交前聯(lián)檢工作，確?，F(xiàn)場(chǎng)儀表移交到調(diào)試手中時(shí)是可用的。主要工作有：①確認(rèn)儀表及管線正確安裝；②進(jìn)行儀表遷移、標(biāo)定、校驗(yàn)等工作；③儀表沖水排氣；④儀表的投用以及全量程多點(diǎn)驗(yàn)證?，F(xiàn)場(chǎng)儀表調(diào)試工作應(yīng)注意由有經(jīng)驗(yàn)的人員對(duì)各種儀表編制相應(yīng)的調(diào)試程序，提前開展儀表操作培訓(xùn)，對(duì)于儀表調(diào)試數(shù)據(jù)、定值要及時(shí)記錄并保存，方便后期維護(hù)。（2）通道調(diào)試。此部分由安裝單位進(jìn)行，調(diào)試單位負(fù)責(zé)跟蹤，監(jiān)理單位負(fù)責(zé)監(jiān)督。主要工作包括：①絕緣電阻測(cè)試；②硬接線通道檢查；③通道精度測(cè)試；

3.2 DCS功能調(diào)試

這一步分出廠前由廠家進(jìn)行出廠前（FAT）測(cè)試，調(diào)試人員駐場(chǎng)監(jiān)督并參與FAT測(cè)試，入廠后根據(jù)相應(yīng)DCS規(guī)程再次執(zhí)行DCS功能性的驗(yàn)證。

包括以下3個(gè)方面：（1）系統(tǒng)硬件。檢查設(shè)備安裝的狀態(tài)是否符合要求，完成設(shè)備供電測(cè)試，設(shè)備上電主控單元掉電保護(hù)測(cè)試，測(cè)試回路輸出掉電保護(hù)測(cè)試，開關(guān)量輸出掉電保護(hù)測(cè)試，驗(yàn)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(bào)警信息。（2）系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件在出廠測(cè)試前已由廠家進(jìn)行錄入及模擬測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)主要工作是對(duì)軟件版本補(bǔ)丁等，按照廠家提供的資料進(jìn)行進(jìn)一步確定，配合工藝系統(tǒng)一起驗(yàn)證組態(tài)內(nèi)容的正確性。（3）系統(tǒng)冗余測(cè)試。以KCP系統(tǒng)為例，冗余測(cè)試包括：系統(tǒng)供電、CP、通訊模塊勿擾切換等測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、FBM與總線通訊、網(wǎng)關(guān)等冗余測(cè)試。

3.3 DCS系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試是指在調(diào)試各個(gè)階段對(duì)DCS性能指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，以確保其滿足設(shè)計(jì)要求，性能指標(biāo)包括：系統(tǒng)可用率、系統(tǒng)分辨率和響應(yīng)時(shí)間、各計(jì)算機(jī)和自動(dòng)處理器負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷等。工藝和儀控系統(tǒng)的綜合驗(yàn)證，但很大程度上是對(duì)控制邏輯、算法、設(shè)定參數(shù)的驗(yàn)證和調(diào)試。自動(dòng)功能的驗(yàn)證是確保核電站穩(wěn)定運(yùn)行并達(dá)到設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平的重要工作，它涉及多專業(yè)協(xié)作，應(yīng)建立高效的組織和協(xié)調(diào)機(jī)制。昌江核電DCS系統(tǒng)進(jìn)行了一些大的改進(jìn)，包括軟、硬件升級(jí)以及總線系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)等，其目的都是使系統(tǒng)更具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，以應(yīng)對(duì)核電站龐大的數(shù)據(jù)量。

4 DCS調(diào)試關(guān)注的問(wèn)題

4.1 重視調(diào)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(diào)試效率。

4.2 重視調(diào)試臨時(shí)變更

必須加強(qiáng)變更管理，變更管理流程應(yīng)簡(jiǎn)潔，內(nèi)容清晰，變更前須進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)重要變更執(zhí)行時(shí)應(yīng)全程進(jìn)行監(jiān)護(hù)，確保變更實(shí)施正確性并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，所有變更都應(yīng)可跟蹤和查閱。

4.3 重視管理程序

應(yīng)根據(jù)調(diào)試需求及時(shí)升版調(diào)試管理程序，確保程序的時(shí)效性和適應(yīng)性。在調(diào)試前和過(guò)程中都要重視程序的學(xué)習(xí)和宣貫，使大家有效執(zhí)行管理規(guī)定。

4.4 重視責(zé)任

調(diào)試過(guò)程中各種問(wèn)題的責(zé)任劃分要有嚴(yán)格的界定。調(diào)試人員應(yīng)了解并能辨識(shí)相關(guān)問(wèn)題的責(zé)任方，在處理問(wèn)題時(shí)善于運(yùn)用合同規(guī)定促進(jìn)問(wèn)題解決并維護(hù)調(diào)試方權(quán)益。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著DCS系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，DCS調(diào)試難度也將隨之增大，其難點(diǎn)不在于技術(shù)層面，而在于調(diào)試過(guò)程的總體組織，過(guò)程控制以及經(jīng)驗(yàn)積累方面。調(diào)試單位應(yīng)及時(shí)吸收國(guó)內(nèi)外調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身特點(diǎn)建立滿足調(diào)試需求的管理體系，從調(diào)試技術(shù)和管理方面做好過(guò)程控制，確保核電站DCS調(diào)試工作能高質(zhì)量和高效率的完成。

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