核电站DCS控制系统中多重命令块研究

周 鹏 商海龙



核电站DCS控制系统中多重命令块研究

周 鹏 商海龙

福建福清核电有限公司，福建 福州 350318

随着科学技术的发展和数字化的广泛应用，DCS系统在核电站中发挥的作用尤为突出，DCS逐渐成为核电站中不可缺少的控制系统。如今我国正在建的各大核电站都采用数字化的DCS控制系统，而多重控制模块是DCS系统中比较特别的操作模块。就中核集团承建的福清、方家山项目，分析了DCS系统中多重命令块的控制方案，发现了其中的不足及存在的问题，并提出了相应的解决方案。

核电站；DCS控制系统；多重命令块

1 POT对象

在方福项目中，DCS系统一层和二层来源于不同厂家的平台，这就使得需要建立一个链接机制，把一层和二层之间的数据联系起来，而方福项目中把数据联系起来基于FOXAPI协议[1]。

工程对象块，即POT来完成基于FOXAPI的一、二层数据传输，在方福项目中有许多种类的POT，如模拟量、开关量、执行器、切换器、手动阀、电动阀、电磁阀、调节阀以及多重命令块这几大类。

以上几大类依据具体功能特点，又可分为更具体的小类，各类别的块所涉及到的数据信息及操控命令均需依据相应的逻辑关系图来进行配置、定义。多层之间的信息互相传递均需经由对应的POT对象进行配置后传递。

就所有的操作过程而言，多重命令块是其中比较特殊的操作对象，以下将对其进行详细的介绍。

2 多重命令块控制的分析

2.1 多重命令块基本操作的分析

要想分析多重命令块的基本操作，首先得了解其基本功能。多重命令块是用于完成一个命令可以同时控制多个设备的操作对象，在核电站ETY系统中，就实现了一个命令同时控制ETY006VA以及ETY008VA。

然而多重命令块可以实现对多个设备同时控制，得益于其操作面板不会受到设备反馈的制约，这也是多重命令块的控制原理。下图即为多重命令块的信号传输原理：

由图1可知，该对象二层仅接受了由一层传来的确认信号，但其并没有再接受从0层传来的反馈信号。这样，位于多重命令块的操作面板上的操作按钮不会被锁闭。对于其他操作对象来说，位于其操作面板上的操作按钮会在设备处于关闭状态时被锁闭。

多重命令块同时对多个设备进行控制，比如发出一个开命令后，如果被控制的多个设备其中之一出现了故障而没有执行命令，在故障解决后，就需要再一次进行开操作来把设备打开。这时候由于其他被控制设备已经进行开操作，就会导致该命令块上的开操作被闭锁，这个随后出现的故障又使得故障解决后的设备不能直接打开，只有在操作块上执行关操作，待所有被控制的设备关闭以后，操作面板上的开操作才会被激活然后进行后续操作。很明显，这是不合理的，因此可以证明多重命令块的控制是不受0层传来的反馈信号的，这样使得其可以自由操作，这也为该命令块的引申功能打下了基础。

2.2 多重命令块的引申功能

由于该命令块可以不受0层的反馈信号，这样操作面板上的操作按钮就不会被闭锁，就不会因为设备是开、关状态而不能进行操作。因此，该命令块可以实现一些特殊要求的操作，这也是该命令块的引申功能，比如REA001PO以及REA002PO的逻辑操作[2]。

3 存在的问题以及解决方法

3.1 存在的问题

REA补水泵的逻辑问题虽然通过采用多重命令块的方法已基本解决，但是其还存在一些问题。

首先，多重命令块不是随便就可以增加的，这取决于画面的拥挤度。增加多重命令块就是在画面上增加一个个对象，会加剧画面的拥挤程度。在不同的系统中，特别是一回路和一回路辅助系统的画面早已拥挤，一味地增加对象，不利于操作员对核电厂的监控和控制。

其次，多重命令块的控制不受0层传来的反馈信息，因此其操作面板不会进行闭锁，如果操作员对多重命令块的操作面板进行开、关操作，而其又不显示是否已进行过操作，这样就会导致操作员多次对操作面板进行开、关操控，以至于造成无法预测的后果。

3.2 解决方法

对于解决因多重命令块而产生的画面重叠拥挤问题，目前普遍采用被控对象原图标化的方法。此方法点击被控对象原图标时，反馈的显示结果为多重块的操控界面，而不是直接显示出被控对象，这样一来，需要把所有被控对象分的图标，分别用多重块进行一一对应来实现点击被控对象时在操控器直接显示出被控对象图标操控图标及选项。在方福项目中，DCS平台由于商务以及局限性的原因，导致不能增加多重命令块。希望方福项目中DCS的供应商可以根据以上的方法对系统做出改进，实现该功能。这样就能避免画面拥挤的现象，以便完成一些特殊的逻辑。

针对无法判断多重命令块的操作面板上是否已进行操作的问题，可采取在每一次打开操作面板并且进行操作的按钮上做一个特殊标记，比如在按钮上加一个红色的框。这样，既可以保证相应的操作不被闭锁，又能提醒操作员已经进行过该操作，有效地避免无法预测的后果。

4 结语

本文就中核集团承建的福清、方家山项目分析了DCS系统中多重命令块的控制方案，发现了其中的不足及存在的问题，并对问题提出相应的解决方案。

随着方福项目的不断发展，在发现其中的问题并且思考解决的过程中，DCS系统中多重命令块的控制功能在不断地改进和完善，有效地提高了系统的稳定性和可靠性。希望在未来新项目的开发中，可以合理地借鉴方福项目的经验，以及本文所提到的问题和解决方法，优化创新DCS中多重命令块的控制功能[3]。

[1]李文玉，尤文强.核电站DCS控制系统命令编程浅析[J].华北电力大学学报，2014，8（1）：52-54.

[2]张振宁.核电站DCS控制系统中的多重命令块解决方案研究[J].核电工业， 2015，5（5）：3-7.

[3]刘海涛.核电站自动化控制系统编程框架浅析[J].电气时代，2015，10（10）：A20-A21.

Multiple Commands in the Nuclear Power Plant DCS Control System Research

Zhou Peng Shang Hailong

Fujian Fuqing Nuclear Power Co., Ltd., Fujian Fuzhou 350318

With the development of science and technology and the wide application of digital, especially the role of DCS system in power plant, the DCS has become indispensable in the nuclear power plant control system.The nuclear plant now being built in China are using digital DCS control system, and multiple control module is a special operation in DCS system module.This article on nuclear group building in fuqing, Fang Gushan project in the DCS system were analyzed by multiple command control scheme, found the deficiencies and problems, and put forward the corresponding solutions to problems.

nuclear power plant; DCS control system; Multiple commands block

TL362

A

1009-6434（2017）02-0103-02