1工程概況及調試目的

秦山核電二期4號機組電站計算系統(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)服務器、數(shù)據(jù)處理機柜、圖形組態(tài)工具軟件、打印服務站等構成。

電站計算機系統(tǒng)調試由系統(tǒng)設備功能試驗、數(shù)據(jù)信號傳輸通道試驗、系統(tǒng)功能試驗3步組成，檢驗系統(tǒng)整體功能，并給出測試評價。

2系統(tǒng)功能

連續(xù)采集、監(jiān)視機組各種運行參數(shù)及設備運行狀態(tài)，并對其參數(shù)進行必要的信號處理。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，并提供完整的報警信息，對任何報警能給出具有報警點、CRT顯示和報警打印。提供跳閘事件的順序記錄，指定參數(shù)定時制表、趨勢記錄、事故追憶打印等，具有在線的性能計算和經(jīng)濟分析功能，并將結果向運行人員顯示和打印，以指導運行操作。

3調試過程與技術要點

3.1系統(tǒng)設備功能試驗

電站計算機系統(tǒng)設備功能試驗，確認系統(tǒng)工控機、機柜內裝置（CPU，擴展組件，組件，組件底板、端子排、輸出繼電器、電源模塊，風扇等）、打印機等裝置正常，能達到設計要求并可正常運行。

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

2)檢查并確認裝置供電電壓、熔絲符合要求，并做好記錄。

技術要點：必須依據(jù)設計文件與實際負載情況認真核對，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度試驗。對于各等級回路，選擇合適的試驗電壓，正確施加在獨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電壓一分鐘。

技術要點：選擇合適試驗電壓與持續(xù)時間，不應出現(xiàn)局部放電、擊穿或閃絡、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。

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

5)對裝置檢查無誤后進行受電，檢查裝置的通風扇通風情況。

技術要點：受電順序應嚴格按照電氣系統(tǒng)圖逐個合閘并觀察狀態(tài)。

6)裝置供電與投運。裝置電源系統(tǒng)采用交流不間斷供電方式。

a）系統(tǒng)加、斷電試驗。關閉系統(tǒng)各設備電源，再開啟系統(tǒng)各設備電源，系統(tǒng)性能和操作應恢復正常。

技術要點：關閉與開啟系統(tǒng)各設備電源，依次先停下游電源再停上游電源，逐漸減少負荷；先加上游電源，再加下游電源，逐漸增加負荷。

b)系統(tǒng)時鐘同步測試。觀察系統(tǒng)時間與GPS設備時間是否保持同步，若不同步，手動調整系統(tǒng)時間超前或滯后5分鐘，等待GPS校對時間。

c)主機開機耗時測試。連接好主機電源后打開CRT，按下電源開關并開始計時，待系統(tǒng)主窗口彈出后計時結束，記錄開機時間。

技術要點：需分清系統(tǒng)主窗口并及時記錄時間。

d)切換操作環(huán)境測試。進入主界面點擊相應菜單按鈕，通過輸入安全密碼，進入相應權限操作環(huán)境并作出操作，并在不同環(huán)境中切換操作。

技術要點：明確不同操作環(huán)境及權限，不可盲目點擊。

e)多顯示器測試。

技術要點：在有多顯示器串聯(lián)工作方式的工作站上，同時打開該2臺顯示器，用鼠標左右移動，觀察是否鼠標先后經(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，沒有重復或者漏顯。

在有多顯示器并聯(lián)工作方式工作站上，同時打開該2臺顯示器，觀察兩個顯示器的畫面是否一致，是否存在延時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

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分度熱電偶信號進行信號模擬并應符合精度要求；短接開關量通道，觀察CRT狀態(tài)或信號處理卡件通道指示。

技術要點：分清通道與通道信號類型，正確連接信號發(fā)生器，并應注意不同類型卡件，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。

進入系統(tǒng)軟件平臺更換控制環(huán)境，找到該AI量對應的模塊，雙擊該模塊，進入該模塊所在的畫面，找到該AI點對應通道。

技術要點：

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

b)FBM201：0~20mA通道隔離輸入組件具有8路20mADC 模擬量輸入通道。每個通道可接受一個二線制模擬量傳感器輸入。

c)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。

d)AI輸入信號為4~20mA時，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顯示值，點開流程畫面找到AI點對應畫面，點擊顯示值監(jiān)測框，即出現(xiàn)對應變量檢測畫面，在相應的表格中記錄該變量對應的顯示值。

e)AI輸入信號為0~10VDC二線直流電壓時，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二個端子上，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的顯示值，點開流程畫面找到AI點對應的畫面，點擊顯示值監(jiān)測框，即出現(xiàn)對應的變量檢測畫面。

2)開關量輸入通道測試。

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繼電器輸出觸點接觸是否良好、觀察CRT狀態(tài)指示。

4)卡件的帶電插拔測試

技術要點：檢驗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)點應該變成天藍色，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亮，稍等約30秒，卡件應自動恢復，綠燈常亮，紅燈熄滅且卡件本身沒有任何損壞，畫面上的通訊點應恢復正常顯示。

5)卡件的故障報警測試

技術要點：測試卡件出現(xiàn)故障時的狀態(tài)報警信息的返回，拆除卡件的供電電纜或通訊電纜；可看到CRT彈出閃爍，進入監(jiān)測畫面，看到該卡件所在的標識變?yōu)辄S色；找到該卡件后看到該卡件處于報警狀態(tài)，恢復卡件電纜接線，此時卡件應恢復正常工作狀態(tài)。

6)冗余電源測試

技術要點：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)應保持不變，恢復此路供電電纜，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、通訊供電提供接口，檢查底板供電可靠性。

技術要點：拔除該底板的一路供電電纜，該底板的供電狀態(tài)應保持不變，不影響正常使用，恢復此路供電電纜，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，查看電源失電報警是否產(chǎn)生。

3.3系統(tǒng)功能試驗

1)試驗報表。試驗報表在試驗結束后打印，打印應在試驗結束后自動進行。編輯完的試驗方案應以文件的形式進行保存，該文件應可隨時加載并啟動試驗。

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

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

故障錄波功能不對開關量進行記錄，但用戶調用錄波記錄結果進行分析時，系統(tǒng)將自動從S0E列表中調出對應時間段內開關量變化記錄與錄波所記錄的模擬量變化，組成一個文件存儲并同時顯示給操作人員。

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儲為一個文件。歷史庫每小時自動保存一次，因此均可查詢相應時間內的日志文件和歷史數(shù)據(jù)。

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

5)試驗記錄與故障錄波查詢與分析。對試驗記錄數(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的信息都可以在兩個機組的工作站上在線查詢顯示，并可將顯示的內容以請求打印的方式輸出到打印機。

4所遇問題與分析

4.1調試初期經(jīng)常發(fā)生卡件燒壞現(xiàn)象。主要原因：由于接線錯誤與就地引起外回路強電竄入。加強調試方案審批與技術交底，使用具備資格的調試作業(yè)人員，并不斷加強培訓，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，再插入卡件，送上空氣開關。

4.2系統(tǒng)發(fā)生死機情形。主要原因：由于在調試階段發(fā)生了大量的數(shù)據(jù)修改與運行期間生成的垃圾文件占用系統(tǒng)內存所造成，應定時對系統(tǒng)進行清理。

4.3就地磁翻板水位計指示、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、安裝質量、人為失誤等多方面原因引起。

4.4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)誤差調試，可有效地消除系統(tǒng)誤差，解決存在問題。

5總結

I/A Series系列電站計算機系統(tǒng)應用較為成熟，運行穩(wěn)定，功耗低，組態(tài)靈活，掌握其調試方法與技術要點，對今后同類型系統(tǒng)調試驗收，奠定良好的實踐經(jīng)驗。

總結

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