核电站DCS系统中调节阀的控制研究及改进

摘要目前我国核电事业正在高速发展，与此同时数字化技术也在飞速发展，鉴于DCS系统（分散控制系统）具有模拟量控制系统无法比拟的优越性，其在核电站中的应用越来越广泛。目前国内在建的百万千瓦级核电站仪控系统都是采用的全数字化DCS系统。而调节阀在DCS系统中属于比较复杂的控制对象，本文以中核集团承建的福清、方家山项目为背景，重点介绍了DCS中调节阀无扰切换的控制逻辑和人机接口方案，同时也提出了方案中存在的突出问题及其改进建议。

关键词核电站； DCS 调节阀；无扰切换

0 引言

福清一期和方家山项目是中核集团旗下的中国核电工程有限公司第一批总承包的项目，并且采用的是全数字化DCS系统。该项目中DCS平台是由英国INVENSYS公司的安全级TRICON系统、非安全级IA系统和法国ATOS公司的ADACS_N系统构成。

TRICON和IA构成了DCS的一层，即自动控制和保护层，负责电厂不同工艺监视系统的信号调制和处理。其中TRCON主要完成与安全相关的功能，如反应堆跳闸逻辑、专设安全设施驱动等；IA主要完成非安全相关的控制逻辑处理和信号传输；ADACS_N系统构成了DCS的二层，即操作和信息管理层. 使操作员能够操作电厂，并监督电厂状态。

1 POT对象

方福项目中DCS系统一层和二层是不同厂家的平台，这样就意味着需要建立两个平台间的数据链接机制，该项目中这两个平台的数据传输是基于FOXAPI协议。

基于FOXAPI通讯协议的http:///
一、二层数据传输是通过工程对象块（PROJECT OBJECT TYPE，简称POT）来完成的，在项目中有很多种POT类型，如开关量（Binary input）、模拟量（Analog input）、手动阀（Manual valve）、电动阀（Block valve）、执行器（BinaryActuator），调节阀（Loop control valve）、电磁阀（Solenoid valve）、切换器（Selector）、多重命令块（Multi equipment commands）等几大类。每一类对象又可以根据具体的特性分为几种小类，各个类所需要的数据信息以及相应的操作命令是根据相应的系统逻辑图模拟图相关文件来配置定义的。一层送往二层的信息以及二层送往一层的命令都需要通过相应POT对象的配置来传输完成。

而调节阀在所有的过程对象中是比较复杂的控制对象。对于此类对象，一层往二层送的数据信息有调节器输出值、调节器设定值、控制模式、全开、全关等