核电厂DCS控制系统I∕O分配的原则和方法

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1、核电厂DCS控制系统I／O分配的原则和方法王强核电厂DCS控制系统I／O分配的原则和方法PrincipleandMethodofI／OAssignmentinDCSofNuclearPowerPlant互琵(北京中核东方控制系统工程有限公司，北京100176)摘要：针对核电厂工艺系统繁多、I／O点数量大且类型多的情况，设计了一套针对核电厂的I／O点分配方法。首先根据核电厂I／O点的安全等级、列、机组号等属性对I／0点进行了初步的划分；然后通过分析核电厂的工艺，将各个系统的I／O点划分到不同的功能

2、分区：最后，充分考虑设备之间的冗余、方便回路控制和后期维护等情况，将I／O点分配到卡件。以福清核电厂一号机组的反应堆冷却剂系统等3个系统为例，利用该方法进行I／O分配不仅提高了系统可靠性和可扩展性，而且后期维护量小。关键词：核电厂DCSI／O分配功能分区冗余隔离中图分类号：T1361文献标志码：AAbstract：InaccordancewiththeconditionsofnumeroustechnologicalprocesssystemsandhugeamountofI／Opointsin

3、nuclearpowerplant，themethodofI／Oassigmnentsuitablefornuclearpowerplantisdesigned．Firstly。basedonthepropertiesoftheI／Opoints，e．g．，safetylevel，trainandunitnumber，theI／Opointsarepreliminaryclassified；then，theI／Opointsofeachsystemaresortedintodifferentfu

4、nctionalsection；finally，consideringtheredundancyamongequipment，easementofloopcontrolandpost—maintenance。etc．-theI／Opointsareassignedtomodules．Withthreeofthesystemsincludingreactorcoolantsystem，etc．，inFuqingNPPUnit1asexample，themethodproposedhasbeenus

5、edforI／Oassignment，thereliabilityandexpandabilityofthesystemareenhancedandasmallamountofpost-maintenanceisneeded．Keywords：NuclearpowerplantDCSI／OassignmentFunctionalsectionRedundantIsolation0引言随着社会经济的不断发展，电力需求也13益提高，核电因其高效性、清洁性和经济性而受到人们的广泛关注。伴随着科技的发展

6、，核电厂控制系统也由数字化控制系统(digitalcontrolsystem，DCS)取代了传统的模拟控制平台。DCS控制系统为核电厂提供了各种控制和保护手段及监控信息。保证了核电厂在正常启动、停堆、异常和事故工况下能够安全、可靠和有效运行⋯。由于核电厂工艺复杂，控制设备众多．导致控制和测量点的数量非常庞大；同时，传感器和执行机构的类型也是多种多样，供电方式、信号类型也有所不同。面对如此复杂的情况，将所有I／O点合理地分配到控制柜中就非常困难心。3]。本文列举了国际标准中对I／O分配的总的要求，

7、并通过分析核电厂的工艺特点，借鉴DCS控制系统常用的I／O分配的原则．对核电厂的I／O点进行了合理的分配。修改稿收到日期：2013—05—19。作者王强(1977一)，男，2008年毕业于东南大学控制理论与控制工程专业，获博士学位；主要从事核电厂DCS控制系统的研究。1核电厂设计特点由于核电厂涉及的系统众多，工程量较大，因此将核电厂的所有工艺系统分成了3个包。第一个包主要包括了核电厂的供配电功能，共90多个系统，从工程进度上来说，这也是核电厂首先需要完成的部分。第二个包是核电厂的核心部分，主要包

8、括了核岛相关90多个工艺系统．这也是控制系统设计中难度最大的部分。第三个包包括了核电厂常规岛部分的40多个工艺系统，逻辑也比较复杂。除此以外，核电厂还根据设备安全的重要性．对设备进行了安全分级．即非安全级、安全相关级和安全级。其中，安全级设备主要负责反应堆的紧急停堆、安全壳的隔离、余热导出和防止放射性物质向环境释放的功能。安全级设备是核电厂的核心，当核电厂出现事故时，安全级设备会及时启动安全级的控制系统．避免放射性物质的泄漏。执行正常的核电厂运行及与安全原则无关的控制系统和设备属于非安全级。此外