浅议核电站数字化仪控系统

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1、浅议核电站数字化仪控系统　　摘要：核电站的仪控系统是核电站的“心脏”。传统的模拟量组合单元仪表为主的控制系统，由于模拟量采用大量的小规模集成电路运算放大器元件，数字量采用大量的继电器逻辑控制，使的对系统的运行和器件维护工作任务繁重。传统的主控室由于要求大量的信息显示和操作，其布局也比较大。数字化仪控系统（DCS）能够克服上述传统模拟量组合单元仪表的缺点，使机组更加安全可靠、经济运行。随着DCS系统在常规电站的发展和成熟应用，新建核电站使用全数字化仪控系统（DCS）已经是必然趋势。本文将简要的探讨核电站的数字化仪控系统的

2、技术发展。关键词：核电站；数字化技术；仪控系统（DCS）中图分类号：[TL48]文献标识码：A文章编号：引言7人们对于能源的需求欲望只有膨胀的空间，没有紧缩的可能。而核电站这一利用核裂变或者核聚变时所释放的强大能量，将其适当的转化为电能，以供人们使用。从一定程度上来说，核电站的出现可以缓解人们对于自然能源需求的压力。而在核电站项目建设之中，数字化仪控系统对于传统的控制系统来说，显然优越性更高。核电站实行数字化仪控系统的管理不仅能够减少核电站的设备故障率、提高系统的系能，还能降低核电站的经济成本。可见，数字化仪控系统在核

3、电站中的应用的势头将会越来越普遍。1.我国数字化仪控系统的发展历史在20世纪70年代，我国核电厂采用的大多是模拟反应堆仪控系统，虽然该系统的安全与可靠性方面良好，但此模拟系统亦存在很多问题，譬如:技术算法简单，精确度较差，且维修难度较大，而这些恰恰在核电站经济方面起着举足轻重的作用。现如今，随着科技与技术的发展，不少在建以及已建成的电站正在逐步按计划进行数字化仪控系统的更换，我国的电站亦都将采用数字化仪控系统，且该系统所带来的经济效益也是令人满意的。当然，数字化仪控系统带来的新问题需要我们共同去研究解决，这便会推动科学

4、技术的进一步发展【1】。2.数字化仪控系统的特性2.1可信赖度高数字化仪控系统在结构上采用的是容错设计，这便使得及时在任何一个单元失效的情况下，仍然能保持系统的可执行性。依据系统功能，可分为过程控制级、通信级、处理级、自动控制级、独立控制级和过程级，它们各有分工，相互配合，即使出现全局性通信或者管理失效，局部站仍能维持工作，所以数字化仪控系统的第一个优点就是具有很高的可信赖度【2】。72.2可操作性强数字化仪控系统的软件和硬件均采用的是规范化、开放式设计，它具有非常灵活的配置以便适应不同客户的需要。生产单位如果需要改变

5、生产工艺和生产流程的话，只需要改变数字化仪控系统的配置或者修改它的软件组态。并且，该系统的软件是面向各个生产操作、工艺技术及工业控制技术等人员的，所以大多都是采用方便而实用、灵活而简捷的人机会话系统，系统中的趋势图、菜单、操作画面等都具有良好的实时性，所配置的操作器等也越来越具有广泛的操作性和实用性。所以，可操作性强是数字化仪控系统的第二个优点。2.3独立管理性数字化仪控系统虽然是实时安全可靠的工业控制局部网络，使得整个系统信号可以共享，各站之间从升级处理到总体功能发挥上具有良好的协调性，但实际上，数字化仪控系统上的各

6、个工作站都是通过网络的接口联系起来的，这样，不仅各个站容量可以随时扩充，而且系统的配套软件随时可实现加载组态，所以数字化仪控系统是一个能独立管理的性子系统。3.核电站的数字化仪控系统升级优化7虽然数字化仪控系统有如上的几点优点，但数字化仪控系统的采用也随之带来了一些新的问题。比如由于采用数字化仪控系统后，电站需要采用大量的微处理器（CPU）及配套的软件和I/O卡件等，这造成了与模拟仪控系统最大的一点不同是数字化仪控系统会经过逻辑设计将软件和硬件联系起来从而共同实现系统的预设功能，并且系统间的信息通讯也需要采用全新的技术

7、，比如现场总线，网关、逻辑地址等。同时，数字化仪控系统也带来了一种新的失效模式叫做软件失效模式。关于这些方面的系统可靠性评价以及如何将这些评价与已有的电站PSA模型进行整合目前还处于研究之中。所以，由以上的论述分析可得知数字化仪控仪控系统需要进行定性与定量分析评价，核电站的数字化仪控系统需要进行升级优化，从而更真实地得出数字化仪控系统的可靠性水平，为反应堆的设计、检测以及维护提供支持。数字化仪控系统的升级优化可从以下两点进行：设备问题和系统问题。3.1设备问题7设备问题可分为备件的淘汰和短缺问题，仪控设备的老化问题等。

8、分别论述如下：如今电子技术的发展日新月异，造成旧的备件和设备将很快被淘汰。目前在使用的核电站中大部分采用的是单元组合仪表、核级变送器等仪控设备，它们已经被淘汰，而且许多厂家已经停产，备件短缺成为运行维护过程中日益突出的问题，仪控设备的种类繁多、优化升级快导致兼容性差、缺乏统一规划也是造成设备问题的一个重要原因。而对于数字化仪控系统