国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

    秦山核電站是我國(guó)第一座自行設(shè)計(jì)、建造并成功運(yùn)營(yíng)的核電站，該電站的電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原采用法國(guó)的SOLAR計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)十多年的運(yùn)行后，由于元器件老化及備品備件缺乏等原因，設(shè)備故障開(kāi)始增多，經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)，已經(jīng)不能滿足電站安全穩(wěn)定運(yùn)行之需要，因此決定采用開(kāi)放的、通用DCS平臺(tái)作為基礎(chǔ)，針對(duì)核電站特殊功能需求定制開(kāi)發(fā)，從而徹底替換原系統(tǒng)，以更好地為核電站運(yùn)行服務(wù)。

2  系統(tǒng)介紹

    改造后的秦山核電站電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司的第四代控制系統(tǒng)HOLLiAS-MACS系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用開(kāi)放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、高性能的系統(tǒng)軟件、以及硬件設(shè)備的合理工藝和極為方便靈活的安裝方式，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用軟件技術(shù)及信號(hào)處理技術(shù)等國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，是一套理想而且實(shí)用的系統(tǒng)。

圖1  系統(tǒng)配置圖

2.1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性
    (1)  開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    在系統(tǒng)操作層，采用100M、10M冗余工業(yè)以太雙光纖環(huán)網(wǎng)為骨干網(wǎng)、冗余的五類雙絞線為分支網(wǎng)的分布式系統(tǒng)。在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)處理層，采用500K~12Mbps的Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線連接主控單元和各現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)處理模塊。系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的RS-485、RS-232電氣接口（Modbus協(xié)議）同其他系統(tǒng)的PLC、智能儀表連接。
    (2)  開(kāi)放的操作系統(tǒng)
    在系統(tǒng)操作層采用Windows 2000操作系統(tǒng)，并提供ODBC和OPC接口，保證系統(tǒng)軟件的開(kāi)放性和高性能的人機(jī)界面要求。
    在系統(tǒng)的控制站采用成熟的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)以確保控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性。主控單元的軟件固化在半導(dǎo)體盤(pán)中，而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在帶掉電保護(hù)的SRAM中，滿足控制系統(tǒng)可靠、安全、實(shí)時(shí)性要求。
2.2 系統(tǒng)軟件特性
    ?  實(shí)時(shí)性  控制器基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，保證控制精度、實(shí)時(shí)、高效；
    ?  先進(jìn)性  靈活的客戶/服務(wù)器構(gòu)架，適合核電大規(guī)模系統(tǒng)的I/O、報(bào)警、報(bào)表、趨勢(shì)、服務(wù)器分布式設(shè)置，既保證數(shù)據(jù)的一致性，又可以使負(fù)荷均擔(dān)，功能豐富的HMI人機(jī)界面，靈活強(qiáng)勁的控制軟件，支持離線仿真，在線下裝，數(shù)據(jù)回讀功能；
    ?  經(jīng)濟(jì)性  現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效節(jié)約整體項(xiàng)目投資，降低運(yùn)行成本，系統(tǒng)可以接入Profibus-DP、CAN等各種現(xiàn)場(chǎng)總線的儀表設(shè)備，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和用戶的二次投資。TCP/IP技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成簡(jiǎn)單，且可使Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程瀏覽和訪問(wèn)；
    ?  易用性  智能設(shè)備管理，故障診斷，精度校正，帶電插拔，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)行人性化設(shè)計(jì)；
    ?  延續(xù)性  操作站采用通用的軟硬件平臺(tái)，可跟隨信息技術(shù)的不斷提高而同步升級(jí)。
2.3 系統(tǒng)硬件特性
    硬件的特性主要是采用先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)，其工藝合理、安裝方便、安全、穩(wěn)定可靠以及美觀等：在I/O處理單元上采用小模塊結(jié)構(gòu)（模擬量8點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量16點(diǎn)），在A/D處理器上采用每路一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，使危險(xiǎn)進(jìn)一步分散；每路信號(hào)在接口處都增加過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)措施，使得模塊在大信號(hào)下干擾不損壞；每個(gè)模塊都可以帶電插拔，更換方便；模塊和底座之間采用歐式針型連接器，保證連接可靠；采用多種冗余結(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)、控制器、電源模塊）系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠。
    (1)  現(xiàn)場(chǎng)控制站電源
    現(xiàn)場(chǎng)控制站的電源為單元式模塊化結(jié)構(gòu)，從輸出電壓上來(lái)看，分為DC 24V和DC 48V兩種。其中，系統(tǒng)電源的輸出為DC 24V，開(kāi)關(guān)量巡檢電源的輸出為DC 48V。
    電源模件采用冗余熱備，均流工作方式，某一個(gè)部件發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)仍可以保持正常工作，且可在線帶電插拔。
    系統(tǒng)電源給各I/O模塊和主控單元的供電，現(xiàn)場(chǎng)電源用來(lái)給現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量輸入節(jié)點(diǎn)提供巡檢電壓。
    (2)  現(xiàn)場(chǎng)控制站主控單元
    主控單元是一個(gè)PC兼容的高性能的工業(yè)級(jí)中央處理單元。它采用模件化結(jié)構(gòu)，由CPU板、多功能卡（完成主從判定邏輯電路、掉電保護(hù)SRAM電路、雙冗余以太網(wǎng)控制器、Profibus-DP控制器等功能）、電源模件組成，其CPU具有強(qiáng)大的整數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算能力，能進(jìn)行大規(guī)模的復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作。主控單元還有多種通信接口，可與現(xiàn)場(chǎng)控制站的過(guò)程I/O模塊相連構(gòu)成一個(gè)完整的MACS系統(tǒng)，同時(shí)還能方便地實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的互連，增強(qiáng)系統(tǒng)的開(kāi)放性。另外，通過(guò)冗余接口能方便地實(shí)現(xiàn)雙機(jī)的冗余，使系統(tǒng)的可靠性大大提高。
    (3)  現(xiàn)場(chǎng)控制站過(guò)程I/O單元
    考慮到系統(tǒng)安全長(zhǎng)期運(yùn)行，采用低功耗元器件，降低整體的熱損耗，同時(shí)在機(jī)柜中設(shè)計(jì)了通暢的風(fēng)道，可以滿足核電站的環(huán)境要求。
    為了避免在故障狀態(tài)下的故障輸入信號(hào)損壞系統(tǒng)，在I/O模塊上采用了大量的保護(hù)和隔離措施，I/O模塊采用光電隔離，使模塊內(nèi)外在電氣上分離，對(duì)于信號(hào)端子上的高電壓串入，瞬態(tài)高壓可以靠可自恢復(fù)的TVS（Transient Voltage Suppressor，瞬態(tài)電壓抑制器)器件吸收，不會(huì)損壞系統(tǒng)，長(zhǎng)時(shí)間的高電壓信號(hào)只會(huì)影響本通道的數(shù)據(jù)采集，遵循單一故障原則。
    在I/O模塊中，采用了Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，I/O模塊均支持帶電熱插拔，所有的I/O模件均采用智能化設(shè)計(jì)，模件本身自帶CPU，負(fù)責(zé)通道信號(hào)掃描及信號(hào)預(yù)處理，然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線（Profibus-DP)與主控單元通信。模件具有看門(mén)狗定時(shí)器電路，可使模塊在異常情況下自動(dòng)復(fù)位。提供了模塊電流過(guò)載保護(hù)、DC 24V反向保護(hù)、通訊線箝壓保護(hù)。支持實(shí)時(shí)的狀態(tài)顯示，可實(shí)時(shí)顯示本模塊的運(yùn)行狀態(tài)和通信狀態(tài)。I/O模塊分為2個(gè)部分，通用底座和模塊本體，底座采用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，通過(guò)密封的歐式連接器連接模塊本體，通過(guò)防混銷可以避免在錯(cuò)誤位置上插入模塊本體。

3  工程概況
    系統(tǒng)的主干網(wǎng)是用光纖將4對(duì)（8臺(tái)）HIRSCHMANN光電以太網(wǎng)交換機(jī)連接起來(lái)的雙環(huán)網(wǎng)，這樣就能做到既是每個(gè)環(huán)路上有一處出現(xiàn)線路斷裂，也能保證主干網(wǎng)也是冗余狀態(tài)，這就是主干網(wǎng)的雙冗余。
    工程配置兩臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器、兩臺(tái)通訊服務(wù)器、一臺(tái)Web服務(wù)器，兩臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器完成I/O服務(wù)、趨勢(shì)服務(wù)、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及報(bào)警等；兩臺(tái)通訊服務(wù)器，一臺(tái)數(shù)據(jù)輸入通信服務(wù)器，負(fù)責(zé)采集氣象微機(jī)系統(tǒng)、RMS（Reliability，Maintainability and Safety，可靠性維修性安全性）系統(tǒng)、堆芯欠冷系統(tǒng)A列的數(shù)據(jù)，另一臺(tái)數(shù)據(jù)通信服務(wù)器，負(fù)責(zé)向環(huán)境應(yīng)急系統(tǒng)、BEACOM系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)和采集堆芯欠冷系統(tǒng)B列的數(shù)據(jù)；Web服務(wù)器完成系統(tǒng)向工廠局域網(wǎng)發(fā)送機(jī)組運(yùn)行的適時(shí)數(shù)據(jù)，并在Web服務(wù)器和工廠局域網(wǎng)之間安裝了病毒防火墻，防止外界病毒侵襲系統(tǒng)，保證系統(tǒng)安全。
    工程配置1臺(tái)工程師站、4臺(tái)操作員站、1臺(tái)值班長(zhǎng)站和打印設(shè)備。
    整個(gè)系統(tǒng)配置4個(gè)I/O站以及1個(gè)遠(yuǎn)程I/O裝置，而且每個(gè)站都是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選在相應(yīng)位置，使系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配更加合理，大大節(jié)約投資。
    系統(tǒng)配置GPS校時(shí)集線器，作為系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)鐘源，對(duì)系統(tǒng)服務(wù)器、操作員站、I/O采集站全部進(jìn)行自動(dòng)校時(shí)，保證各個(gè)服務(wù)器、操作員站、I/O采集站的時(shí)間完全同步，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)時(shí)鐘統(tǒng)一，校時(shí)精度≤1ms。

4  結(jié)語(yǔ)

    在2005年初秦山核電站第八次換料大修期間，此系統(tǒng)順利實(shí)施，并且一次投運(yùn)成功，保證了核電站按計(jì)劃正常并網(wǎng)發(fā)電。通過(guò)近幾個(gè)月的運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行正常，大大降低了儀控人員的工作量，為運(yùn)行人員的操作提供了很好的幫助。
    秦山核電站電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成功更新，為核電站的數(shù)字化工作做了一次有益的嘗試，為以后的核電站全數(shù)字化奠定了一定的基礎(chǔ)。