儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿

嶺澳二期

儀表控制系統(tǒng)調(diào)試基本概念調(diào)試部技術(shù)管理處質(zhì)控科唐必輝儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第1頁9.1熱工測量基本知識

9.2熱工測量基本原理

9.3熱工測量通道

9.4過程控制

9.5經(jīng)典核電站控制系統(tǒng)

9.6反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)

9.7控制棒控制系統(tǒng)

9.8堆外中子通量測量系統(tǒng)

9.9RIC系統(tǒng)

9.10汽機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)

9.11DCS系統(tǒng)介紹

9.12DCS及儀控系統(tǒng)調(diào)試

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第2頁9.1熱工測量基本知識測量是利用某種工具并以試驗(yàn)或計算方法獲取被測參數(shù)數(shù)值過程熱工測量是熱力生產(chǎn)過程中各熱工參數(shù)測量技術(shù)（熱工測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上是指對壓力、溫度等熱力狀態(tài)參數(shù)檢測，但在伴有熱力過程各類生產(chǎn)中，還常包含流量、料位、成份、振動和轉(zhuǎn)速等參數(shù)測量）。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第3頁9.2熱工測量基本原理電氣測量溫度測量壓力測量液位測量流量測量轉(zhuǎn)速測量位置測量振動測量在線儀表儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第4頁測量通道組成測量通道是指用于工業(yè)測量中產(chǎn)生、傳送信號所使用全部設(shè)備,包含：

敏感元件變換元件傳遞元件顯示元件

9.3熱工測量通道儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第5頁慣用測量信號類型

電流：慣用于測量中電流信號是在4-20mA間連續(xù)改變電流。

電壓：這是一個電壓值隨用戶而變電壓信號。1-5V用于控制；0.2-1V用于統(tǒng)計表和指示表；100-500mV用于工業(yè)計算機(jī)。

電阻：慣用溫度探頭由鉑電阻(0℃時為100Ω)組成。小信號放大器或轉(zhuǎn)換器測量傳感器電阻并將這轉(zhuǎn)換為在強(qiáng)度上成正比大信號(通常是4-20mA)。為了消除電纜電阻所產(chǎn)生誤差而通常使用三線制或四線制

熱電偶：含有結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍寬、準(zhǔn)確度高、熱慣性小、輸出信號為電信號便于遠(yuǎn)傳或信號轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn)。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第6頁測量通道試驗(yàn)方法

傳感器試驗(yàn)及調(diào)整目標(biāo)是使測量輸出信號改變與輸入物理量改變相對應(yīng)。調(diào)整分三步進(jìn)行：1、模擬傳感器所要測量物理量值。2、該物理量值必須能被準(zhǔn)確儀表來測量，該儀表也能用準(zhǔn)確裝置來測量輸出信號。3、調(diào)整輸出信號使其與為輸入信號相對應(yīng)物理量值加上或減去允許誤差值。

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第7頁對傳感器調(diào)整需要考慮以下幾個方面變量:被測物理量范圍，這些是由它最小、最大和額定值（在正常至滿功率運(yùn)行時所到達(dá)值）來表征；傳感器可測量范圍，測量范圍比被測物理現(xiàn)象范圍要大；傳感器物理量程，這是在傳感器刻度范圍內(nèi)能被調(diào)整最大物理量程（或是開、關(guān)傳感器閾值）。這個量程是由制造廠商要求，包含了由用戶所選定調(diào)整范圍；傳感器調(diào)整值，這些值等于所選定測量范圍。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第8頁9.4過程控制

過程控制慣用術(shù)語被調(diào)量（被控制量）：表征生產(chǎn)過程是否正常運(yùn)行并需要加以調(diào)整物理量，比如圖中水位h。給定值：按生產(chǎn)要求被調(diào)量必須維持希望值，簡稱給定值。控制對象（被控對象）：被調(diào)整生產(chǎn)過程或設(shè)備稱為控制對象，比如上圖蒸汽發(fā)生器。調(diào)整機(jī)構(gòu)（控制機(jī)構(gòu)）：可用來改變進(jìn)入控制對象物質(zhì)或能量裝置稱為調(diào)整機(jī)構(gòu)。控制量（調(diào)整量）：由調(diào)整機(jī)構(gòu)（閥門、擋板等）改變流量（或能量），用以控制被調(diào)量改變，稱為控制量，比如上圖中給水量。擾動：引發(fā)被調(diào)量偏離其給定值各種原因稱為擾動。控制過程（調(diào)整過程）：原來處于平衡狀態(tài)控制對象，一旦受到擾動作用，被調(diào)量就會偏離給定值。要經(jīng)過自動控制儀表或運(yùn)行人員調(diào)整作用使被調(diào)量重新恢復(fù)到新平衡狀態(tài)過程，稱為控制過程。自動控制系統(tǒng)：自動控制儀表和控制對象經(jīng)過信號傳遞相互聯(lián)絡(luò)起來就組成一個自動控制系統(tǒng)。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第9頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第10頁常規(guī)控制器百分比(P)控制器百分比積分控制器（PI）百分比積分微分控制器（PID）儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第11頁9.4過程控制

控制裝置

控制閥

最常見控制裝置就是控制閥，控制閥調(diào)整流動流體。

定位器氣動控制閥依靠定位器來接收由過程控制器提供一個輸入信號并把它轉(zhuǎn)換成閥門行程。

電氣轉(zhuǎn)換器電/氣轉(zhuǎn)換器作用是將4~20mA(DC)電流信號成百分比地轉(zhuǎn)換成氣信號，作為氣動閥門定位器和氣動執(zhí)行器氣動控制信號

氣電轉(zhuǎn)換器儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第12頁控制系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)M量控制系統(tǒng)試驗(yàn)

開關(guān)量控制系統(tǒng)試驗(yàn)

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第13頁模擬量控制系統(tǒng)試驗(yàn)1、靜態(tài)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：就是經(jīng)過靜態(tài)試驗(yàn)檢驗(yàn)整個控制系統(tǒng)各步驟是否正確、各種參數(shù)靜態(tài)配合是否恰當(dāng)，確保進(jìn)行動態(tài)投入時系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，不至于因?yàn)樽詣涌刂葡到y(tǒng)投入造成異常情況發(fā)生。靜態(tài)試驗(yàn)普通包含以下幾方面內(nèi)容：（1）跟蹤試驗(yàn)包含輸出跟蹤、設(shè)定值跟蹤、偏置值跟蹤、策略跟蹤（2）邏輯功效試驗(yàn)包含聯(lián)動、保護(hù)、強(qiáng)置、禁升禁降、迫升迫降、自動轉(zhuǎn)手動等。（3）參數(shù)檢驗(yàn)包含檢驗(yàn)和設(shè)置參數(shù)，普通包含調(diào)整器方向、信號量綱、折線函數(shù)參數(shù)、測量信號處理（冗余、開方、阻尼濾波、賠償計算）等。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第14頁2、動態(tài)整定目標(biāo)：經(jīng)過靜態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證模擬量控制系統(tǒng)，運(yùn)行工況滿足后，便可投入動態(tài)運(yùn)行，在投入運(yùn)行過程中進(jìn)行動態(tài)整定。動態(tài)整定主要目標(biāo)就是調(diào)整調(diào)整器參數(shù)。3、擾動試驗(yàn)有給定值擾動、內(nèi)部擾動、外部擾動儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第15頁次序控制系統(tǒng)試驗(yàn)

1、參數(shù)整定

包含控制參數(shù)，如壓力、溫度、液位、流量、振動等連鎖保護(hù)動作值，以及保護(hù)連鎖動作需要等候時間。設(shè)備本體保護(hù)連鎖動作值，可依據(jù)設(shè)備本身要求進(jìn)行整定；系統(tǒng)保護(hù)連鎖動作值，可依據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求進(jìn)行整定。

2、啟停時間整定

對于每個次序控制系統(tǒng)，依據(jù)相關(guān)電動閥、電動調(diào)整閥、電動擋板、電動調(diào)整擋板（或氣動）開啟和關(guān)閉時間，及設(shè)備開啟和停頓時間來整定次序控制系統(tǒng)開啟和停頓所需時間。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第16頁9.5經(jīng)典核電站控制系統(tǒng)

核電站主要控制系統(tǒng)1、反應(yīng)堆功率調(diào)整系統(tǒng)2、反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度調(diào)整系統(tǒng)3、穩(wěn)壓器壓力控制系統(tǒng)4、穩(wěn)壓器水位調(diào)整系統(tǒng)5、蒸汽發(fā)生器水位調(diào)整系統(tǒng)6、蒸汽排放控制系統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第17頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第18頁1、反應(yīng)堆功率調(diào)整系統(tǒng)功率控制系統(tǒng)是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，由兩個基本相同回路組成：一個是控制回路；一個是監(jiān)測回路。它依據(jù)一個基本功率刻度曲線給出負(fù)荷功率同功率控制棒棒位間函數(shù)關(guān)系，來控制功率棒棒位。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第19頁負(fù)荷

棒位轉(zhuǎn)換程序溫度偏差

棒速和方向轉(zhuǎn)換程序W汽機(jī)負(fù)荷要求棒位方向/速度RGTAVG整定值程序轉(zhuǎn)換程序（汽機(jī)負(fù)荷

平均溫度）∑TAVGREFTAVGA∑/2儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第20頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第21頁穩(wěn)壓器水位控制基本原理圖一回路穩(wěn)壓器容控箱RCP07/08/11MNMNTEPREA上充泵RCV046VP儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第22頁穩(wěn)壓器壓力控制系統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第23頁蒸汽發(fā)生器水位調(diào)整系統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第24頁一回路溫度控制

一回路平均溫度調(diào)整系統(tǒng)包含閉環(huán)通道和開環(huán)通道。閉環(huán)通道完成平均溫度準(zhǔn)確控制。它將高選平均溫度測量值Tavg與由二回路負(fù)荷P2（汽機(jī)負(fù)荷和最終功率整定值中最大值）決定經(jīng)函數(shù)發(fā)生器2產(chǎn)生平均溫度整定值Tref相比較，有偏差時移動平均溫度調(diào)整棒組R，使平均溫度與整定值相等(有盲區(qū))。開環(huán)通道完成平均溫度快速控制，功率失配改變時起調(diào)整作用。平均溫度控制系統(tǒng)經(jīng)過測量一回路平均溫度，與平均溫度整定值比較后，經(jīng)調(diào)整器產(chǎn)生調(diào)整信號，驅(qū)動R棒組，改變反應(yīng)堆反應(yīng)性，從而維持一、二回路功率匹配，即使一回路平均溫度等于其整定值。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第25頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第26頁9.6反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)功效：保護(hù)三大核安全屏障（即燃料包殼、一回路壓力邊界和安全殼）完整性，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)到達(dá)危及三大屏障完整性閾值時，緊急停閉反應(yīng)堆和開啟專設(shè)安全設(shè)施儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第27頁反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)組成：核電廠安全系統(tǒng)包含核電廠功率限制與快速降功率（預(yù)保護(hù)，堆芯保護(hù)）、反應(yīng)堆緊急停堆、專設(shè)安全設(shè)施。反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)由一次儀表系統(tǒng)、邏輯判斷處理系統(tǒng)和驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第28頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第29頁安全動作指令主要包括：跳閘：反應(yīng)堆停堆斷路器斷開、反應(yīng)堆冷卻劑泵斷路器斷開、汽輪機(jī)跳閘。安全設(shè)施：蒸汽管道隔離、安全殼隔離第一階段（A）、安全殼隔離第二階段（B）、安全注入、安全殼噴淋、給水隔離、輔助給水泵開啟、柴油發(fā)電機(jī)開啟。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第30頁保護(hù)系統(tǒng)故障類型可分為非安全故障和安全故障模式。1、非安全故障是指保護(hù)發(fā)生拒動性故障，這是一個危險性故障；2、安全故障模式是指保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動，破壞了電站運(yùn)行連續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第31頁核反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則單一故障準(zhǔn)則、冗余性、多樣性、故障安全、獨(dú)立性、可試驗(yàn)性與可維修性儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第32頁LA2反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)采取DCS系統(tǒng)安全級TXS實(shí)現(xiàn)。保護(hù)信號分核保護(hù)儀表和常規(guī)保護(hù)儀表預(yù)處理系統(tǒng)兩部分。輸出信號送至APU進(jìn)行光電耦合隔離、采集和處理后經(jīng)ALU進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理，邏輯輸出經(jīng)驅(qū)動器后至執(zhí)行器。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第33頁驅(qū)動器一類是經(jīng)TXS系統(tǒng)DO輸出至停堆斷路器（包含VVP主蒸汽隔離閥），驅(qū)動器一類由優(yōu)先驅(qū)動處理系（PACS）實(shí)現(xiàn)安設(shè)部分驅(qū)動。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第34頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第35頁整個保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計分為兩級：1、上一級采取四重冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計，四組保護(hù)信號采集處理柜（IP/IIP/IIIP/IVP）冗余配置。2、下一級采取雙重冗余結(jié)構(gòu)，A/B列中X/Y邏輯分別為冗余邏輯符合配置，每列中任一X/Y邏輯滿足保護(hù)動作條件均跳對應(yīng)列AX/AY或BX/BY停堆斷路器。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第36頁反應(yīng)堆緊急停堆斷路器RPR停堆保護(hù)系統(tǒng)采取四組（8臺）斷路器控制方式，8臺停堆斷路器分為四組分別為AX/AY、BX/BY，組成四取二符合邏輯，其中AX/AY由RPR控制柜A列控制，BX/BY由RPR控制柜B列控制。斷路器與棒控電源系統(tǒng)相連，當(dāng)RPR系統(tǒng)觸發(fā)兩組（也可能是電路原理符合不一樣組兩個）或兩組以上斷路器斷開時停堆。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第37頁反應(yīng)堆保護(hù)安全聯(lián)鎖信號1、允許系統(tǒng)“P”能使一些保護(hù)功效生效或?qū)⒁恍┍Ｗo(hù)作用閉鎖，預(yù)防保護(hù)系統(tǒng)誤動作。2、閉鎖系統(tǒng)“C”即是保護(hù)系統(tǒng)安全聯(lián)鎖信號也是控制棒控制系統(tǒng)聯(lián)鎖信號，其功效是當(dāng)電廠出現(xiàn)一些異常工況而又要防止無須要事故停堆時，可經(jīng)過該系統(tǒng)閉鎖控制棒組件自動和手動提升并使汽機(jī)減負(fù)荷。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第38頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第39頁48VLCA48VLCA＋48VMGRPA300JARAM380V260VVVVVV300TO自動開關(guān)＋125VLCA48V-125V-125VRGLABCGEFIP4A反應(yīng)堆停堆開關(guān)動作原理圖K儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第40頁RPR反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)定時試驗(yàn)1、T1儀表通道定時試驗(yàn)：試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)主要進(jìn)行模擬量輸入信號和開關(guān)量輸入信號可靠性驗(yàn)證。2、T2過程通道定時試驗(yàn)：試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)主要進(jìn)行數(shù)據(jù)和邏輯處理部分驗(yàn)證3、T3驅(qū)動器控制通道定時試驗(yàn)：試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)主要進(jìn)行驅(qū)動器控制通道可靠性驗(yàn)證儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第41頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第42頁ATWT(AnticipatedTransientsWithoutTrip)沒有緊急停堆預(yù)期瞬態(tài)。主要反應(yīng)了設(shè)計多樣性（采取專用測量信號和不一樣于反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)邏輯線路）和故障安全（反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)因共因故障可能造成保護(hù)失靈而增加了一套獨(dú)立于反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)裝置）安全準(zhǔn)則。ATWT保護(hù)系統(tǒng)是建立在反應(yīng)堆緊急停堆和安全專設(shè)設(shè)施不一樣技術(shù)基礎(chǔ)之上，經(jīng)過非安全級DCS系統(tǒng)TXP實(shí)現(xiàn)。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第43頁9.7控制棒控制系統(tǒng)RGL系統(tǒng)功效依據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷改變，系統(tǒng)對應(yīng)提升或插入控制棒調(diào)整堆芯反應(yīng)性，從而控制堆芯溫度和核功率，實(shí)現(xiàn)G模式反應(yīng)堆控制。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第44頁RGL系統(tǒng)組成LA2RGL系統(tǒng)主要包含：1、棒位測量系統(tǒng)（RPI）2、堆芯控制系統(tǒng)（CCS）3、控制棒驅(qū)動單元（RDU）4、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)（CRDM）5、控制棒組件（RCCA）儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第45頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第46頁堆芯控制系統(tǒng)（CCS：CoreControlSystem）堆芯控制系統(tǒng)CCS是基于TXS技術(shù)，主要功效包含：1、控制反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度2、控制反應(yīng)堆功率3、監(jiān)視指令棒位與測量棒位一致性4、監(jiān)視控制棒是否按照指令動作儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第47頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第48頁CCS組成：1、數(shù)據(jù)采集單元AU、控制與監(jiān)視單元CMU，兩個數(shù)據(jù)采集單元AU與控制與監(jiān)視單元CMU之間接口，雙重冗余L2網(wǎng)絡(luò)。2、控制與監(jiān)視單元CMU與控制棒驅(qū)動單元RDU之間接口，硬接線。3、CCS與PSAS及Level2之間接口，采取了雙重冗余結(jié)構(gòu)，每一部分都包含傳輸單元TU。4、網(wǎng)關(guān)GateWay以及Switch服務(wù)單元SU。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第49頁

控制棒驅(qū)動單元（RDU）

依據(jù)CCS發(fā)出時序指令，經(jīng)電流調(diào)整放大，分別控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)三個線圈，使控制棒按要求提升、插入或保持不動?？刂瓢趄?qū)動單元包含16個機(jī)柜，每個機(jī)柜能夠完成對四束控制棒驅(qū)動線圈電流控制與監(jiān)視功效。每個機(jī)柜包含：一個機(jī)柜控制單元、四個控制棒控制單元、12個線圈控制模塊、雙重冗余24VDC供電模塊。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第50頁棒位測量系統(tǒng)（RPI）棒位測量系統(tǒng)用于測量控制棒位置，主要組成包含：1、61個棒位測量探頭CPB10。2、棒位測量探頭初級線圈供電模塊。3、棒位測量信號采集及預(yù)處理模塊。棒位測量信號深入處理由堆芯控制系統(tǒng)(CCS)完成儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第51頁控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)(CRDM)控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)接收RDU信號使控制棒從堆芯中抽出或插入，或使之保持在某一固定位置。控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)是棒束控制組件(RCCA)驅(qū)動裝置，控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)CRDM是一個磁力提升機(jī)構(gòu)，靠移動線圈、固定線圈及提升線圈，移動可動夾持銷爪，固定夾持銷爪，使帶齒條驅(qū)動軸提升、下降或保持不動。經(jīng)過按一定時序使三個線圈通電、斷電，能夠使控制棒產(chǎn)生步進(jìn)運(yùn)動?？刂瓢趄?qū)動機(jī)構(gòu)動作次序，控制棒移動是由驅(qū)動機(jī)構(gòu)中保持線圈、傳遞線圈和提升線圈所組成工作線圈組件和對應(yīng)機(jī)械勾爪動作配合實(shí)現(xiàn)。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第52頁控制棒組件(RCCA)RGL系統(tǒng)共有3個棒組61束控制棒：停堆棒25

SA:SA1,SA25；SC:SC4SB:SB1,SB28；SD:SD1,SD28溫度棒8R:R1,R28功率棒28N2:N21,N228；G2:G21,G228N1:N11,N128；G1:G14儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第53頁9.8堆外中子通量測量系統(tǒng)系統(tǒng)功效1、提供監(jiān)測信號：連續(xù)監(jiān)測反應(yīng)堆功率，功率改變和功率分布情況，并對測得各種模擬信號給予顯示，給操縱員提供在裝料、開啟、功率運(yùn)行及停堆等反應(yīng)堆狀態(tài)下中子通量信息；2、提供控制信號：向反應(yīng)堆控制系統(tǒng)提供堆芯功率信號，移動控制棒；3、視聽監(jiān)測功效：經(jīng)過計算，監(jiān)測反應(yīng)堆徑向功率傾斜和軸向功率偏差，經(jīng)過主控室和反應(yīng)堆廠房內(nèi)視聽技術(shù)通道，給出在反應(yīng)堆停堆和開啟期間中子視聽計數(shù)；4、安全功效：RPN在中子通量密度高或中子通量密度改變率高時，發(fā)出停堆信號；RPN系統(tǒng)給出軸向功率偏差信號，送超溫△T保護(hù)通道以及超功率△T保護(hù)通道，以預(yù)防一回路冷卻劑在堆內(nèi)局部沸騰和燃料組件內(nèi)部局部超功率儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第54頁壓水堆核電站核測系統(tǒng)包含：

1、二個獨(dú)立源量程測量通道2、二個獨(dú)立中間量程測量通道3、四個獨(dú)立功率量程測量通道4、一個控制柜（僅處理計數(shù)通道）LSS系統(tǒng)（LOCA計算部分）。每個測量通道基本是由探測器、探測器一體化電纜、信號調(diào)理機(jī)柜、控制信號處理幾部分組成。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第55頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第56頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第57頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第58頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第59頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第60頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第61頁9.9RIC系統(tǒng)

RIC系統(tǒng)組成RIC系統(tǒng)有三大部分組成：堆內(nèi)中子通量測量、堆芯溫度測量、堆芯水位測量。RIC系統(tǒng)作用：提供反應(yīng)堆堆芯中子通量分布、燃料組件冷卻水出口水溫度和反應(yīng)堆壓力容器水位測量數(shù)據(jù)包含以下設(shè)備：顯示控制柜、分配柜及堆內(nèi)中子測量驅(qū)動系統(tǒng)；溫度處理和裕度計算；6套水位測量。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第62頁堆內(nèi)中子通量測量包含以下設(shè)備：顯示控制柜、分配柜及堆內(nèi)中子測量驅(qū)動系統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第63頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第64頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第65頁堆芯溫度測量堆芯溫度測量系統(tǒng)功效：提供40個堆芯溫度信息；計算并顯示飽和裕度；探測反應(yīng)堆徑向功率不平衡；發(fā)覺與本身棒組分離棒束；供操縱員觀察事故時和事故后堆芯溫度和過冷度改變趨勢堆芯溫度測量系統(tǒng)設(shè)備組成：它由均勻分布在堆芯上部40支熱電偶和堆芯冷卻監(jiān)測處理部分組成。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第66頁堆芯水位測量系統(tǒng)功效：采取6臺差壓計，分成2個完全相同系列，且互為冗余，第1列3臺，1臺窄量程差壓計，1臺寬量程差壓計和1臺參考差壓計。寬量程差壓計用來在主泵開動時監(jiān)測堆芯壓差，窄量程差壓計用來在主泵未開動時監(jiān)測堆芯水位，參考差壓計用來消除寬窄量程差壓計輸出信號中對參考液柱項(xiàng)。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第67頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第68頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第69頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第70頁9.10汽機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)

汽機(jī)調(diào)整系統(tǒng)功效

該系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)整進(jìn)汽閥開度對機(jī)組實(shí)施功率控制、頻率控制、壓力控制和應(yīng)力控制。另外，調(diào)整系統(tǒng)還可在機(jī)組特定瞬態(tài)下實(shí)施超速限制、超加速限制、蒸汽流量限制和快速自動降負(fù)荷，從而使機(jī)組能夠安全和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行于各種工況，滿足供電質(zhì)與量要求。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第71頁汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)功效是當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生任何預(yù)定機(jī)械故障時，為汽輪發(fā)電機(jī)組提供安全停機(jī)伎倆，預(yù)防事故發(fā)生、擴(kuò)大和損壞設(shè)備，并將汽機(jī)跳閘信號送到反應(yīng)堆停堆邏輯線路中儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第72頁電磁閥布置在液壓回路中采取2/3邏輯方式，三個保護(hù)通道中兩個同時跳閘將液壓安全油泄掉，全部進(jìn)汽閥快速關(guān)閉。正常運(yùn)行時安全電磁閥帶電，安全回路油壓建立，截止閥伺服機(jī)構(gòu)安全繼動器置位，將截止閥打開。電氣保護(hù)通道三個獨(dú)立電氣安全通道分別驅(qū)動對應(yīng)安全電磁閥，每個通道有各自電源。保護(hù)通道是經(jīng)過失電動作。經(jīng)過切斷安全電磁閥電源實(shí)現(xiàn)保護(hù)通道跳閘。電源意外失去將造成通道跳閘。采取三取二邏輯。超速和基本保護(hù)（真空、潤滑油壓、MSR超壓）跳閘指令采取三個獨(dú)立探頭，由每個通道分別采集。其它外部跳閘指令依據(jù)不一樣要求采取對應(yīng)采集方式。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第73頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第74頁汽機(jī)調(diào)整保護(hù)系統(tǒng)組成

嶺澳二期汽機(jī)調(diào)整和保護(hù)功效由P320TGC控制系統(tǒng)完成。汽機(jī)調(diào)整保護(hù)系統(tǒng)主要由汽機(jī)控制器（包含自動控制器和基本控制器）；就地操作員站；主控室操作員站；主控室操作插入盤；工程師站；閥門模件；調(diào)整閥等組成。汽機(jī)進(jìn)汽閥共有16只，其中：高壓調(diào)整閥4只（控制和安全功效）、高壓截只閥4只（安全功效）、中壓調(diào)整閥4只（控制和安全功效）、中壓截止閥4只（安全功效）、高壓調(diào)整閥和中壓調(diào)整閥能夠連續(xù)改變位置，它們是調(diào)整系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；而高壓截止閥和中壓截止閥只有開、關(guān)兩個位置，不參加調(diào)整。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第75頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第76頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第77頁9.11DCS概述一、普通DCS基本組成及原理

二、嶺澳二期總體結(jié)構(gòu)與功效1、操作和信息管理層（LEVEL2）基本結(jié)構(gòu)2、過程自動控制層（LEVEL1）基本結(jié)構(gòu)3、通訊結(jié)構(gòu)三、UNIT3、UNIT4、UNIT8之間結(jié)構(gòu)關(guān)系

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第78頁一、普通DCS基本組成及原理

普通DCS基本組成一個最基本DCS可分為I/O層、過程控制層、操作監(jiān)視層和高級應(yīng)用（信息管理）層。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第79頁DCS系統(tǒng)接地要求TXP系統(tǒng)接地有三種：保護(hù)地、電源地、屏蔽地。屏蔽地是為了防止電磁場對儀表和信號干擾而采取屏蔽網(wǎng)接地。當(dāng)電纜接入機(jī)柜時，電纜屏蔽地需要與機(jī)柜內(nèi)屏蔽地母排相連。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第80頁DCS系統(tǒng)技術(shù)性能指標(biāo)

TXP系統(tǒng)和TXS系統(tǒng)性能指標(biāo)（1）從接收傳感器輸入信號到輸出信號到專設(shè)安全設(shè)施反應(yīng)時間、CPU負(fù)荷率、主內(nèi)存使用率、外部內(nèi)存使用率、每個IO模塊通道儲量、電源負(fù)荷儲量等。（2）平均修復(fù)時間（MTTR） 對于TXP系統(tǒng)與TXS系統(tǒng)，硬件平均修復(fù)時間MTTR（h）少于4小時（3）平均無故障時間（MTBF）DCS平均無故障時間（MTBF）計算方法將遵照標(biāo)準(zhǔn)IEEE352。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第81頁TXS系統(tǒng)主要特點(diǎn)1、滿足國際標(biāo)準(zhǔn)和安全法規(guī)要求，經(jīng)過了1E級設(shè)備認(rèn)證；2、對于冗余子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)通訊經(jīng)過光纖光纜使用實(shí)現(xiàn)電氣隔離；3、TXS-TXP之間連接采取網(wǎng)關(guān)，確保信號傳輸有效隔離；4、故障安全和故障容錯，經(jīng)過適當(dāng)硬件及軟件設(shè)計到達(dá)高可利用率；5、數(shù)字信號處理不受漂移效應(yīng)影響；6、經(jīng)過循環(huán)自檢可進(jìn)行故障早期探測；7、經(jīng)過四重冗余通道組態(tài)到達(dá)安全性和可靠性；8、采取H1/L2兩種不一樣網(wǎng)絡(luò)，全部參加保護(hù)動作信號在冗余通道之間；9、交換均采取1E級L2光纖總線通訊來實(shí)現(xiàn)，確保信號傳輸可靠性；10、全部用于TXS系統(tǒng)傳感器信號均直接硬接線接入TXS系統(tǒng)信號分配柜，再輸出到其它系統(tǒng)(如TXP或其它儀控系統(tǒng))，確保TXS系統(tǒng)輸入信號不受其它系統(tǒng)可靠性影響。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第82頁系統(tǒng)安全分級嶺澳二期數(shù)字化儀控系統(tǒng)按照功效將儀控系統(tǒng)分為三個安全等級：安全級(1E)安全相關(guān)級（SR）非安全級（NC）儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第83頁二、嶺澳二期總體結(jié)構(gòu)與功效

1、操作和信息管理層（LEVEL2）基本結(jié)構(gòu)2、過程自動控制層（LEVEL1）基本結(jié)構(gòu)3、通訊結(jié)構(gòu)

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第84頁

嶺澳二期數(shù)字化儀控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)從縱向上分為四層：1、現(xiàn)場管理級（LEVEL3）2、操作和信息管理層（LEVEL2）3、過程自動控制層（LEVEL1）4、過程接口層（LEVEL0）

在嶺澳二期DCS中，LEVEL0和LEVEL3不屬于DCS協(xié)議供貨范圍。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第85頁SITEMANAGEMNETLevel3儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第86頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第87頁二、嶺澳二期總體結(jié)構(gòu)與功效1、操作和信息管理層（LEVEL2）基本結(jié)構(gòu)

2、過程自動控制層（LEVEL1）基本結(jié)構(gòu)A、反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPCS）B、電廠標(biāo)準(zhǔn)化自動控制系統(tǒng)（PSAS）C、汽機(jī)保護(hù)與控制系統(tǒng)D、特殊控制儀表3、通訊結(jié)構(gòu)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第88頁（1）過程信息和控制系統(tǒng)（PICS）-主控室（MCR）-遠(yuǎn)程緊急停堆站（RSS）-技術(shù)支持中心（TSC）

（2）安全信息和控制系統(tǒng)（SICS）-主控室內(nèi)后備盤（BUP）-主控室內(nèi)緊急停堆盤（ECP）（3）儀控組態(tài)和診療系統(tǒng)（ICDS）

-工程設(shè)計組態(tài)系統(tǒng)（ES）-故障診療系統(tǒng)（DS670）

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第89頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第90頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第91頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第92頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第93頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第94頁二、嶺澳二期DCS總體結(jié)構(gòu)與功效1、操作和信息管理層（LEVEL2）基本結(jié)構(gòu)2、過程自動控制層（LEVEL1）基本結(jié)構(gòu)A、反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPCS）B、電廠標(biāo)準(zhǔn)化自動控制系統(tǒng)（PSAS）

C、汽機(jī)保護(hù)與控制系統(tǒng)D、特殊控制儀表3、通訊結(jié)構(gòu)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第95頁A、反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPCS）RPCS屬于安全儀控TXS系統(tǒng)，主要包含：1、反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（RPS）2、優(yōu)先執(zhí)行控制系統(tǒng)（PACS）3、反應(yīng)堆堆芯控制系統(tǒng)（CCS）儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第96頁

-----反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（RPS）反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（RPS）由1E級、SR級和NC級三部分結(jié)構(gòu)組成

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第97頁反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPS）1E級結(jié)構(gòu)反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)(RPS)包含反應(yīng)堆緊急停堆系統(tǒng)(RTS)和專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動系統(tǒng)(ESFAS）兩部分，每個系統(tǒng)都是由儀表系統(tǒng)和邏輯系統(tǒng)組成。它包含了用于保護(hù)參數(shù)測量測量電路、信號調(diào)整、保護(hù)邏輯驅(qū)動控制接口單元以及輔助電源供給單元。保護(hù)系統(tǒng)是基于TXS過程控制系統(tǒng)硬件和軟件結(jié)構(gòu)。在RPS1E級結(jié)構(gòu)中，為了確保系統(tǒng)可靠性和安全性設(shè)置了兩個子系統(tǒng)(TrainA和TrainB)，每個子系統(tǒng)均為四重冗余結(jié)構(gòu)，TXS系統(tǒng)內(nèi)部安全控制信號傳輸采取速率為1.5Mbps1E級SINECL2-FO光纖總線通訊來實(shí)現(xiàn)，以確保電氣以及功效隔離和信號傳輸可靠性。RPS系統(tǒng)與TXP系統(tǒng)和控制室信號傳輸功效由TXS傳送單元(Transferunit)及網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)來完成。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第98頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第99頁反應(yīng)堆跳閘控制儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第100頁安全專設(shè)控制儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第101頁支持系統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第102頁1E手動命令儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第103頁1E監(jiān)視功效儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第104頁反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPS）安全相關(guān)級部分（SR）PRS安全相關(guān)級部分包含：每個保護(hù)組一個TUA和TUB、與網(wǎng)關(guān)相連TU、一個與控制盤接口（PI）、一個經(jīng)過判定顯示系統(tǒng)（QDS）。PRS安全相關(guān)級部分功效：報警管理、手動控制管理、硬件監(jiān)測，檢驗(yàn)冗余數(shù)據(jù)一致性、冗余傳感器采集監(jiān)測、KIC系統(tǒng)與RPS系統(tǒng)連接檢驗(yàn)、ESFAS執(zhí)行情況監(jiān)測。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第105頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第106頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第107頁反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPS）非安全級部分（NC）PRS非安全級部分包含：每個TRAIN一個網(wǎng)關(guān)，與TU1和TU2連，也可與SU相連，熱備冗余網(wǎng)關(guān)主要用來完成TXS到TXP數(shù)據(jù)傳送；一個服務(wù)器單元（SU），維護(hù)和監(jiān)測功效，與TU相連。另外有一個SU直接與QDS相連。

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第108頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第109頁-----優(yōu)先執(zhí)行控制系統(tǒng)（PACS）

優(yōu)先執(zhí)行控制系統(tǒng)功效主要是：1、完成對多個接收到控制命令進(jìn)行優(yōu)先級選擇，去驅(qū)動現(xiàn)場電動開關(guān)（比如電動門、電機(jī)、電磁閥等）開啟專設(shè)安全設(shè)施設(shè)備。2、確保ESFAS信號對于來自保護(hù)系統(tǒng)動作命令有高度優(yōu)先權(quán)。

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第110頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第111頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第112頁

-----反應(yīng)堆堆芯控制系統(tǒng)（CCS）儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第113頁二、嶺澳二期DCS總體結(jié)構(gòu)與功效1、操作和信息管理層（LEVEL2）基本結(jié)構(gòu)2、過程自動控制層（LEVEL1）基本結(jié)構(gòu)A、反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPCS）

B、電廠標(biāo)準(zhǔn)化自動控制系統(tǒng)（PSAS）3、通訊結(jié)構(gòu)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第114頁B、電廠標(biāo)準(zhǔn)化自動控制系統(tǒng)（PSAS）PSAS主要實(shí)現(xiàn)：在電廠正常運(yùn)行狀態(tài)下對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制功效。同時PSAS也是連接OM690與過程之間接口，把采集來數(shù)據(jù)信息送往PICS去顯示、統(tǒng)計和存檔，把PICS上操作員命令送往PSAS。另外PSAS也能完成對后事故管理系統(tǒng)監(jiān)控功效。儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第115頁P(yáng)SAS按照工藝系統(tǒng)可劃分為三部分：1、核島控制和監(jiān)視系統(tǒng)（PSASNI）2、常規(guī)島控制和監(jiān)視系統(tǒng)（PSASCI）3、電氣系統(tǒng)和BOP控制和監(jiān)視系統(tǒng)（PSASBOPElectricsystemand）儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第116頁P(yáng)SAS從安全級上可劃分為二部分：安全相關(guān)級PSAS(PSASSR)：1、后事故處理系統(tǒng)（PAMS）？2、與安全級相關(guān)支持系統(tǒng)（比如HVAC）？3、抗震級儀控部分4、多樣性驅(qū)動系統(tǒng)（ATWS）？PSASSR部分包含TrainA和TrainB兩個系列，以確保系統(tǒng)安全可靠性。（在電廠正常供電系統(tǒng)故障情況下，能夠經(jīng)過蓄電池來完成供電，確保系統(tǒng)運(yùn)行不間斷性。而且這部分系統(tǒng)程序只能經(jīng)過帶有密碼保護(hù)ES680來改變）

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第117頁--非安全級PSAS(PSASNC)：1、核島系統(tǒng)（NI）常規(guī)監(jiān)控2、常規(guī)島系統(tǒng)（CI）常規(guī)監(jiān)控3、BOP系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)常規(guī)監(jiān)控儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第118頁儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第119頁P(yáng)SAS與PACS系統(tǒng)接口

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第120頁P(yáng)SAS與SICS系統(tǒng)接口

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第121頁P(yáng)SAS系統(tǒng)中還包含與第三方設(shè)備通訊（CM）系統(tǒng)，從其它自動控制系統(tǒng)來過程數(shù)據(jù)經(jīng)過通訊模塊（CM）與TXP系統(tǒng)通訊，CM通訊模塊能夠提供幾個通訊協(xié)議與外部系統(tǒng)進(jìn)行連接。

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第122頁二、嶺澳二期DCS總體結(jié)構(gòu)與功效1、操作和信息管理層（LEVEL2）基本結(jié)構(gòu)2、過程自動控制層（LEVEL1）基本結(jié)構(gòu)A、反應(yīng)堆保護(hù)和控制系統(tǒng)（RPCS）B、電廠標(biāo)準(zhǔn)化自動控制系統(tǒng)（PSAS）

3、通訊結(jié)構(gòu)儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第123頁通訊結(jié)構(gòu)

儀表控制系統(tǒng)基本概念講稿第124頁嶺澳二期DCS整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由兩種總線系統(tǒng)SINECH1-FO（組成以太網(wǎng)）和SINECL2-FO（組成PROFIBUS－DP）組成。SINECH1FO使用光纜作為傳輸介質(zhì)，使用光纜主要優(yōu)點(diǎn)是對電廠中經(jīng)常碰到電磁干擾不敏感，光導(dǎo)也確保所連全部節(jié)點(diǎn)電氣隔離，能夠經(jīng)過配置網(wǎng)橋和其它機(jī)組總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，SINECH1-FO（FO-FiberOpticcable）總線系統(tǒng)組成了通信級，用于LEVEL1級儀控設(shè)備之間信息交換、LEVEL2級儀控設(shè)備