大亚湾核电站数字化改造项目关键敏感设备降级措施研究

大亚湾核电站模拟控制系统由分立式电气元件通过硬接线集成,计划在30 a大修期间进行数字化改造,由于受模拟平台功能限制,设备单一失效对所在控制回路影响巨大,大量仪控设备被识别定性为关键敏感设备。全面降低关键敏感设备数量是大亚湾核电站数字化改造项目的关键目标,本项目以核岛重要控制回路——稳压器水位控制回路为研究对象,对关键敏感设备降级措施进行了系统研究和实践应用,利用改造后数字化控制系统（DCS）自动表决功能和故障诊断功能,提出了测量通道表决优化方案、输出通道双冗余设计方案;利用接口最优原则,将稳压器水位控制回路主调和辅调集中至一个功能子组,取消了大量跨子组接口。以上措施的应用,使稳压器水位控制回路仪控关键敏感设备由17个降至0个,全面提升了控制功能可靠性,降低了电厂设备管理成本,为实现项目关键目标提供了重要参考方案。     

核电厂数字化仪表控制系统智能设备接口设计

在核电厂数字化仪表控制系统中使用智能设备可以提高核电厂的故障诊断能力和实时信息监控能力。本文综合考虑核电厂工艺系统特点和测控点分布等因素,设计了不同类型智能设备与核电厂数字化仪表控制系统的通讯接口方案。给出了核电厂数字化仪表控制系统的总体结构和接口方式,详细分析了现场总线型智能设备、第三方成套系统、远程I/O系统、辅控网系统、智能无线网络系统等智能设备接口设计方案。该接口设计方案实现了智能设备与核电厂数字化仪表控制系统的系统集成,提升了核电厂数字化仪表控制系统的控制性能和设备管理能力。     

HTR-10分散控制系统改造方案设计

10 MW高温气冷堆(HTR-10)的分散控制系统(DCS)执行对HTR-10的运行监测和控制功能.原DCS在设备可靠性、历史数据存储和转换等方面存在不足.根据HTR-10各工艺系统及控制对象的要求,分析了DCS的系统架构、功能和性能指标等;对I/O通道进行配置;提出以施耐德Quantum 67160系列产品为主要模件的多重冗余硬件平台以及分别以UNITY和iFIX作为系统软件平台和组态工具的配置方案;采用PTO模块完成对棒控和装卸料系统控制,使用智能仪表对交流采样方案进行改进,在通信网络中加设逻辑网关的办法实现第三方通信功能.该设计方案可有效解决HTR-10原DCS存在的问题,满足HTR-10对DCS的要求.     

以太网分布式测控系统在热工实验中的应用

阐述一种基于工业以太网的分布式输入输出(I/O)测控系统在某设备综合实验装置中的实际应用,分别对其硬件配置、软件设计和系统特点进行了详细介绍。经实验验证,该系统可靠性高、抗干扰能力强、控制准确、方便扩展和升级,测量和控制效果良好。     

低温核供热站数字化保护系统的研究及其可靠性分析

讨论了一种新型的低温核供热站数字化保护系统的设计方案。这一方案对保护系统信号采用了并行处理技术,以设备的多样性为手段,从根本上克服一般数字化保护系统由软件引起的共模失效问题,明显提高了系统的可靠性。     

大亚湾核电站全范围模拟机硬件I／O实现

广东大亚湾核电站全范围模拟机(以下简称模拟机)是从法国汤普森公司引进的。它是用数字仿真技术对大亚湾核电站主控制室进行1:1高保真模拟的大型设备,用于培训核电站的操作运行人员、系统分析包括对操作规程的验证等。模拟机的 I/O 接口系统是计算机与各种开关、仪表交换信息的桥梁。本文力求从数据传输的角度,结合程序流程图论述 I/O 接口系统的工作原理。     

秦山一期核电厂反应堆棒控棒位系统的数字化设计及其可靠性

秦山一期核电厂300 MW反应堆功率棒控棒位系统为模拟仪表控制系统,由于设备老化、维护困难和可靠性下降等原因需要改造.系统改造采用基于CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线冗余的控制方案.利用PLC控制技术,对其棒控棒位模拟仪表控制系统进行数字化改造设计,克服了系统参数不能实时调整、抗干扰能力差等缺陷,增强了系统的通信能力、集中监控能力及系统可维护性,提高了系统的可靠性和安全性.模块化的程序设计,增强了程序的可读性和实用性,减少了程序扫描时间,保证了系统响应速度.实际反应堆的运行效果验证了设计的合理性.     

核电棒控棒位系统卡件电磁兼容设计

阐述了核电厂棒控棒位系统产品的特点和设计方式,在保证原有功能的前提下对产品卡件进行改造设计,通过提高印制电路板产品设计的信号完整性,增强产品电路之间、环境之间的抗电磁干扰能力,提升产品的电磁兼容性能和可靠性,提出了相应的设计方法。     

DCS系统在秦山核电二期扩建工程三废控制系统中的应用

随着数字化技术的发展,DCS系统在核电领域的应用正处于上升的趋势,在秦山二期扩建项目中采用INVENSYS公司的I/A系列产品对三废系统的控制系统进行设计,本文主要从信号采集与预处理、控制功能、人机界面等几个方面进行了介绍。     

CARR数字化监控系统设计

介绍了中国先进研究堆(CARR)数字化监控系统的组成及其功能,CARR设计采用了可靠的软硬件设计平台、通讯网络、现场I/O主控单元、数据服务器等冗余设计技术以及系统故障诊断及故障监视等技术。目前,该系统已经完成了厂家设计工作,通过了出厂验收,即将进入设备现场安装和调试。     

旋转线圈测量系统信号采集设备的研制

研制了动态信号采集卡与具有特定功能的软件相结合的旋转线圈磁场测量系统。该测量系统的信号采集设备实现了PDI-5025积分器功能,且在采样率、量程、精度、灵活性等方面优于常规测量系统。本文对信号采集设备的研制方案、采集功能的实现及系统的可靠性和稳定性等进行了介绍。     

北京正负电子对撞机输运线磁铁电源样机控制系统

在北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）中，为能有效地利用现有的CAMAC设备，研究提出采用VME模块作为CAMAC串行驱动器（SerialDriver），与CAMAC机箱连成串行通道系统，通过CAMAC机箱控制器对CAMACI/O功能插件进行控制操作，实现对输运线磁铁电源的远程控制。文章描述与实现这一方案相关的CAMACI/O驱动程序和应用软件的开发与调试。该样机系统的研制成功解决了BEPCⅡ控制系统研发中的关键技术。     

基于NiosⅡ的反应堆嵌入式密码权限单元设计

以Altera公司的NiosⅡ软核处理器为核心,完成了反应堆嵌入式密码权限单元的设计。设计中运用了SOPC技术,以Cyclone系列FPGA为数字平台,将微处理器、定时器和串口、PS/2键盘、LCD、Flash、SDRAM等I/O接口控制器软核集中在一片FPGA上,通过输入不同权限的密码,输出相应权限的逻辑信号至反应堆的控制保护系统。该单元具备通过键盘和计算机端设置状态、密码修改存储以及LCD信息显示等功能,满足使用需求。     

基于NiosⅡ的反应堆嵌入式密码权限单元设计

以Altera公司的NiosⅡ软核处理器为核心,完成了反应堆嵌入式密码权限单元的设计.设计中运用了SOPC技术,以Cyclone系列FPGA为数字平台,将微处理器、定时器和串口、PS/2键盘、LCD、Flash、SDRAM等I/O接口控制器软核集中在一片FPGA上,通过输入不同权限的密码,输出相应权限的逻辑信号至反应堆的控制保护系统.该单元具备通过键盘和计算机端设置状态、密码修改存储以及LCD信息显示等功能,满足使用需求.     

岭澳核电站二期反应堆核测量相关系统设计

分析岭澳核电站二期反应堆核测量各相关系统的主要特点,阐述核仪表系统(RPN)、堆芯中子注量率测量系统(RIC)、冷却剂丧失事故(LOCA)监测系统(LSS)与数字化仪表控制系统(DCS)的功能划分和接口设计方案。岭澳核电站二期设计方案针对RPN、RIC、LSS不同的功能需求和特点,有效地利用数字化仪表控制平台的优势,灵活采用3种与DCS的功能分配和接口划分方案,更好地实现了故障诊断和逻辑功能处理。     

基于IA平台的秦山一期反应堆功率调节系统性能优化

反应堆功率调节系统是核电站功率调节的重要系统,其性能的优劣直接影响了整个核电站核功率控制的品质。在秦山一期118大修反应堆功率调节系统改造中,现场调试遇到了很多需要优化的实际问题。文章主要从轴向功率偏差ΔI超目标带累计时间长报警功能实现、新改造DCS控制系统与旧设备接口量程匹配、计数器精度补偿、人机界面工艺流程图的开发、组态功能图优化等方面出发,充分阐述调试过程中如何对功调系统进行性能的优化。通过对这些问题解决方案的研究及最终实施验证,使功调系统的性能更加完善,控制品质满足设计要求。     

核电厂反应堆功率数字冗余控制系统及其可靠性

针对核电厂反应堆功率控制系统连续运行时间长、可靠性和安全性要求高的特点,提出了一种全新的基于双CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线网络冗余控制的实现方案,对原有的反应堆功率模拟控制系统进行数字化改造设计,实现反应堆功率的可靠控制.通过对系统的主要可靠性指标进行定量计算和分析,评估了系统的可靠性和可用性.     

国内在役核电厂首例电气贯穿件更换改造

核电厂电气贯穿件作为安全壳上的关键设备,承担着核岛内外各种电力和信号传输以及保证安全壳压力边界完整性的重要功能。通过秦山核电厂一期工程30万千瓦机组第18次大修期间国产在役DDG-1型电气贯穿件更换改造项目的实施,分析了秦山核电厂一期工程在役电气贯穿件设备现状和改造的必要性;针对在役核电厂更换改造工期短和贯穿件密封性能验证难等问题,通过优化检验工序、制作专用检漏工装的方法,缩短了贯穿件改造的工期并验证了贯穿件密封性能。      

核电仪器板件寿命分析和检测系统设计

为进一步提高核电仪器的安全可靠性,提出了在板件寿命末期对元器件及板件进行参数测试,根据各关键参数测试结果以确定板件能否继续服役的方法.论文首先根据元器件的主要老化方式来推算元器件的工作寿命,进而估算出电路板的使用寿命,设计了板件在线测试系统,并对异常测试曲线进行了老化和故障分析.测试结果表明利用该板件检测系统能及早发现元器件和板件的参数偏移情况.     

SIMPCT仪控系统对象实时仿真系统

SIMPCT仪控系统对象实时仿真系统硬件设备由一台Alpha工作站配备16位精度，快速转换输入／输出接口组成，仿真模型则采用在工程设计中广泛使用的反应堆热工水力系统分析程序，研究开发SIMPCT实时仿真系统的目的是为了给数字化反应堆保护系统和控制系统提供保护和控制的仿真对象，并与控制系统形成能够相互作用的闭环系统，用于保护系统功能测试，控制系统运行及进一步的控制方案研究。