一种核电站DCS控制盘的测试盘及调试方法

摘要

本发明涉及一种核电站DCS控制盘的测试盘及基于该测试盘的调试方法,属于核电技术领域。常规调试方法对场地和设备的要求高，耗费时间长、工作量大，且返工成本高。本发明所述的测试盘包括测试盘盘体及安装于其内的快速接线端子和设备布置盘面，设备布置盘面上安装有DCS控制盘上的设备，快速接线端子的两端分别与该设备及控制盘的接口相连。调试时根据任务需求在DCS机柜和测试盘之间建立连接，将测试盘切换到对应的模式，执行调试任务中的控制操作并观测状态变化和反馈。采用本发明所述的装置及方法可以将不同区域和盘台上的设备集中在一个测试盘上，完成常规方法多个控制盘共同完成的调试任务，节省了空间和资源，并提高了调试效率。

说明书

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种核电站数字化控制系统(DCS) 控制盘的测试盘及调试方法。

背景技术

核电站的数字化控制系统(DCS)通过工作站和控制盘来向操纵员提供控 制和监视核电站状态的途径。核电站DCS的控制盘根据不同的设计需求主要 包括后备盘、紧急控制盘和远程停堆盘等。控制盘为操纵员提供稳定可靠的 核电站状态控制和监视功能，在各类工况下保障核电站的安全可控。

控制盘的常规调试方法需要将控制盘与DCS机柜相连，在控制盘侧执行 调试任务所需的操作，并在DCS机柜侧进行适当的设置，通过盘面设备和工 程师站观察状态变化和反馈，以验证DCS控制盘功能是否正常。

常规调试方法目前主要存在以下缺陷：首先，由于控制盘上显示、控制 和报警设备数量庞大，同时控制盘类型众多，调试对场地和设备的要求较高； 其次，控制盘的制作和调试需要耗费较长的时间，如果等整个控制盘制作完 成后再进行调试，则会耗费很大的工作量，同时出现问题返工成本也会很高， 对核电站建设的进度产生影响；此外，在调试与多个控制盘相关的功能时， 需要在多个不同位置的控制盘上进行操作，其调试过程较为繁琐，同时耗费 较多的人力资源。综上所述，现有调试设备和方法需要进行改良，以提高调 试效率和调试设备的集成度，同时降低设备尺寸和调试成本。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能将不同区域 和盘台上的设备集中在一起的测试盘及基于该测试盘的调试方法。该装置及 方法能够解决核电站数字化控制系统(DCS)控制盘的调试过程中设备规模大、 成本高、场地需求大、周期长等问题。

为达到以上目的，本发明提供的一种核电站DCS控制盘的测试盘，包括 测试盘盘体、快速接线端子和设备布置盘面，所述快速接线端子和设备布置 盘面安装在测试盘盘体内部，设备布置盘面上安装有包括模式切换设备在内 的测试所需设备，快速接线端子的一侧与设备布置盘面上安装的设备相连， 另一侧与目标项目DCS控制盘的接口相连。

进一步，所述的设备布置盘面支持固定和自定义设备的快速安装。

进一步，测试盘盘体为快速接线端子和设备布置盘面提供电缆安装空间 和供电模块。

进一步，在设备布置盘面上设置如下分类布置设备及相应的区域：模式 切换设备、报警设备、常规逻辑设备、例外逻辑设备、特殊功能设备和自定 义设备区域。

进一步，设备布置盘面上的设备包括指示灯、报警灯、报警喇叭、按钮、 记录仪、指示仪和开关。

再进一步，快速接线端子支持信号线的快速连接和断开。

更进一步，测试盘盘体正面下方设有用于维护和调整测试盘的内部接线 的盘体柜门。

本发明提供的一种核电站DCS控制盘的测试盘的调试方法，包括如下步 骤：

（1）根据调试任务确定调试所需的模式、信号和控制指令;

（2）通过快速接线端子将DCS机柜与盘面设备连接;

（3）使用模式切换设备将系统切换到指定模式，根据调试任务执行控 制指令并观测信号指示和变化的情况。

进一步，所述的调试任务包括：模式切换功能、报警功能、常规和例外 设备功能、释放和测灯功能和自定义功能的调试。

进一步，调试模式切换功能时，利用作为模式切换设备的多个开关和指 示灯进行主要控制模式/后备盘测试模式/备用控制模式之间的切换或调试主 控室/远程停堆站控制模式之间的切换。

进一步，调试报警功能时，从DCS机柜接收报警信号触发相应的报警设 备后，再利用报警设备完成报警确认流程，所述的报警设备包括报警灯、报 警确认按钮、报警静音按钮和报警喇叭。

进一步，调试常规和例外设备功能时，通过常规逻辑设备测试其启动和 停用是否完全符合各模式所规定的工作状态；通过例外逻辑设备测试其在某 一个或几个模式下的特殊工作状态。

再进一步，对于带有误操作保护逻辑的控制器，在按下释放按钮的同时 操作对应的控制器；在测试模式下，按下测灯按钮来激活DCS的指示灯测试 逻辑，点亮与测灯按钮所接信号相关的指示灯。

更进一步，调试自定义功能时，先根据需求在设备布置盘面的自定义设 备区域安装所需的设备，再通过快速接线端子与对应的信号连接，使用这些 设备进行相应的功能的调试。

本发明中所述的DCS测试盘及调试方法具有以下有益效果：

1.所述的测试盘将不同区域不同设备的信号集中在一起，减少了调试所 需的工作量，提高了调试效率。

2.所述的测试盘通过提供快速接线端子和自定义设备区域，使其可以利 用少量的空间和资源完成所有控制盘功能的调试。

3.所述的测试盘中使用和实际控制盘相同的设备和接线方法，在改变原 有控制盘外形结构的情况下完整的保留了实际控制盘功能实现的方法，使调 试结果更加真实准确。

4.所述的测试盘及调试方法支持不同控制盘和控制模式之间的切换，在 调试单独控制盘功能的同时，还可以调试各控制盘之间控制权限转换关系， 更加全面地实现了DCS的调试。

附图说明

图1是本发明所述测试盘的树状结构图；

图2是本发明具体实施方式中所述测试盘的外形结构图；

图3是本发明具体实施方式中所述测试盘的盘面布局图；

图4是采用图2所示装置进行后备盘测试模式下测灯功能调试的流程 图。

其中：1测试盘盘体  2快速接线端子  3测试盘盘面  4盘体柜门  5模式 切换设备  6报警设备  7常规逻辑设备  8例外逻辑设备  9特殊功能设备  10 自定义设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种核电站DCS控制盘的测试盘，包括测试盘盘体、快速 接线端子和设备布置盘面，所述快速接线端子和设备布置盘面安装在测试盘 盘体内部，设备布置盘面上安装有包括模式切换设备在内的所需设备，快速 接线端子的一侧与设备布置盘面上安装的设备相连，另一侧与目标项目DCS 控制盘的接口相连。

如图2所示，本实施例中，测试盘中的测试盘盘体1为小型可移动的机 柜式结构，为快速接线端子2和设备布置盘面3提供电缆安装空间和供电模 块；设备布置盘面3位于测试盘盘体正面上方，提供显示、控制和报警设备 的安装空间，为调试人员提供人机接口；快速接线端子2位于测试盘盘体的 背面下方，其接线方式与目标项目DCS控制盘一致且包含目标项目DCS控制 盘接口所需的所有端子类型，并且支持信号线的快速连接和断开，以满足调 试过程中对不同受测信号接入的需求，为测试盘调试大量信号提供便利；测 试盘盘体1正面下方还设有盘体柜门4，用于维护和调整测试盘的内部接线， 正常调试情况下仅用快速接线端子2即可完成调试过程中的信号线连接和断 开，不需要调整测试盘内部线路。

如图3所示，本实施例中，设备布置盘面3将盘面区域划分为长方形栅 格的阵列，栅格表面装有可独立取下的塑料面板，安装设备时取下一个或多 个栅格的面板并将设备嵌入其中，该盘面支持固定和自定义设备的快速安装， 且这些设备及其接线方式需与目标项目DCS的控制盘一致。设备布置盘面3 上的设备由目标项目控制盘上的典型设备组成，包括指示灯、报警灯、报警 喇叭、按钮、记录仪、指示仪、开关等。将这些设备按照功能进行分类，相 同功能的设备分布在如下对应的子区域中：模式切换设备5区域、报警设备 6区域、常规逻辑设备7区域、例外逻辑设备8区域、特殊功能设备9区域 和自定义设备10区域。不同的区域和子区域通过实线在盘面3上进行了划分， 并用标签注明区域名称。

DCS的模式切换信号通常分为A、B两列，如图3所示，测试盘可以选择 在模式切换设备区域5中布置两套切换开关来实现两列切换功能的调试，或 者也可以通过快速接线端子2改变信号接入的方式来实现。

下面再结合附图对本发明所述的一种核电站DCS控制盘的测试盘的调 试方法作进一步描述。

一种核电站DCS控制盘的测试盘的调试方法，包括以下步骤：

（1）根据调试任务确定调试所需的模式、信号和控制指令；

（2）通过快速接线端子将DCS机柜与盘面设备连接；

（3）使用模式切换设备将系统切换到指定的模式，根据调试任务执行控制 指令并观测信号指示和变化的情况。

本实施例中，所述的调试任务包括：模式切换功能、报警功能、常规和 例外设备功能、释放和测灯功能和自定义功能的调试。

其中，模式切换功能的调试包括：调试主要控制模式/后备盘测试模式/ 备用控制模式之间的切换，以及调试主控室/远程停堆站控制模式之间的切 换。该功能的调试由设备布置盘面3上的模式切换设备5实现，具体由多个 开关和指示灯实现。不同的模式下测试盘上的设备的工作状态也会不同，调 试人员根据当前模式和设备响应情况确定DCS控制盘是否正常。

模式切换设备5中的主要控制模式/测试模式/备用控制模式的切换通过 三个开关来实现，当三个开关均位于主要控制模式位置时，DCS处于主要控 制模式下；三个开关均位于备用控制模式位置时，DCS处于备用控制模式； 三个开关中任意一个位于备用控制模式位置时，DCS处于测试模式下。三个 指示灯用于指示三种不同的模式。主控室/远程停堆站控制模式切换通过三个 开关来实现，当三个开关中有两个以上开关位于远程停堆站控制模式位置时， DCS切换到远程停堆站控制模式并触发警报。DCS的模式切换信号通常分为A、 B两列，测试盘可以选择布置两套切换开关或者通过快速接线端子2改变信 号接入的方式来实现两列切换功能的调试。

报警功能的调试包括：从DCS机柜接收报警信号，触发相应的报警灯和 报警喇叭；调试人员利用测试盘发出报警确认或报警静音命令，完成报警确 认流程中的操作。该功能的调试由设备布置盘面上的报警设备6实现，包括 报警灯、报警确认按钮、报警静音按钮和报警喇叭。通过快速接线端子2接 入不同的信号线，一套报警设备可以调试多种报警信息。

常规和例外设备功能的调试包括：测试常规逻辑设备的启动和停用是否 完全符合各模式所规定的工作状态；测试例外逻辑设备在某一个或几个模式 下的特殊工作状态。该功能的调试由设备布置盘面上的常规逻辑设备7和例 外逻辑设备8来实现。

释放和测灯功能的调试包括：对于带有误操作保护逻辑的控制器，调试 人员在按下释放按钮的同时操作对应的控制器，以检测控制命令能否发出以 及保护逻辑是否有效；在测试模式下，调试人员按下测灯按钮来激活DCS的 指示灯测试逻辑，点亮与测灯按钮所接信号相关的指示灯，以检测DCS控制 盘的测灯功能是否正常。该功能的调试由设备布置盘面上特殊功能设备9中 的释放按钮和测灯按钮实现。

自定义功能的调试指的是，根据特定、临时、变更的调试功能需求或任 务在设备布置盘面的自定义设备10区域安装所需的控制、显示或报警设备， 并通过快速接线端子2与对应的信号连接，使用这些设备进行相应的功能的 调试。

以下结合DCS测试模式下后备盘测灯的调试流程对基于测试盘的调试方 法进行说明。

通过测试盘调试后备盘测灯功能的流程如图4所示，包括以下步骤：

S1：通过快速接线端子2，将主要控制模式/测试模式/备用控制模式的 切换开关及指示灯、常规逻辑设备中的指示灯、测灯按钮与DCS机柜相连。

S2：将三个切换开关中的一个切到备用控制模式，激活DCS后备盘测试 模式。

S3：观查测试模式指示灯是否点亮，如未点亮则说明DCS模式切换逻辑 存在问题。

S4：按下测灯按钮。

S5：观察常规逻辑设备7中的指示灯以及模式指示灯是否全部点亮，如 未全部点亮则说明DCS后备盘测灯逻辑存在问题。

执行以上步骤时需提前通过验证来确保测试盘不存在故障，以便于调试 人员能够准确的确定DCS控制盘存在的问题。如需调试测灯信号对其他指示 灯的影响，则可以在自定义设备10模块上安装对应的指示灯并连接到DCS 机柜。

通过上述实施例可以看出，实施本发明中所述的DCS测试盘及调试方法， 可以将不同区域和盘台上的设备集中在一个测试盘上，通过一个测试盘完成 常规方法多个控制盘共同完成的调试任务，同时设备尺寸也小于常规的控制 盘，节省了空间和资源，同时提高了调试效率。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的装置和方法并不限于具体实施 方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用 于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式， 同样属于本发明的技术创新范围。