DCS(IA)通道試驗(yàn)分析

張俊龍,宋 偉（中國核電工程有限公司調(diào)試部,北京 100840）

DCS(IA)通道試驗(yàn)分析

張俊龍,宋 偉
（中國核電工程有限公司調(diào)試部,北京 100840）

摘 要：海南昌江DCS（IA）系統(tǒng)IO卡件包括數(shù)字量輸入輸出卡件、模擬量輸入輸出卡件、脈沖輸入卡件等，本文主要介紹了這些卡件的接線原理、供電方式、在調(diào)試中的注意事項(xiàng)等，并增加了一些作者自身的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場輸入輸出組件；通道試驗(yàn)；接線圖；數(shù)字量；模擬量

在核電廠中，模擬量及數(shù)字量的通道試驗(yàn)在調(diào)試過程中占據(jù)很大的比重，同時，通道試驗(yàn)質(zhì)量的好壞直接影響后續(xù)的調(diào)試試驗(yàn)，因此，如何高效有序的開展DCS通道試驗(yàn)，是一項(xiàng)十分重要的工作，本文旨在論述在昌江核電廠1#機(jī)組中各類通道的接線方法及在調(diào)試過程中遇到的容易出錯的各類問題還有一些經(jīng)驗(yàn)等。

1 海南昌江DCS構(gòu)成

海南昌江項(xiàng)目DCS控制系統(tǒng)有兩大部分組成，一是基于IA平臺的非安全級DCS系統(tǒng)，一是基于tricon平臺的安全級系統(tǒng)。此文只論述基于非安全級IA平臺的通道試驗(yàn)。在通道試驗(yàn)中，按照IO傳輸類型，通道試驗(yàn)可以分為有三大類，模擬量通道試驗(yàn)和數(shù)字量通道

2 數(shù)字量卡件

2.1 DI數(shù)字量輸入卡件

項(xiàng)目中用到的DI卡件一共有三種，F(xiàn)BM207，F(xiàn)BM207b，F(xiàn)BM207c， FBM207為兩線制外電壓供電，其他兩種均為DCS卡件供電。DCS側(cè)常用的DI卡件為FBM207c，該卡件提供48V DC電壓，外接干節(jié)點(diǎn)或者繼電器觸點(diǎn)，可以接各種開關(guān)型儀表如SP、ST等，或者是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)反饋或者限位反饋。

2.2 DO數(shù)字量輸出卡件

數(shù)字量輸出卡為FBM240及FBM242，兩種卡件對應(yīng)TA內(nèi)均有繼電器，都需電壓驅(qū)動才能正常工作。對于一般性的控制回路，兩種卡件在實(shí)際應(yīng)用中并沒有太大的差別，只不過FBM240 的TA卡件上帶有較大容量的繼電器，使其可以負(fù)載較大功率的設(shè)備，對于較小功率設(shè)備，兩者可互換。兩者的第二點(diǎn)不同之處在于FBM240卡件自身帶有電壓監(jiān)視回路，可以監(jiān)視回路電壓，使回路安全性更高。

FBM240卡件對應(yīng)TA的每個通道有兩個接線柱，B端接電源正極，A端接負(fù)端，外接電源可以接直流，也可以接交流。電壓監(jiān)視回路通過光電耦合器反饋給FBM面板上指示燈進(jìn)行顯示，并通過內(nèi)部軟件反饋給一層FoxView進(jìn)行監(jiān)視通道狀態(tài)。

FBM242按照供電方可以分為兩種接線方式，一種是外供電，對應(yīng)FBM型號P0916YY，外供電又分兩種，一種是機(jī)柜內(nèi)48V DC供電，該電壓來自于現(xiàn)場48V 直流系統(tǒng)如LCA等或者來自于220V AC通過機(jī)柜內(nèi)變壓器變?yōu)?8V直流。在昌江現(xiàn)場中，從DCS下發(fā)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟停命令若是不需經(jīng)過PLM柜，而是直接至電氣開關(guān)柜中的中間繼電器，均是此種接法。另一種為110V DC電磁閥電源柜供電。110V直流主要是為常規(guī)島電磁閥供電，涉及系統(tǒng)AHP、ABP、GSS等。

3 模擬量卡件

3.1 AI模擬量輸入卡件

在現(xiàn)場使用的AI卡件種類較多，大致可以分為4-20mA類型卡件（FBM201），熱電偶類型卡件（FBM202），熱電阻類型卡件（FBM203）。

（1）FBM201卡件對應(yīng)TA端子有3個接線端子，若回路需DCS供電或者FBM供電（24V DC），則外接B和C，若是就地設(shè)備供電，則TA端子接B和A。默認(rèn)情況下4～20mA信號會線性的轉(zhuǎn)化為所需信號，但是也可根據(jù)組態(tài)參數(shù)KSCALE和BSCALE進(jìn)行設(shè)定，依據(jù)公式為y＝kx+b。比如超聲波流量計(jì)1SEC001MD，輸入輸出為線性關(guān)系y＝x，此時k＝1，b＝0。對于差壓流量計(jì)來說，輸入和輸出不再是單純的線性關(guān)系，而是開方的關(guān)系，比如差壓流量計(jì)APA101MPd等。信號為開方或線性或者小信號切除的對應(yīng)關(guān)系可以在DCS組態(tài)中通過設(shè)置SCI的值來確定。

（2）FBM202卡件接線較為簡單，熱電偶/毫伏信號為兩線制，直接接在TA卡件兩端即可。但是要注意熱電偶信號電纜是分正負(fù)的，接反的話可能會造成溫度信號偏低或者為負(fù)值。卡件自身有一個冷端溫度補(bǔ)償通道，即第九通道，在DCS組態(tài)中設(shè)置XREFOP為0，則該通道自動感應(yīng)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償。若設(shè)置XREFOP為true（1），則可以通過修改XREFIN的值來手動給定冷端補(bǔ)償溫度。

（3）FBM203卡件，熱電阻接線有兩線制、三線制、四線制等三種接線方式，由于昌江項(xiàng)目中只用三線制接法，因此，只說明三線制接線圖。

3.2 AO模擬量輸出卡件

AO卡用的較少，常用的只有FBM208，F(xiàn)BM204等，F(xiàn)BM208主要是用于冗余的4-20mA輸出，較多的用在氣動閥的控制輸出上，F(xiàn)BM208必須是冗余的使用，在FBM底板上有冗余頭連接到TA接線端子上。對應(yīng)接線端TA卡件有三個接線端子，共有兩種接線方式。依據(jù)接線方式，208卡件也分兩種供電方式。

3.2.1 DCS供電

DCS供電的情況下，接線為B和C端，F(xiàn)BM供24V DC，輸出4-20mA，在正確連接現(xiàn)場設(shè)備的情況下，回路中應(yīng)可測量到該電流。多數(shù)情況下，該卡件的輸出為氣動閥電氣轉(zhuǎn)換器EP的輸入，通過改變輸入電流的大小來控制進(jìn)氣壓力在0.2～1bar范圍內(nèi)。

3.2.2 USER供電

該種供電情況下，端接A和B端子，其中B端為正端。在昌江項(xiàng)目中，此種接線方式的信號全部是從1E隔離柜送往DAS柜（1KCP417AR、1KCP419AR）的傳感器信號（MD、MY、MN、MP），由1E設(shè)備供電。FBM204和FBM208同樣是4AI/4AO，唯一的不同是FBM204為非冗余結(jié)構(gòu)，可以單個的應(yīng)用。由于接線和FBM208類似，這里就不再詳細(xì)說明。

4 脈沖卡件

FBM206卡件在昌江1#機(jī)組中共2塊， 8個信號（全部為DCS供電），為主變和廠變有功功率、無功功率的計(jì)數(shù)值，該卡件TA接線端也有3個（A、B、C），同樣分為DCS供電（即FBM供電）和現(xiàn)場設(shè)備供電（USER供電），在DCS供電的情況下為三線制連接。

參考文獻(xiàn) ：

[1]I/A Series 系統(tǒng)及應(yīng)用 智能自動化系列［DB］.上海.?？怂共_有限公司,2007.

作者簡介：張俊龍(1987-)，男，河南開封人，本科，助理工程師，研究方向：DCS、儀表、系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)試。