張新鴻

（海南核電有限公司 海南昌江）

一、前言

海南昌江核電站采用全數(shù)字化DCS儀控系統(tǒng)。中國(guó)核電工程有限公司與美國(guó)Invensys Systems Inc.（ISI）于 2010年5月19日在北京簽訂了海南昌江核電全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）供貨合同。Invensys System Inc為合同執(zhí)行主體和總包商，并包括以下主要分包商：Atos Orgin，Tecnatom，北京中核東方控制系統(tǒng)工程有限公司。本項(xiàng)目系統(tǒng)集成、調(diào)試、出廠驗(yàn)收工作除BUP（后備盤）在TCN進(jìn)行外，均在CNCS（中國(guó)）進(jìn)行。

二、Pre-FAT測(cè)試介紹

DCS LOT2 NC/NC+的測(cè)試主要分為Pre-FAT（出廠預(yù)測(cè)試）和FAT（出廠測(cè)試）兩部分，每個(gè)測(cè)試包括3部分：2930（I/O通道測(cè)試）、2950（ 系統(tǒng)性能測(cè)試）、2940（ 邏輯測(cè)試）。海南昌江核電站2＃機(jī)組的2950和2940測(cè)試只測(cè)試與1＃機(jī)組的差異部分，與1＃機(jī)組相同部分出分析報(bào)告。

1.2 930測(cè)試

2930測(cè)試是對(duì)與現(xiàn)場(chǎng)儀表、執(zhí)行器等0層設(shè)備信號(hào)相連通道的測(cè)試。對(duì)于從現(xiàn)場(chǎng)輸入到DCS的點(diǎn)，需要在機(jī)柜側(cè)的端子上加信號(hào)（如短接線、4～20 mA信號(hào)等），在一層或二層上查看相應(yīng)通道數(shù)值是否符合要求；對(duì)于從DCS輸出到現(xiàn)場(chǎng)的點(diǎn)，需要在一層Foxview界面上對(duì)測(cè)量的通道給值（如4～20 mA，0～50℃等），再用儀表測(cè)量機(jī)柜側(cè)相應(yīng)通道數(shù)值是否符合要求。

（1）LOT2 NC/NC+部分常見卡件的測(cè)量方法

①FBM201，模擬量輸入卡件。對(duì)于DCS供電的通道：FLUKE表打到Simulation Transmitter模式，表筆正端接卡件端子 C，負(fù)端接卡件端子 B，依次輸出 0，4 mA，12 mA，20 mA，22 mA；對(duì)于USER供電的通道：FLUKE表作為源輸出mA信號(hào)，正端接 B，負(fù)端接 A，依次輸出 0，4 mA，12 mA，20 mA，22 mA。

②FBM202，熱電偶輸入卡件。對(duì)于E型熱電偶，可用FLUKE725，F(xiàn)LUKE754來(lái)進(jìn)行測(cè)試，F(xiàn)LUKE表接E型探頭，探頭正端接B，負(fù)端接A，按要求給溫度值。

③FBM203，熱電阻輸入卡件。一般為PT100溫度傳感器輸入，需要用FLUKE754做源輸出，儀器一般接三線，一正兩負(fù)，表筆正端B，負(fù)端接A和C端，按要求給溫度值。

④FBM204，模擬量輸入輸出卡件。 1～4通道為 AIN（0～20 mA輸入），5～8通道 AOUT（模擬量輸出），一般使用 FLUKE725測(cè)試，對(duì)于AIN通道：測(cè)試方法與FBM201相同；對(duì)于AOUT通道：表筆正端接B，負(fù)端接A，在DCS一層Foxview界面上按要求給相應(yīng)通道數(shù)值，在機(jī)柜通道側(cè)測(cè)量輸出數(shù)值。

⑤FBM206，頻率輸入卡件。表筆正端接B，負(fù)端接A，使用FLUKE表的頻率模式，按要求輸入頻率值。

⑥FBM207C，數(shù)字量輸入。用短接線端接通道，一層上顯示為1，斷開短接線，一層顯示為0。

⑦FBM208，冗余輸入/輸出卡件。對(duì)于AINR（模擬量輸入冗余通道），測(cè)試方法與FBM201相同，對(duì)于AOUTR（模擬量輸出冗余通道），測(cè)試方法與FBM204的AOUT部分相同，但對(duì)于每個(gè)通道需測(cè)試三次，分別為：兩個(gè)卡件同時(shí)在線，只有A卡件在線（通過Foxview中的SDMH將B卡件下線），只有B卡件在線（通過Foxview中的SDMH將A卡件下線）。

⑧FBM240，數(shù)字量輸出卡件，用48 V加繼電器測(cè)試。

⑨FBM242，數(shù)字量輸出卡件。用蜂鳴擋測(cè)試，表筆接A和C端，當(dāng)一層給通道輸出1，則蜂鳴器響，給通道輸出0，則蜂鳴器不響。

（ 2）工具

①FLUKE725，用作源?？奢敵鲭娏?、電壓、頻率等信號(hào)，也可用于測(cè)量，但精度較低?？捎糜跍y(cè)試 201，202，203，204，206 等類型FBM。

②FLUKE289C，萬(wàn)用表。測(cè)量常規(guī)電學(xué)量（電壓、電流、通斷等），測(cè) 204，242等類型 FBM。

③FLUKE754，多功能文檔一體化校驗(yàn)儀。功能較多，基本涵蓋FLUKE725和FLUKE289的功能?；旧峡捎糜谌靠y(cè)試，重點(diǎn)用于測(cè)試溫度相關(guān)的（如202，203等類型FBM）。

2.2 940測(cè)試

2940為DCS系統(tǒng)整體性能的測(cè)試，主要有13個(gè)測(cè)試用例，每個(gè)測(cè)試用例的目的介紹如下：

TC01：驗(yàn)證當(dāng)機(jī)柜上電后，所有CP和FBM模塊都能正常啟動(dòng)和上線；

TC02：驗(yàn)證當(dāng)一對(duì)CP中的一個(gè)重啟或失效（被移除），另一容錯(cuò)CP能正常運(yùn)行；

TC03：驗(yàn)證冗余FBM中一個(gè)FBM失效時(shí)（下線模式），另一FBM能正常操作；

TC04：驗(yàn)證當(dāng)失去全部電源和/或移除一對(duì)CP，F(xiàn)CP的控制策略處于合適的模式；在線插拔卡件不影響網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)；

TC05：驗(yàn)證NC的CP的基本處理周期為100 ms；在正常運(yùn)行條件下，CP的空閑時(shí)間＞60%，在繁忙工況下，CP的空閑時(shí)間＞50%；

TC06：驗(yàn)證NC+的CP的基本處理周期為 100 ms，在所有條件下，CP的空閑時(shí)間＞60%；

TC07：驗(yàn)證NC和NC+的CP至少有60%的軟件余量；

TC08：驗(yàn)證門被打開、電源失效、外部48 V電源故障，機(jī)柜內(nèi)部溫度超過定值等情況下相應(yīng)的機(jī)柜門報(bào)警燈亮；

TC09：驗(yàn)證單個(gè)CP電纜故障（破損或斷開）不影響冗余網(wǎng)絡(luò)，且在I/A工作站中的SMDH中可以自動(dòng)檢測(cè)到；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)故障（失去電源或失效）不影響冗余網(wǎng)絡(luò)，故障可以在I/A工作站中的SMDH中可以自動(dòng)檢測(cè)到；

TC10：驗(yàn)證當(dāng)獨(dú)立層次的網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)系統(tǒng)中其他層次網(wǎng)絡(luò)的可用性，包括以下3方面：電廠級(jí)網(wǎng)絡(luò)失效不影響其他層次網(wǎng)絡(luò)通信和正常工作；機(jī)組級(jí)別網(wǎng)絡(luò)失效不影響房間級(jí)別網(wǎng)絡(luò)通信和正常工作；機(jī)組級(jí)別網(wǎng)絡(luò)失效不影響CP的網(wǎng)絡(luò)通信和正常工作；

TC11：驗(yàn)證任何一部分單一層次MESH網(wǎng)絡(luò)不影響另一部分的通信和正常工作；

TC12：驗(yàn)證其中一個(gè)I/A工作站為指定的時(shí)鐘站，確保時(shí)間同步功能的實(shí)現(xiàn)。

TC13：驗(yàn)證在雪崩條件下，1層送往2層的信號(hào)最多延遲2 s被記錄在2層系統(tǒng)中。

3.2 950測(cè)試

2950為邏輯測(cè)試，驗(yàn)證I/A系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)輸入文件（邏輯圖、模擬圖等）中的邏輯部分（與、或、非、RS觸發(fā)器等的組合邏輯）。此部分測(cè)試需要針對(duì)每一張邏輯圖和模擬圖進(jìn)行測(cè)試，通過設(shè)定初始條件（在二層上點(diǎn)擊按鈕，在一層上設(shè)置相關(guān)信號(hào)的初始值），驗(yàn)證輸出（閥門、風(fēng)機(jī)、泵等執(zhí)行器的開、關(guān)命令；BUP報(bào)警輸出；二層顯示等）是否正確。

三、FAT測(cè)試介紹

FAT測(cè)試為出廠測(cè)試，此部分測(cè)試主要由CNPE組織對(duì)DCS設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試。FAT的測(cè)試用例由CNPE、海南業(yè)主、設(shè)計(jì)院三方從Pre-FAT中抽取10%～20%左右。海南U2 LOT2 NC/NC+部分的FAT測(cè)試主要參與者為海南核電業(yè)主、CNPE項(xiàng)目調(diào)試部人員、CNCS人員以及Invensys人員。見證者包括CNPE人員和海南核電業(yè)主人員。

1.2930測(cè)試

2930部分FAT測(cè)試了大約2650個(gè)通道，全部測(cè)試通過。該部分測(cè)試用例的選擇原則是：卡件類型覆蓋全，重要系統(tǒng)。測(cè)試用例選擇見表1。

2.2950測(cè)試

2950測(cè)試總共測(cè)試111個(gè)測(cè)試用例，只有1個(gè)測(cè)試不通過。執(zhí)行情況見表2。

不通過的測(cè)試用例：955801-2950-22NC008 2RIS LD 62113，該測(cè)試用例不通過原因是設(shè)計(jì)輸入有問題，這個(gè)有待設(shè)計(jì)人員澄清。

表1 2930 FAT測(cè)試用例

表2 2950測(cè)試用例執(zhí)行情況

3.2940測(cè)試

主要測(cè)試NC/NC+部分正常和繁忙工況下CP的空閑時(shí)間。測(cè)試用例執(zhí)行情況：TC05通過，TC06通過。

4.FAT小結(jié)

HN U2 Lot2 FAT（ 不含 DAS、CCS、KDO）共測(cè)試 3 d。 此次測(cè)試的邏輯（ 2950）和系統(tǒng)（ 2940）測(cè)試只針對(duì) 1＃，2＃機(jī)的差異部分。除了2950有一測(cè)試用例不通過（由于設(shè)計(jì)輸入原因），其余測(cè)試用例全部通過。遺留問題：設(shè)計(jì)輸入問題、ATOS畫面問題。

四、總結(jié)

海南核電調(diào)試管理處及CNPE海南核電項(xiàng)目調(diào)試部相關(guān)人員于 2014年 7月-10月期間全程參與了 2＃機(jī)組 LOT2 NC/NC+部分的測(cè)試（包括PRE-FAT和FAT）。通過此次測(cè)試，參與人員了解了整個(gè)測(cè)試的組織過程和測(cè)試方法，掌握了如何使用測(cè)試工具加信號(hào)及測(cè)量，熟悉了I/A機(jī)柜硬件，學(xué)會(huì)使用I/A軟件Foxview及相關(guān)軟件進(jìn)行設(shè)置參數(shù)、查看CP狀態(tài)、添加新的模塊等。為以后的調(diào)試和維修工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。