DCS诊断实验室的设计及应用

摘 要：海阳核电厂采用AP1000核电机组，为了探索如何满足核电厂培训的需要，海阳核电厂建设了一套DCS诊断实验室。通过介绍DCS诊断实验室的控制系统和实体工艺回路组成部分以及DCS诊断实验室的开发的培训功能，分析了DCS诊断实验室在调试、维修人员的技能与核安全文化培训方面的应用。实践证明DCS诊断实验室在核电厂培训中发挥了重要作用。

关键词：DCS诊断实验室；Ovation；DCS

引言

为了确保调试、维修活动的安全和质量，核电厂技术人员必须坚持“上岗必须授权、授权必须培训、培训必须考核”的原则。为了培养海阳核电厂调试、维修人员的实际操作技能和良好的工作习惯，海阳核电厂建设了一套DCS诊断实验室。主要用于调试、维修人员的技能与核安全文化培训。

1 DCS诊断实验室设备组成介绍

DCS诊断实验室主要由工艺模块和仪控系统组成。仪控系统采用与海阳核电厂完全相同的OVATION控制系统，实体工艺回路则由电厂常用机、电、仪设备组成。

1.1 工艺系统介绍

工艺设备采用模块化集成方式，安装在一个钢制台架上。工艺系统主要由两个水箱MT-01/MT-02、两台离心泵MP-01/MP-02、气动阀、电动阀、手动阀、空气压缩机等工艺设备组成。

1.2 仪控系统介绍

DCS诊断实验室仪控系统采用Emerson公司的Ovation控制平台，软件采用Ovation 3.3.1版本。包含的硬件设备主要是：仪控OVATION机柜一台、服务器一台、学员站9台、历史站一台、交换机一台。机柜控制器、操作员站、工程师站、历史站通过CAT5E网线连接到交换机上，组成一个OVATION以太网。

1.3 DCS诊断实验室仪表介绍

仪表主要由电厂常用的就地指示压力表、压力变送器、流量仪表、温度仪表、雷达液位计、电容液位计、差压液位计、浮子液位计、液位开关、振动监测等仪表组成。

1.4 DCS诊断实验室控制方式

1.4.1 MP-01/02泵的控制。MP-01/02泵采用西门子SIMOCOD

E 3UF7电机控制系统，3UF7电机保护控制器通过Profibus DP 现场总线连接到Ovation机柜内的Profibus DP卡件上。泵在投远程自动运行时，在控制室通过操作员站完成对电机的操作，并经Profibus总线将电机回路的准备、急停、运行、电流和故障等信号实时提供给操作员站。同时，也可以将操作切换到就地，这样就可以通过3UF7控制面板来实现泵的启停。

1.4.2 DLS-MT-02水箱压力调节模式。水箱入口阀门DLS-PL-V002设置手动模式，水箱出口阀门DLS-PL-V003设置为自动模式。设定值压力与DLS-MT-02水箱实际测量压力值进行比较，压力偏差信号经过PID调节控制DLS-PL-V003阀门开度，以控制DLS-MT-02水箱内压力，逻辑示意图见图2。

2 DCS诊断实验室在培训中的应用

DCS诊断实验室作为OVATION控制系统与实体工艺回路于一体的培训实验室，可以进行故障诊断及学员核安全文化方面的培训。

2.1 故障诊断培训

DCS诊断实验室基本覆盖了电厂常用的机电仪设备，可以进行人工设置系统运行过程中易产生的故障，让学员解决。

可设置的故障如下：

（1）就地仪表参数设置错误，传感器校验错误；（2）就地仪表投用不正确，如压力仪表平衡阀未关紧，压力仪表引压管进气；（3）接线错误，包括就地端子箱和OVATION机柜端接错误；（4）Ovation机柜通道保险丝熔断；（5）仪控逻辑组态错误；（6）PID调节参数设置错误。

2.2 仪控调试工程师技能培训

（1）掌握OVATION控制器、工程师站、操作员站、历史站、交换机硬件结构；（2）在DCS工程师站上对控制系统进行组态练习，包括数据库设置、网络设置、逻辑画面组态工具的使用；（3）使用OVATION应用软件，如点信息（Point Information）、报警（Alarm）、趋势（Trend）、动态逻辑图（Signal Diagram），并在工程站、操作员站上对应用软件进行配置；（4）掌握Profibus，Device net等总线的配置；（5）掌握控制系统参数调节方法；（6）现场仪表校验培训

实验室具有压力、流量、液位、温度等仪表。学员可使用校验仪对实验室的热工仪表进行校验，掌握热工仪表的校验方法，提高解决仪表故障问题等能力。

2.3 调试工程师核安全文化的培育

人因控制是核安全文化的中心传统，国内外大量统计结果表明，由于人的不安全行为导致的事故占事故总数的70%-90%以上。杜绝人因失误，最根本的就是要不断提高核实践工作人员的核安全文化素养。

DCS诊断实验室让学员模拟核电厂现场工作流程执行工作任务，在执行工作任务中练习防人因失误的工具使用。练习的防人因失误工具包含：

（1）工前会。接到工作任务后，学员首先应该召开工前会，内容包括审查人员的资质、明确工作任务、分析风险、进行人员分工、检查先决条件、工器具准备等。

（2）明星自检。明星自检原则STAR分为四步：STOP，遇到不正常情况停止，不确定或不安全的停顿；THINK，分析问题；ACTION，应对问题采取的行动；REWIEW，验证采取行动的正确性。DCS诊断实验室培训时，在执行工作任务过程中使用。

（3）程序的使用和遵循。DCS诊断实验室编写了相关系统在线、运行、故障处理等程序供学员使用。以锻炼学员使用正确的程序，并学会如何执行程序，以及解决程序执行过程中出现的问题。

（4）三段式交流。DCS诊断实验室的所有操作都按照三段式交流的沟通方式，以培养学员掌握三段式交流的工具，减少以后在调试过程中因信息传递不准确而引发的人因失误。

（5）质疑的态度：审核来源，自我验证，独立核实。

（6）经验反馈：召开工后会，进行经验反馈。DCS诊断实验室每个工作任务结束后，学员都将召开工后会，对任务执行过程中的优点和不足进行总结，将良好的实践经验与大家共享。

3 结束语

海阳核电厂DCS诊断实验室投入使用后，承担了海阳核电厂调试、维修人员的培训。通过培训，调试、维修人员积累了现场工作经验，提高了故障处理能力。同时培养了调试、维修人员良好的工作习惯，掌握了防人因失效工具的使用，调试人员的核安全文化得到了大大的提高。

海阳核电厂在核电调试、维修人员培训的探索实践上，证明DCS诊断实验室是一种功能突出、效果明显的培训方式，为其他核电厂在人员培训方面提供了借鉴意义。

参考文献

[1]国家核安全局，HAD103/05核电厂人员的配备、招聘、培训和授权[S].1996：1493.

[2]王军，薛伟.数字化电厂与Ovation 系统多网络结构应用[J].现代制造，2007（12）：79-81.

[3]胡夏波，卢军.用西门子Simocode DP 组建的电厂电动机控制系统[J].低压电器，2005（7）：55-57.

[4]赵志军，庞剑玲，王斌，等.Ovation 控制系统中典型逻辑控制图例的分析[J].河北电力技术，2004（1）：19-20.

作者简介：张得胜（1983，3-），男，民族：汉，籍贯：重庆，学历：本科，职称：工程师，现工作或学习单位：山东核电有限公司，研究方向：主要从事核电站仪控调试方面的研究。endprint

摘 要：海阳核电厂采用AP1000核电机组，为了探索如何满足核电厂培训的需要，海阳核电厂建设了一套DCS诊断实验室。通过介绍DCS诊断实验室的控制系统和实体工艺回路组成部分以及DCS诊断实验室的开发的培训功能，分析了DCS诊断实验室在调试、维修人员的技能与核安全文化培训方面的应用。实践证明DCS诊断实验室在核电厂培训中发挥了重要作用。

关键词：DCS诊断实验室；Ovation；DCS

引言

为了确保调试、维修活动的安全和质量，核电厂技术人员必须坚持“上岗必须授权、授权必须培训、培训必须考核”的原则。为了培养海阳核电厂调试、维修人员的实际操作技能和良好的工作习惯，海阳核电厂建设了一套DCS诊断实验室。主要用于调试、维修人员的技能与核安全文化培训。

1 DCS诊断实验室设备组成介绍

DCS诊断实验室主要由工艺模块和仪控系统组成。仪控系统采用与海阳核电厂完全相同的OVATION控制系统，实体工艺回路则由电厂常用机、电、仪设备组成。

1.1 工艺系统介绍

工艺设备采用模块化集成方式，安装在一个钢制台架上。工艺系统主要由两个水箱MT-01/MT-02、两台离心泵MP-01/MP-02、气动阀、电动阀、手动阀、空气压缩机等工艺设备组成。

1.2 仪控系统介绍

DCS诊断实验室仪控系统采用Emerson公司的Ovation控制平台，软件采用Ovation 3.3.1版本。包含的硬件设备主要是：仪控OVATION机柜一台、服务器一台、学员站9台、历史站一台、交换机一台。机柜控制器、操作员站、工程师站、历史站通过CAT5E网线连接到交换机上，组成一个OVATION以太网。

1.3 DCS诊断实验室仪表介绍

仪表主要由电厂常用的就地指示压力表、压力变送器、流量仪表、温度仪表、雷达液位计、电容液位计、差压液位计、浮子液位计、液位开关、振动监测等仪表组成。

1.4 DCS诊断实验室控制方式

1.4.1 MP-01/02泵的控制。MP-01/02泵采用西门子SIMOCOD

E 3UF7电机控制系统，3UF7电机保护控制器通过Profibus DP 现场总线连接到Ovation机柜内的Profibus DP卡件上。泵在投远程自动运行时，在控制室通过操作员站完成对电机的操作，并经Profibus总线将电机回路的准备、急停、运行、电流和故障等信号实时提供给操作员站。同时，也可以将操作切换到就地，这样就可以通过3UF7控制面板来实现泵的启停。

1.4.2 DLS-MT-02水箱压力调节模式。水箱入口阀门DLS-PL-V002设置手动模式，水箱出口阀门DLS-PL-V003设置为自动模式。设定值压力与DLS-MT-02水箱实际测量压力值进行比较，压力偏差信号经过PID调节控制DLS-PL-V003阀门开度，以控制DLS-MT-02水箱内压力，逻辑示意图见图2。

2 DCS诊断实验室在培训中的应用

DCS诊断实验室作为OVATION控制系统与实体工艺回路于一体的培训实验室，可以进行故障诊断及学员核安全文化方面的培训。

2.1 故障诊断培训

DCS诊断实验室基本覆盖了电厂常用的机电仪设备，可以进行人工设置系统运行过程中易产生的故障，让学员解决。

可设置的故障如下：

（1）就地仪表参数设置错误，传感器校验错误；（2）就地仪表投用不正确，如压力仪表平衡阀未关紧，压力仪表引压管进气；（3）接线错误，包括就地端子箱和OVATION机柜端接错误；（4）Ovation机柜通道保险丝熔断；（5）仪控逻辑组态错误；（6）PID调节参数设置错误。

2.2 仪控调试工程师技能培训

（1）掌握OVATION控制器、工程师站、操作员站、历史站、交换机硬件结构；（2）在DCS工程师站上对控制系统进行组态练习，包括数据库设置、网络设置、逻辑画面组态工具的使用；（3）使用OVATION应用软件，如点信息（Point Information）、报警（Alarm）、趋势（Trend）、动态逻辑图（Signal Diagram），并在工程站、操作员站上对应用软件进行配置；（4）掌握Profibus，Device net等总线的配置；（5）掌握控制系统参数调节方法；（6）现场仪表校验培训

实验室具有压力、流量、液位、温度等仪表。学员可使用校验仪对实验室的热工仪表进行校验，掌握热工仪表的校验方法，提高解决仪表故障问题等能力。

2.3 调试工程师核安全文化的培育

人因控制是核安全文化的中心传统，国内外大量统计结果表明，由于人的不安全行为导致的事故占事故总数的70%-90%以上。杜绝人因失误，最根本的就是要不断提高核实践工作人员的核安全文化素养。

DCS诊断实验室让学员模拟核电厂现场工作流程执行工作任务，在执行工作任务中练习防人因失误的工具使用。练习的防人因失误工具包含：

（1）工前会。接到工作任务后，学员首先应该召开工前会，内容包括审查人员的资质、明确工作任务、分析风险、进行人员分工、检查先决条件、工器具准备等。

（2）明星自检。明星自检原则STAR分为四步：STOP，遇到不正常情况停止，不确定或不安全的停顿；THINK，分析问题；ACTION，应对问题采取的行动；REWIEW，验证采取行动的正确性。DCS诊断实验室培训时，在执行工作任务过程中使用。

（3）程序的使用和遵循。DCS诊断实验室编写了相关系统在线、运行、故障处理等程序供学员使用。以锻炼学员使用正确的程序，并学会如何执行程序，以及解决程序执行过程中出现的问题。

（4）三段式交流。DCS诊断实验室的所有操作都按照三段式交流的沟通方式，以培养学员掌握三段式交流的工具，减少以后在调试过程中因信息传递不准确而引发的人因失误。

（5）质疑的态度：审核来源，自我验证，独立核实。

（6）经验反馈：召开工后会，进行经验反馈。DCS诊断实验室每个工作任务结束后，学员都将召开工后会，对任务执行过程中的优点和不足进行总结，将良好的实践经验与大家共享。

3 结束语

海阳核电厂DCS诊断实验室投入使用后，承担了海阳核电厂调试、维修人员的培训。通过培训，调试、维修人员积累了现场工作经验，提高了故障处理能力。同时培养了调试、维修人员良好的工作习惯，掌握了防人因失效工具的使用，调试人员的核安全文化得到了大大的提高。

海阳核电厂在核电调试、维修人员培训的探索实践上，证明DCS诊断实验室是一种功能突出、效果明显的培训方式，为其他核电厂在人员培训方面提供了借鉴意义。

参考文献

[1]国家核安全局，HAD103/05核电厂人员的配备、招聘、培训和授权[S].1996：1493.

[2]王军，薛伟.数字化电厂与Ovation 系统多网络结构应用[J].现代制造，2007（12）：79-81.

[3]胡夏波，卢军.用西门子Simocode DP 组建的电厂电动机控制系统[J].低压电器，2005（7）：55-57.

[4]赵志军，庞剑玲，王斌，等.Ovation 控制系统中典型逻辑控制图例的分析[J].河北电力技术，2004（1）：19-20.

作者简介：张得胜（1983，3-），男，民族：汉，籍贯：重庆，学历：本科，职称：工程师，现工作或学习单位：山东核电有限公司，研究方向：主要从事核电站仪控调试方面的研究。endprint

摘 要：海阳核电厂采用AP1000核电机组，为了探索如何满足核电厂培训的需要，海阳核电厂建设了一套DCS诊断实验室。通过介绍DCS诊断实验室的控制系统和实体工艺回路组成部分以及DCS诊断实验室的开发的培训功能，分析了DCS诊断实验室在调试、维修人员的技能与核安全文化培训方面的应用。实践证明DCS诊断实验室在核电厂培训中发挥了重要作用。

关键词：DCS诊断实验室；Ovation；DCS

引言

为了确保调试、维修活动的安全和质量，核电厂技术人员必须坚持“上岗必须授权、授权必须培训、培训必须考核”的原则。为了培养海阳核电厂调试、维修人员的实际操作技能和良好的工作习惯，海阳核电厂建设了一套DCS诊断实验室。主要用于调试、维修人员的技能与核安全文化培训。

1 DCS诊断实验室设备组成介绍

DCS诊断实验室主要由工艺模块和仪控系统组成。仪控系统采用与海阳核电厂完全相同的OVATION控制系统，实体工艺回路则由电厂常用机、电、仪设备组成。

1.1 工艺系统介绍

工艺设备采用模块化集成方式，安装在一个钢制台架上。工艺系统主要由两个水箱MT-01/MT-02、两台离心泵MP-01/MP-02、气动阀、电动阀、手动阀、空气压缩机等工艺设备组成。

1.2 仪控系统介绍

DCS诊断实验室仪控系统采用Emerson公司的Ovation控制平台，软件采用Ovation 3.3.1版本。包含的硬件设备主要是：仪控OVATION机柜一台、服务器一台、学员站9台、历史站一台、交换机一台。机柜控制器、操作员站、工程师站、历史站通过CAT5E网线连接到交换机上，组成一个OVATION以太网。

1.3 DCS诊断实验室仪表介绍

仪表主要由电厂常用的就地指示压力表、压力变送器、流量仪表、温度仪表、雷达液位计、电容液位计、差压液位计、浮子液位计、液位开关、振动监测等仪表组成。

1.4 DCS诊断实验室控制方式

1.4.1 MP-01/02泵的控制。MP-01/02泵采用西门子SIMOCOD

E 3UF7电机控制系统，3UF7电机保护控制器通过Profibus DP 现场总线连接到Ovation机柜内的Profibus DP卡件上。泵在投远程自动运行时，在控制室通过操作员站完成对电机的操作，并经Profibus总线将电机回路的准备、急停、运行、电流和故障等信号实时提供给操作员站。同时，也可以将操作切换到就地，这样就可以通过3UF7控制面板来实现泵的启停。

1.4.2 DLS-MT-02水箱压力调节模式。水箱入口阀门DLS-PL-V002设置手动模式，水箱出口阀门DLS-PL-V003设置为自动模式。设定值压力与DLS-MT-02水箱实际测量压力值进行比较，压力偏差信号经过PID调节控制DLS-PL-V003阀门开度，以控制DLS-MT-02水箱内压力，逻辑示意图见图2。

2 DCS诊断实验室在培训中的应用

DCS诊断实验室作为OVATION控制系统与实体工艺回路于一体的培训实验室，可以进行故障诊断及学员核安全文化方面的培训。

2.1 故障诊断培训

DCS诊断实验室基本覆盖了电厂常用的机电仪设备，可以进行人工设置系统运行过程中易产生的故障，让学员解决。

可设置的故障如下：

（1）就地仪表参数设置错误，传感器校验错误；（2）就地仪表投用不正确，如压力仪表平衡阀未关紧，压力仪表引压管进气；（3）接线错误，包括就地端子箱和OVATION机柜端接错误；（4）Ovation机柜通道保险丝熔断；（5）仪控逻辑组态错误；（6）PID调节参数设置错误。

2.2 仪控调试工程师技能培训

（1）掌握OVATION控制器、工程师站、操作员站、历史站、交换机硬件结构；（2）在DCS工程师站上对控制系统进行组态练习，包括数据库设置、网络设置、逻辑画面组态工具的使用；（3）使用OVATION应用软件，如点信息（Point Information）、报警（Alarm）、趋势（Trend）、动态逻辑图（Signal Diagram），并在工程站、操作员站上对应用软件进行配置；（4）掌握Profibus，Device net等总线的配置；（5）掌握控制系统参数调节方法；（6）现场仪表校验培训

实验室具有压力、流量、液位、温度等仪表。学员可使用校验仪对实验室的热工仪表进行校验，掌握热工仪表的校验方法，提高解决仪表故障问题等能力。

2.3 调试工程师核安全文化的培育

人因控制是核安全文化的中心传统，国内外大量统计结果表明，由于人的不安全行为导致的事故占事故总数的70%-90%以上。杜绝人因失误，最根本的就是要不断提高核实践工作人员的核安全文化素养。

DCS诊断实验室让学员模拟核电厂现场工作流程执行工作任务，在执行工作任务中练习防人因失误的工具使用。练习的防人因失误工具包含：

（1）工前会。接到工作任务后，学员首先应该召开工前会，内容包括审查人员的资质、明确工作任务、分析风险、进行人员分工、检查先决条件、工器具准备等。

（2）明星自检。明星自检原则STAR分为四步：STOP，遇到不正常情况停止，不确定或不安全的停顿；THINK，分析问题；ACTION，应对问题采取的行动；REWIEW，验证采取行动的正确性。DCS诊断实验室培训时，在执行工作任务过程中使用。

（3）程序的使用和遵循。DCS诊断实验室编写了相关系统在线、运行、故障处理等程序供学员使用。以锻炼学员使用正确的程序，并学会如何执行程序，以及解决程序执行过程中出现的问题。

（4）三段式交流。DCS诊断实验室的所有操作都按照三段式交流的沟通方式，以培养学员掌握三段式交流的工具，减少以后在调试过程中因信息传递不准确而引发的人因失误。

（5）质疑的态度：审核来源，自我验证，独立核实。

（6）经验反馈：召开工后会，进行经验反馈。DCS诊断实验室每个工作任务结束后，学员都将召开工后会，对任务执行过程中的优点和不足进行总结，将良好的实践经验与大家共享。

3 结束语

海阳核电厂DCS诊断实验室投入使用后，承担了海阳核电厂调试、维修人员的培训。通过培训，调试、维修人员积累了现场工作经验，提高了故障处理能力。同时培养了调试、维修人员良好的工作习惯，掌握了防人因失效工具的使用，调试人员的核安全文化得到了大大的提高。

海阳核电厂在核电调试、维修人员培训的探索实践上，证明DCS诊断实验室是一种功能突出、效果明显的培训方式，为其他核电厂在人员培训方面提供了借鉴意义。

参考文献

[1]国家核安全局，HAD103/05核电厂人员的配备、招聘、培训和授权[S].1996：1493.

[2]王军，薛伟.数字化电厂与Ovation 系统多网络结构应用[J].现代制造，2007（12）：79-81.

[3]胡夏波，卢军.用西门子Simocode DP 组建的电厂电动机控制系统[J].低压电器，2005（7）：55-57.

[4]赵志军，庞剑玲，王斌，等.Ovation 控制系统中典型逻辑控制图例的分析[J].河北电力技术，2004（1）：19-20.

作者简介：张得胜（1983，3-），男，民族：汉，籍贯：重庆，学历：本科，职称：工程师，现工作或学习单位：山东核电有限公司，研究方向：主要从事核电站仪控调试方面的研究。endprint