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1、CommonQ平台在核电站数字化仪控系统中的应用CommonQ平台在核电站数字化仪控系统中的应用yangliu导语：美国西屋公司的AP1000核电站，采用了数字化仪控系统，实现方式为CommonQ+Ovation。这种集成的仪控系统设计，减少了接口和软件平台的数目，提供了一个优化的构造和性能。摘要：美国西屋公司的AP1000核电站，采用了数字化仪控系统，实现方式为CommonQ+Ovation。这种集成的仪控系统设计，减少了接口和软件平台的数目，提供了一个优化的构造和性能。CommonQ平台属1E级，AP1000核电站的反响堆保护和平安监视系统就是在这一平台上实现的。本文着重介绍了Common
2、Q平台的构造。关键词：核电站AP1000；CommonQ；数字化仪控在和EPR的竞争中，美国西屋公司的核电技术AP1000成功中标，成为我国引进的第三代核电技术。AP1000有鲜明的设计特点，在成熟的压水堆技术根底上，采用“非能动的平安系统，使核电站平安系统的设计发生了革新的变化。在核电站的重要组成局部仪控系统中，采用了数字化控制和保护系统，集成了电厂的各个工艺系统，为电厂的控制、保护和操纵提供了一个统一的界面。AP1000的数字化仪控系统通过西屋公司的CommonQ+Ovation平台实现的。Ovation平台属非1E级，用于实现正常运行仪控功能，是一个贸易化的、成型的产品，主要应用在发电和
3、工业控制领域，国内很多的常规电厂都采用了Ovation平台。CommonQ平台属1E级，用于实现平安仪控功能，设备具有抗震要求，经过核电应用环境适用性考验，经过批准的验证和确认VerificationandValidation，v&v程序和质保程序评价。AP1000核电站的反响堆保护和平安监视系统ProtectionandSafetyMonitoringSystem，PMS就是利用CommonQ这一平台来实现的2CommonQ系统的硬件构造由于CommonQ是1E级的平台，所以组成平台的所有部件都是lE级的，它的主要部件有：AC160控制器带PM646处理模块、输入输出模件、人机接口、接口和测
4、试处理器、部件接口模件、输入，输出终端单元、综合通讯处理器、电源供给模件等。AC160控制器AC160控制器是一个带有多通道处理才能的模件化控制器，被用来执行平安相关系统的保护算法，支持热插拔功能。处理器采用ABB编程语言AMPL进展编程，除了进展逻辑构造的编程外，还提供了对AF100网络、全局内存、输入输出、HSL的接口的编程支持。处理器有一个内置的、独立的看门狗计时器。假如一个保护功能由于处理器的故障而无法实行，看门狗可以发出报警和提供通道跳闸功能。AC160控制器所使用的处理器模件是基于MotorolaMC68360的32位处理器开展起来的PM646。PM646模件包括两个32位的微处理
5、器板：处理器局部和通讯局部。其处理器局部包含有应用代码，可以执行自诊断功能，存储、读取双端口存储器里的数据等。其通讯局部能处理两个HSL通讯端口，RS422接口。输入输出模件AC160控制器采用$600系列输入输出模件，S600系列输入输出模件包含了所有的传统卡件，例如模拟量输入包含差分输入、热电偶、热电阻、模拟量输出、开关量输入，输出、转速传感器输入和脉冲计数。在启动和正常运行时，系统软件能自动的监测IO模件的状态，而更具体的诊断信息那么可以通过MTP维修和测试面板查询。S600IO模件可以热插拔。但对PMS系统来讲，受IO模件更换影响的通道和序列，在维修开场前，应先旁路。CommonQ的人
6、机界面是平面显示系统，包含触摸屏显示和一个PC节点盒。PC节点盒相当于工控机的主机，其QNX操纵系统为在线和测试提供了视窗界面。CI527通讯接口模件用来访问AF100网络。以太网接口提供和外部非平安系统的接口。还包括光驱、键盘鼠标等，功能与工控机相当，这里不再描绘。当安装在控制柜里，平面显示系统被称作维修和测试面板MaintenanceandTestPanel，MTP；安装在主控室作为PMS的一局部时，被称作操纵员模块OperatorSmodule，OM。通过MTP，技术人员可以执行监视、修改、组态、测试等任务。MTP具有显示图形和趋势显示功能。OM执行和MTP一样的功能，但是作了某些限制，
7、以防止操纵员可能在无意中对系统做出的改动。OM和平安系统之间没有直接电气连接。接口和测试处理器InterfaceandTestProcessor,ITPITP用于测试和诊断系统运行情况。ITP接收来自AFIO0总线的数据，并把数据通过单向HSL传送至其它PMS通道的ITP中，进展连续在线穿插比拟，以检测现场传感器、回路供电、输入信号收集和DA转换是否故障。正常运行时，监测来自其它通道的故障和诊断信息，并在本通道中报警，进而进步保护系统的可维护性。ITP通过MTP将测试和维护信息送给操纵员界面。部件接口模件ComponentInterfaceModule，CIMCIM从平安系统和多样性非平安相关
8、系统接收部件控制信号，并且根据用户选定的优先级比方讲，平安系统的优先级或者部件状态的优先级进展信号表决，再送到电厂设备。另外，CIM能接收远程手动部件控制信号，并将该信号作为最优先级信号。CIM还可以对平安系统的命令，从控制器到CIM模件进展连续测试。CIM最多可承受八个反应输入信号，用以提供部件连锁比方，电动阀门的力矩开关控制，或者用以显示设备状态的限位指示器。CIM提供了一个独立连接，可以使用该连接发送部件状态信息到电站计算机。输入/输出终端单元IO终端单元提供了一个S600IO模件和现场电路的接口。对不同的IO模件，对应不同的终端单元。各类型终端部件为不同的现场接线提供终端点，包括各自的
9、电缆屏蔽。各类型终端单元还提供信号断点和测试点，用以系统测试和维护。综合通讯处理器IntegratedCommunicationsProcessor,ICPICP系统接收来自现场总线AF100的数据并将其转换为模拟或者开关量信号，将这些信号通过独立的硬接线送到PLS中，接收来自现场总线AF100的数据，然后通过HSL通讯传送至其它通道的ICP中，同时接收来自其它三个通道的ICP的数据。CommonQ平台，利用软件组态工具AMPLControlConfiguration，ACC，在使用intel处理器的个人电脑上完成组态的编程。AMPL是基于预先定义好的功能块工作的，这些功能块被称为经过控制Pr
10、ocessControl，Pc元素和数据库Database，DB元素。PC元素和DB元素配合使用，即可组态形成完好的控制功能。AC160软件包括一个实时的操纵系统，任务治理程序，诊断程序，通讯接口程序以及用户应用程序。所有这些程序都存储在PM646处理器的PROM里。系统的应用开发和修改是通过ACC组态工具来完成的，从最初的组态，到内部测试，到现场调试以及工作系统的维护，都是由这个工具来完成。ACC软件包括应用程序生成器和功能图生成器。程序生成器用来进展工程治理和软件集成，功能图生成器，用来进展程序开发。CommonQ平台中主要用到三种通讯方式：AFIO0AdvantFieldbus100用于
11、通道内部的通讯；高速数据链路HighSpeedLinkCommunication，HSL用于通道问的数据传输和同一通道内不同控制器之间的数据传输；以太网，用于与扩展系统，例如电站计算机系统之间的数据通讯。国内的浙江三门核电站和山东海阳核电站作为AP1000的自主化依托工程，目前各项工程建立正在按方案进展，相信随着工程的不断深化，CommonQ这一平安级平台会得到更多的关注，在各方的努力下，我们会全面消化吸收这一技术，并最终实现国产化。1WestinghouseAP1000DesignControlDocumentRev16Chapter22WestinghouseAP1000DesignControlDocumentRev16Chapter73ABBCE，CENPD-396一P,Rev1Comonqualifiedplatform