凝結(jié)水精處理系統(tǒng)為永久性設(shè)置的系統(tǒng)，用以除去凝結(jié)水中的離子態(tài)、懸浮狀雜質(zhì)，確保達(dá)到蒸汽發(fā)生器規(guī)定的給水雜質(zhì)。其主要功能：在機(jī)組啟動(dòng)階段，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的投入，可使凝結(jié)水較快地達(dá)到回收指標(biāo)，從而減少凝結(jié)水的排放量，并縮短機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間;在機(jī)組正常運(yùn)行期間，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的投入，可去除凝汽器水側(cè)或汽側(cè)因微量泄漏而進(jìn)入凝結(jié)水的雜質(zhì)，確保給水水質(zhì);在凝汽器突然發(fā)生較大泄漏事故時(shí)，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的投入，可為應(yīng)付緊急停機(jī)提供足夠的緩解時(shí)間。原ATE控制系統(tǒng)使用AB公司的PLC5系列，現(xiàn)ABPLC5系列備件已全部停產(chǎn)，且廠家已無(wú)庫(kù)存?zhèn)浼�，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備損壞后，將無(wú)備件進(jìn)行維修和更換使用，對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行造成極大隱患。ATE系統(tǒng)上位機(jī)使用FIX軟件，F(xiàn)IX軟件也已停產(chǎn)，且硬件狗也無(wú)法采購(gòu)到備件，一旦損壞無(wú)法修復(fù)，將造成上位機(jī)監(jiān)控軟件不可用。

　　1凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)

　　1.1KSN三廢控制系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，包含控制層和監(jiān)控層控制層：CPU控制器采用昆騰+雙機(jī)熱備冗余配置，每臺(tái)控制器均配置有2塊以太網(wǎng)通訊模塊與上位工控機(jī)建立冗余通訊連接，冗余CPU卡件集成的以太網(wǎng)接口與6個(gè)10槽遠(yuǎn)程RIO構(gòu)成冗余RIO下位通訊環(huán)網(wǎng)。控制器任一模塊故障或熱插拔更換不影響整個(gè)PLC系統(tǒng)正常運(yùn)行，RIO下位通訊環(huán)網(wǎng)支持單點(diǎn)斷線不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行[1]。IO配置見(jiàn)表1。監(jiān)控層：上位監(jiān)控層通過(guò)設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)2臺(tái)施耐德工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)分別將冗余控制器、ATE工程師站兼操作站、ATE操作站、SIT操作站集聯(lián)起來(lái)，網(wǎng)絡(luò)通訊速率100Mbps，任一網(wǎng)線中斷不影響操作站正常運(yùn)行，系統(tǒng)滿載運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)負(fù)載僅為15%。ATE工程師站兼操作站部署UNITYPROV15版PLC組態(tài)軟件和IFIXV5.9上位監(jiān)控開(kāi)發(fā)版軟件，工控機(jī)選用研華高性能工控機(jī)配套DELL24寸顯示器。1.2為保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)配置滿足如下要求系統(tǒng)電源冗余、工作站冗余、控制器冗余、控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。

　　2ATE控制系統(tǒng)的建立

　　2.1ATE控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭設(shè)在ATE控制室進(jìn)行ATE控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭設(shè)：操作臺(tái)、工作站、配電柜、IO機(jī)柜、各硬件設(shè)備之間的電纜連接。2.2ATE控制系統(tǒng)軟件平臺(tái)的搭設(shè)上位機(jī)組態(tài)程序的編制：完成ATE控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、操作畫面、趨勢(shì)、日志等一系列實(shí)現(xiàn)人機(jī)良好交互程序的組態(tài)，下位機(jī)組態(tài)程序的編制：實(shí)現(xiàn)控制邏輯，信號(hào)傳輸功能的程序的組態(tài)。

　　3ATE控制系統(tǒng)的調(diào)試

　　3.1AC220V電氣回路測(cè)試用萬(wàn)用表測(cè)試AC220V回路是否有短路情況，將所有開(kāi)關(guān)合上，再測(cè)試AC220V回路是否有短路現(xiàn)象。3.2DC24V電路回路測(cè)試用萬(wàn)用表測(cè)試DC24V回路是否有短路現(xiàn)象，將所有直流供電的開(kāi)關(guān)合上，再測(cè)試DC24V回路是否有斷路現(xiàn)象;測(cè)試DC24V正極對(duì)地是否有短路現(xiàn)象;測(cè)試DC24V回路對(duì)AC220V回路之間是否有短路現(xiàn)象;測(cè)試對(duì)地絕緣電阻，斷開(kāi)220VAC供電電源，如果負(fù)端已經(jīng)接地則此項(xiàng)不測(cè)試，50V測(cè)試電壓下>5MΩ。3.3空氣開(kāi)關(guān)測(cè)試在斷開(kāi)供電電源的前提下，依次閉合、分?jǐn)嗫諝忾_(kāi)關(guān)，檢查是否靈活可靠。同時(shí)用萬(wàn)用表測(cè)量空氣開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通情況，閉合通，分?jǐn)鄶?正常)。3.4I/O卡件的短路測(cè)試測(cè)試所有的DI信號(hào)對(duì)AC220V之間是否有短路現(xiàn)象;測(cè)試所有的DO輸出對(duì)AC220V之間是否有短路現(xiàn)象;測(cè)試所有的AI信號(hào)對(duì)AC220V之間是否有短路現(xiàn)象;測(cè)試所有的AO輸出對(duì)AC220V之間是否有短路現(xiàn)象。3.5上電將所有的進(jìn)線開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷位置，接入2路不同的AC220V電源線。在供電電源處，系統(tǒng)接線確認(rèn)無(wú)誤后投入總電源開(kāi)關(guān)。在控制機(jī)柜處，用萬(wàn)用表測(cè)試電源進(jìn)線端子處的電壓值，其電壓值不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±10%。如果誤差較大，則應(yīng)進(jìn)行檢查，查詢相關(guān)原因，確認(rèn)不會(huì)損壞系統(tǒng)后再送電。PLCI/O機(jī)架得電后，依次觀察各個(gè)模塊狀態(tài)指示是否正確，或者用工作站對(duì)控制主機(jī)模塊的基本功能或性能進(jìn)行測(cè)試;CPU主機(jī)架得電后，觀察CPU模塊的顯示是否正常。機(jī)架最左邊電源模塊得電，觀察顯示是否正常。以太網(wǎng)模塊狀態(tài)應(yīng)為：Ready綠燈和ComAct綠燈亮。DI模塊的顯示信號(hào)Active綠色LED燈亮，正常情況下1～32燈均不應(yīng)亮[2]。3.6PLC系統(tǒng)I/O通道測(cè)試主要針對(duì)IO機(jī)柜主要部件進(jìn)行性能檢測(cè)。在斷開(kāi)外部信號(hào)電纜的前提下，用高精度信號(hào)發(fā)生器及高精度萬(wàn)用表對(duì)PLC系統(tǒng)的輸入和輸出通道進(jìn)行完好性檢查。1)DI信號(hào)測(cè)試(數(shù)字量輸入信號(hào))根據(jù)圖紙，用短接線短接控制柜內(nèi)DI開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)端子，在工作站HMI界面上檢查顯示狀態(tài)，檢查相應(yīng)的閥門反饋、電機(jī)反饋、報(bào)警接點(diǎn)等各信號(hào)在操作畫面上是否正確顯示。2)DO信號(hào)測(cè)試(數(shù)字量輸出信號(hào))對(duì)于有源開(kāi)關(guān)量輸出，在工作站上或其它編程器上發(fā)出不同的指令信號(hào)，在輸出通道的接線端子上，用電壓表測(cè)試其輸出狀態(tài)的變化(有電壓/沒(méi)有電壓)。對(duì)于無(wú)源開(kāi)關(guān)量輸出，在工作站上或其它編程器上發(fā)出不同的指令信號(hào)，在輸出通道的接線端子上，用通燈或萬(wàn)用表測(cè)試其狀態(tài)的變化。對(duì)于干接點(diǎn)輸出，用通燈即可;對(duì)于固態(tài)繼電器輸出，則用萬(wàn)用表的歐姆檔(放在10M檔以上比較明顯)進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)圖紙，找到DO模塊所對(duì)應(yīng)的繼電器，如閥門試驗(yàn)，手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門，逐一在畫面上點(diǎn)操各閥門，測(cè)試相應(yīng)的DO點(diǎn)是否動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)間是否正確，檢查輸出狀態(tài)是否與上位機(jī)上的操作一致;也可以通過(guò)強(qiáng)制DO的地址，對(duì)應(yīng)的繼電器應(yīng)動(dòng)作，指示燈亮，檢測(cè)相應(yīng)繼電器的常開(kāi)信號(hào)對(duì)應(yīng)的端子應(yīng)接通;強(qiáng)制解除后，相應(yīng)繼電器釋放，端子斷開(kāi)。3)AI信號(hào)測(cè)試(模擬量輸入信號(hào))用模擬量信號(hào)發(fā)生器發(fā)出所需要的模擬量信號(hào)(如4mA～20mA，1V～5V)，將4mA～20mA信號(hào)(信號(hào)發(fā)生器)接至AI信號(hào)端子，在工作站或其它編程器上檢查顯示值(一般為工程單位值)，檢查對(duì)應(yīng)的畫面上的儀表顯示是否正確，量程是否正確，報(bào)警是否正確。記錄下每一個(gè)通道的輸入信號(hào)值和輸出顯示值。每一個(gè)通道檢查5點(diǎn)：0%，25%，50%，75%，100%。根據(jù)圖紙，找到AI模塊對(duì)應(yīng)的端子，將4mA信號(hào)接在端子上，對(duì)應(yīng)的模塊上有相應(yīng)的數(shù)值(0)，將8mA，12mA，16mA和20mA也同上理測(cè)試。檢測(cè)所有的AI模塊，如有數(shù)據(jù)不對(duì)，將記錄下來(lái)，更換相應(yīng)的模塊[3]。4)24小時(shí)穩(wěn)定性測(cè)試上述測(cè)試完畢后，將系統(tǒng)上電進(jìn)行24小時(shí)穩(wěn)定性測(cè)試，每8小時(shí)檢查一次系統(tǒng)運(yùn)行情況，看其是否運(yùn)行正常。3.7現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工藝控制邏輯測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的測(cè)試可分為標(biāo)準(zhǔn)邏輯測(cè)試和外部邏輯測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)邏輯，是指這個(gè)設(shè)備本身的一些信號(hào)和指令的輸入和輸出。外部邏輯，是指這個(gè)設(shè)備本身的一些特定的邏輯關(guān)系。外部邏輯的輸出連接到標(biāo)準(zhǔn)邏輯的輸入?yún)⑴c到標(biāo)準(zhǔn)邏輯的運(yùn)算和判斷中。由于每個(gè)設(shè)備的外部邏輯都不盡相同而且牽涉到工藝流程，因而設(shè)備的外部邏輯的調(diào)試必須由熟悉工藝的人員共同參與。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)邏輯和外部邏輯的測(cè)試，該設(shè)備相關(guān)的所有信號(hào)：設(shè)備狀態(tài)反饋，設(shè)備輸入輸出控制指令，內(nèi)部邏輯信號(hào)，外部聯(lián)鎖輸入輸出邏輯信號(hào)均能完整地測(cè)試完畢，保證在系統(tǒng)正常投運(yùn)時(shí)設(shè)備的自動(dòng)控制。3.8系統(tǒng)聯(lián)調(diào)在系統(tǒng)各個(gè)工藝流程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及邏輯調(diào)試完成后，即可進(jìn)行系統(tǒng)完整工藝流程的調(diào)試，此項(xiàng)調(diào)試確定系統(tǒng)各個(gè)工藝流程之間的接口及轉(zhuǎn)換正常，在該項(xiàng)調(diào)試過(guò)程中，要密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，必要時(shí)做出相應(yīng)的人為干預(yù)，確保調(diào)試人員和設(shè)備的安全。

　　4創(chuàng)新點(diǎn)

　　1)通過(guò)本次改造提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的性能，包括處理速度、冗余化程度、報(bào)表、趨勢(shì)、操作功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)和工藝聯(lián)鎖報(bào)警等故障信息診斷功能。2)改造后PLC控制系統(tǒng)具有先進(jìn)、高效、可靠的硬件架構(gòu)，系統(tǒng)由老舊的總線通訊方式升級(jí)為通訊速率更高，系統(tǒng)擴(kuò)展兼容性更強(qiáng)的工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式。3)中國(guó)核電正在推進(jìn)數(shù)字核電，2ATE改造的監(jiān)控層具備OPC通訊接口，為今后全廠數(shù)字化的建立創(chuàng)造了必備條件。同時(shí)系統(tǒng)的外圍設(shè)備包括操作站的通用性大幅增加，方便了系統(tǒng)的維護(hù)，新系統(tǒng)的控制功能非常強(qiáng)大，在線組態(tài)維護(hù)、下裝修改程序非常方便，為控制功能的進(jìn)一步優(yōu)化創(chuàng)造了條件。4)對(duì)電磁閥箱的改造，提高了電磁閥維修保養(yǎng)的便利性以及安全性，在交流電磁干擾隔離方面優(yōu)化箱體配置，通過(guò)新增交流信號(hào)控制箱徹底隔離交流信號(hào)對(duì)直流信號(hào)可能產(chǎn)生的電磁干擾作用，確保了電磁閥的可靠動(dòng)作。5)在接地方面，改造前原系統(tǒng)的接地，信號(hào)地和保護(hù)地接到同一端子;改造后，信號(hào)地和保護(hù)地是分開(kāi)的，確保強(qiáng)電不會(huì)對(duì)弱電的模擬量信號(hào)進(jìn)行干擾，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　PLC技術(shù)的廣泛使用，極大地解放了生產(chǎn)力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，20世紀(jì)基于總線技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)不再是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，它向所有具有控制權(quán)限的計(jì)算機(jī)用戶開(kāi)放，并形成以全廠信息化管理系統(tǒng)為中心的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。目前的升級(jí)改造僅僅是完成了PLC控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的第一步，除依托工業(yè)以太網(wǎng)完成相關(guān)控制命令外，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)智能化管理，采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)將存在相關(guān)關(guān)系的PLC控制系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)更加開(kāi)放的PLC控制網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

　　《第二核電廠凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)》來(lái)源：《儀器儀表用戶》，作者：胡昌森