海南2#机组DCS LOT2 NC/NC+出厂测试总结

张新鸿

（海南核电有限公司 海南昌江）

一、前言

海南昌江核电站采用全数字化DCS仪控系统。中国核电工程有限公司与美国Invensys Systems Inc.（ISI）于 2010年5月19日在北京签订了海南昌江核电全厂数字化仪控系统（DCS）供货合同。Invensys System Inc为合同执行主体和总包商，并包括以下主要分包商：Atos Orgin，Tecnatom，北京中核东方控制系统工程有限公司。本项目系统集成、调试、出厂验收工作除BUP（后备盘）在TCN进行外，均在CNCS（中国）进行。

二、Pre-FAT测试介绍

DCS LOT2 NC/NC+的测试主要分为Pre-FAT（出厂预测试）和FAT（出厂测试）两部分，每个测试包括3部分：2930（I/O通道测试）、2950（ 系统性能测试）、2940（ 逻辑测试）。海南昌江核电站2＃机组的2950和2940测试只测试与1＃机组的差异部分，与1＃机组相同部分出分析报告。

1.2 930测试

2930测试是对与现场仪表、执行器等0层设备信号相连通道的测试。对于从现场输入到DCS的点，需要在机柜侧的端子上加信号（如短接线、4～20 mA信号等），在一层或二层上查看相应通道数值是否符合要求；对于从DCS输出到现场的点，需要在一层Foxview界面上对测量的通道给值（如4～20 mA，0～50℃等），再用仪表测量机柜侧相应通道数值是否符合要求。

（1）LOT2 NC/NC+部分常见卡件的测量方法

①FBM201，模拟量输入卡件。对于DCS供电的通道：FLUKE表打到Simulation Transmitter模式，表笔正端接卡件端子 C，负端接卡件端子 B，依次输出 0，4 mA，12 mA，20 mA，22 mA；对于USER供电的通道：FLUKE表作为源输出mA信号，正端接 B，负端接 A，依次输出 0，4 mA，12 mA，20 mA，22 mA。

②FBM202，热电偶输入卡件。对于E型热电偶，可用FLUKE725，FLUKE754来进行测试，FLUKE表接E型探头，探头正端接B，负端接A，按要求给温度值。

③FBM203，热电阻输入卡件。一般为PT100温度传感器输入，需要用FLUKE754做源输出，仪器一般接三线，一正两负，表笔正端B，负端接A和C端，按要求给温度值。

④FBM204，模拟量输入输出卡件。 1～4通道为 AIN（0～20 mA输入），5～8通道 AOUT（模拟量输出），一般使用 FLUKE725测试，对于AIN通道：测试方法与FBM201相同；对于AOUT通道：表笔正端接B，负端接A，在DCS一层Foxview界面上按要求给相应通道数值，在机柜通道侧测量输出数值。

⑤FBM206，频率输入卡件。表笔正端接B，负端接A，使用FLUKE表的频率模式，按要求输入频率值。

⑥FBM207C，数字量输入。用短接线端接通道，一层上显示为1，断开短接线，一层显示为0。

⑦FBM208，冗余输入/输出卡件。对于AINR（模拟量输入冗余通道），测试方法与FBM201相同，对于AOUTR（模拟量输出冗余通道），测试方法与FBM204的AOUT部分相同，但对于每个通道需测试三次，分别为：两个卡件同时在线，只有A卡件在线（通过Foxview中的SDMH将B卡件下线），只有B卡件在线（通过Foxview中的SDMH将A卡件下线）。

⑧FBM240，数字量输出卡件，用48 V加继电器测试。

⑨FBM242，数字量输出卡件。用蜂鸣挡测试，表笔接A和C端，当一层给通道输出1，则蜂鸣器响，给通道输出0，则蜂鸣器不响。

（ 2）工具

①FLUKE725，用作源。可输出电流、电压、频率等信号，也可用于测量，但精度较低。可用于测试 201，202，203，204，206 等类型FBM。

②FLUKE289C，万用表。测量常规电学量（电压、电流、通断等），测 204，242等类型 FBM。

③FLUKE754，多功能文档一体化校验仪。功能较多，基本涵盖FLUKE725和FLUKE289的功能。基本上可用于全部卡件测试，重点用于测试温度相关的（如202，203等类型FBM）。

2.2 940测试

2940为DCS系统整体性能的测试，主要有13个测试用例，每个测试用例的目的介绍如下：

TC01：验证当机柜上电后，所有CP和FBM模块都能正常启动和上线；

TC02：验证当一对CP中的一个重启或失效（被移除），另一容错CP能正常运行；

TC03：验证冗余FBM中一个FBM失效时（下线模式），另一FBM能正常操作；

TC04：验证当失去全部电源和/或移除一对CP，FCP的控制策略处于合适的模式；在线插拔卡件不影响网络或数据；

TC05：验证NC的CP的基本处理周期为100 ms；在正常运行条件下，CP的空闲时间＞60%，在繁忙工况下，CP的空闲时间＞50%；

TC06：验证NC+的CP的基本处理周期为 100 ms，在所有条件下，CP的空闲时间＞60%；

TC07：验证NC和NC+的CP至少有60%的软件余量；

TC08：验证门被打开、电源失效、外部48 V电源故障，机柜内部温度超过定值等情况下相应的机柜门报警灯亮；

TC09：验证单个CP电缆故障（破损或断开）不影响冗余网络，且在I/A工作站中的SMDH中可以自动检测到；网络交换机故障（失去电源或失效）不影响冗余网络，故障可以在I/A工作站中的SMDH中可以自动检测到；

TC10：验证当独立层次的网络故障时系统中其他层次网络的可用性，包括以下3方面：电厂级网络失效不影响其他层次网络通信和正常工作；机组级别网络失效不影响房间级别网络通信和正常工作；机组级别网络失效不影响CP的网络通信和正常工作；

TC11：验证任何一部分单一层次MESH网络不影响另一部分的通信和正常工作；

TC12：验证其中一个I/A工作站为指定的时钟站，确保时间同步功能的实现。

TC13：验证在雪崩条件下，1层送往2层的信号最多延迟2 s被记录在2层系统中。

3.2 950测试

2950为逻辑测试，验证I/A系统是否实现设计输入文件（逻辑图、模拟图等）中的逻辑部分（与、或、非、RS触发器等的组合逻辑）。此部分测试需要针对每一张逻辑图和模拟图进行测试，通过设定初始条件（在二层上点击按钮，在一层上设置相关信号的初始值），验证输出（阀门、风机、泵等执行器的开、关命令；BUP报警输出；二层显示等）是否正确。

三、FAT测试介绍

FAT测试为出厂测试，此部分测试主要由CNPE组织对DCS设备进行验收测试。FAT的测试用例由CNPE、海南业主、设计院三方从Pre-FAT中抽取10%～20%左右。海南U2 LOT2 NC/NC+部分的FAT测试主要参与者为海南核电业主、CNPE项目调试部人员、CNCS人员以及Invensys人员。见证者包括CNPE人员和海南核电业主人员。

1.2930测试

2930部分FAT测试了大约2650个通道，全部测试通过。该部分测试用例的选择原则是：卡件类型覆盖全，重要系统。测试用例选择见表1。

2.2950测试

2950测试总共测试111个测试用例，只有1个测试不通过。执行情况见表2。

不通过的测试用例：955801-2950-22NC008 2RIS LD 62113，该测试用例不通过原因是设计输入有问题，这个有待设计人员澄清。

表1 2930 FAT测试用例

表2 2950测试用例执行情况

3.2940测试

主要测试NC/NC+部分正常和繁忙工况下CP的空闲时间。测试用例执行情况：TC05通过，TC06通过。

4.FAT小结

HN U2 Lot2 FAT（ 不含 DAS、CCS、KDO）共测试 3 d。 此次测试的逻辑（ 2950）和系统（ 2940）测试只针对 1＃，2＃机的差异部分。除了2950有一测试用例不通过（由于设计输入原因），其余测试用例全部通过。遗留问题：设计输入问题、ATOS画面问题。

四、总结

海南核电调试管理处及CNPE海南核电项目调试部相关人员于 2014年 7月-10月期间全程参与了 2＃机组 LOT2 NC/NC+部分的测试（包括PRE-FAT和FAT）。通过此次测试，参与人员了解了整个测试的组织过程和测试方法，掌握了如何使用测试工具加信号及测量，熟悉了I/A机柜硬件，学会使用I/A软件Foxview及相关软件进行设置参数、查看CP状态、添加新的模块等。为以后的调试和维修工作打下了坚实的基础。