DCS(IA)通道试验分析

张俊龙,宋 伟（中国核电工程有限公司调试部,北京 100840）

DCS(IA)通道试验分析

张俊龙,宋 伟
（中国核电工程有限公司调试部,北京 100840）

摘 要：海南昌江DCS（IA）系统IO卡件包括数字量输入输出卡件、模拟量输入输出卡件、脉冲输入卡件等，本文主要介绍了这些卡件的接线原理、供电方式、在调试中的注意事项等，并增加了一些作者自身的调试经验。

关键词：现场输入输出组件；通道试验；接线图；数字量；模拟量

在核电厂中，模拟量及数字量的通道试验在调试过程中占据很大的比重，同时，通道试验质量的好坏直接影响后续的调试试验，因此，如何高效有序的开展DCS通道试验，是一项十分重要的工作，本文旨在论述在昌江核电厂1#机组中各类通道的接线方法及在调试过程中遇到的容易出错的各类问题还有一些经验等。

1 海南昌江DCS构成

海南昌江项目DCS控制系统有两大部分组成，一是基于IA平台的非安全级DCS系统，一是基于tricon平台的安全级系统。此文只论述基于非安全级IA平台的通道试验。在通道试验中，按照IO传输类型，通道试验可以分为有三大类，模拟量通道试验和数字量通道

2 数字量卡件

2.1 DI数字量输入卡件

项目中用到的DI卡件一共有三种，FBM207，FBM207b，FBM207c， FBM207为两线制外电压供电，其他两种均为DCS卡件供电。DCS侧常用的DI卡件为FBM207c，该卡件提供48V DC电压，外接干节点或者继电器触点，可以接各种开关型仪表如SP、ST等，或者是执行机构的开关反馈或者限位反馈。

2.2 DO数字量输出卡件

数字量输出卡为FBM240及FBM242，两种卡件对应TA内均有继电器，都需电压驱动才能正常工作。对于一般性的控制回路，两种卡件在实际应用中并没有太大的差别，只不过FBM240 的TA卡件上带有较大容量的继电器，使其可以负载较大功率的设备，对于较小功率设备，两者可互换。两者的第二点不同之处在于FBM240卡件自身带有电压监视回路，可以监视回路电压，使回路安全性更高。

FBM240卡件对应TA的每个通道有两个接线柱，B端接电源正极，A端接负端，外接电源可以接直流，也可以接交流。电压监视回路通过光电耦合器反馈给FBM面板上指示灯进行显示，并通过内部软件反馈给一层FoxView进行监视通道状态。

FBM242按照供电方可以分为两种接线方式，一种是外供电，对应FBM型号P0916YY，外供电又分两种，一种是机柜内48V DC供电，该电压来自于现场48V 直流系统如LCA等或者来自于220V AC通过机柜内变压器变为48V直流。在昌江现场中，从DCS下发的各执行机构的启停命令若是不需经过PLM柜，而是直接至电气开关柜中的中间继电器，均是此种接法。另一种为110V DC电磁阀电源柜供电。110V直流主要是为常规岛电磁阀供电，涉及系统AHP、ABP、GSS等。

3 模拟量卡件

3.1 AI模拟量输入卡件

在现场使用的AI卡件种类较多，大致可以分为4-20mA类型卡件（FBM201），热电偶类型卡件（FBM202），热电阻类型卡件（FBM203）。

（1）FBM201卡件对应TA端子有3个接线端子，若回路需DCS供电或者FBM供电（24V DC），则外接B和C，若是就地设备供电，则TA端子接B和A。默认情况下4～20mA信号会线性的转化为所需信号，但是也可根据组态参数KSCALE和BSCALE进行设定，依据公式为y＝kx+b。比如超声波流量计1SEC001MD，输入输出为线性关系y＝x，此时k＝1，b＝0。对于差压流量计来说，输入和输出不再是单纯的线性关系，而是开方的关系，比如差压流量计APA101MPd等。信号为开方或线性或者小信号切除的对应关系可以在DCS组态中通过设置SCI的值来确定。

（2）FBM202卡件接线较为简单，热电偶/毫伏信号为两线制，直接接在TA卡件两端即可。但是要注意热电偶信号电缆是分正负的，接反的话可能会造成温度信号偏低或者为负值。卡件自身有一个冷端温度补偿通道，即第九通道，在DCS组态中设置XREFOP为0，则该通道自动感应冷端温度进行补偿。若设置XREFOP为true（1），则可以通过修改XREFIN的值来手动给定冷端补偿温度。

（3）FBM203卡件，热电阻接线有两线制、三线制、四线制等三种接线方式，由于昌江项目中只用三线制接法，因此，只说明三线制接线图。

3.2 AO模拟量输出卡件

AO卡用的较少，常用的只有FBM208，FBM204等，FBM208主要是用于冗余的4-20mA输出，较多的用在气动阀的控制输出上，FBM208必须是冗余的使用，在FBM底板上有冗余头连接到TA接线端子上。对应接线端TA卡件有三个接线端子，共有两种接线方式。依据接线方式，208卡件也分两种供电方式。

3.2.1 DCS供电

DCS供电的情况下，接线为B和C端，FBM供24V DC，输出4-20mA，在正确连接现场设备的情况下，回路中应可测量到该电流。多数情况下，该卡件的输出为气动阀电气转换器EP的输入，通过改变输入电流的大小来控制进气压力在0.2～1bar范围内。

3.2.2 USER供电

该种供电情况下，端接A和B端子，其中B端为正端。在昌江项目中，此种接线方式的信号全部是从1E隔离柜送往DAS柜（1KCP417AR、1KCP419AR）的传感器信号（MD、MY、MN、MP），由1E设备供电。FBM204和FBM208同样是4AI/4AO，唯一的不同是FBM204为非冗余结构，可以单个的应用。由于接线和FBM208类似，这里就不再详细说明。

4 脉冲卡件

FBM206卡件在昌江1#机组中共2块， 8个信号（全部为DCS供电），为主变和厂变有功功率、无功功率的计数值，该卡件TA接线端也有3个（A、B、C），同样分为DCS供电（即FBM供电）和现场设备供电（USER供电），在DCS供电的情况下为三线制连接。

参考文献 ：

[1]I/A Series 系统及应用 智能自动化系列［DB］.上海.福克斯波罗有限公司,2007.

作者简介：张俊龙(1987-)，男，河南开封人，本科，助理工程师，研究方向：DCS、仪表、系统调节阀的调试。