基于HOLLiAS—MACSV6平台多手操器实现方式的研究

艾强发+王瑜+杨兴+郭明鑫

【摘 要】核电厂运行主控室内人机接口系统包括KIC和BUP。某些设备在KIC上有手操器同时在BUP上也有，不同的控制系统平台有不同的实现方式，论文对HOLLiAS-MACS V6平台上多手操器的实现方式进行分析研究，从而理解DCS底层信号的流向。

【Abstract】Nuclear power plant′s man-machine interface system including KIC and BUP in main control room. Some equipments have manipulator on BUP also have manipulator on KIC， different control system have different way to realize . In this paper， the implementation method of the multi manipulator on the HOLLiAS-MACS V6 platform is studied， in order to understand the flow direction of DCS underlying signal.

【关键词】和利时系统；手操器；实现方式

【Keywords】HOLLiAS-MACS； manipulator； realization way

【中图分类号】TP273 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0174-02

1 引言

核電厂由于其核安全的要求，所有系统和设备都冗余设置，过程信息处理及显示系统（KIC）和后备盘（BUP）是冗余设置的主控室操作员的人机接口系统，这就导致了DCS LEVEL1层信号接口多、流向复杂的现象。目前国内新建核电机组的非安全级DCS多数采用了该公司生产的HOLLiAS-MACS V6技术。论文将以比较复杂的有多个模拟量手操器的设备——RCV013VP为对象，对HOLLiAS-MACS V6上多手操器的实现方式进行研究。RCV013VP在工况运行时有两种工作模式，一是正常调节模式（RCV模式）：PZR双相时，接受来自孔板后RCV004MP的压力控制信号，调节下泄孔板后压力，防止汽化；二是特殊调节模式（RCP模式）：PZR单相时，接受来自RCP037MP的压力控制信号，调节一回路压力在要求范围[1]。

2 硬件分析

RCV013VP有两种工作模式，那就需要有模式切换手操器，在每种工作模式下，有设定值给手操器。还有RCV013VP的手自动控制模式切换及阀门开度给定的手操器。因此在KIC和BUP上各有4个手操器。模式切换手操器有RCV409KC（KIC）和RCV409CC（BUP），RCV模式下泄流压力内外部给定选择及设定手操器RCV409KU（KIC）和RCV409RC（BUP），RCP模式下泄流压力内外部给定选择及设定手操器RCV413KU（KIC）和RCV413RC（BUP），RCV013VP手自动切换及阀位值给定手操器RCV013VP（KIC）和RCV408RC（BUP）。

模拟量手操器模块NM810通过DB25预制电缆连接到与之配套的端子模块NM3810构成完整的I/O单元，完成KIC、BUP面板上的手操器和现场信号之间的连接。NM810物理通道完成2路AI输入、3路AO输出、8路DI 采集和2路DO驱动。AI部分：2路电流信号全部来自现场，由配套的端子模块经限流后进入NM810模块。AO部分：3路电流信号输出，1路去现场、2路去手操器。AO输出部分主要包括D/A 转换和V/I 转换两部分电路，NM810模块将主控制器模块下发的数字信号转化为相应的电压信号，并通过V/I 变换将电压信号转换为不随负载变化的电流信号输出到现场和手操器。DI部分：8路DI信号全部来自手操器，通过配套的端子模块，经光电隔离后由欧式连接器输入NM810，但只有3路DI信号主控对其进行处理。其输入信号的查询电压分别为24VDC，查询电压由现场电源提供，从端子模块上的接线端子引入。DO部分：2路的DO信号全部通过NM810经欧式连接器由端子模块的固态继电器输出到手操器，其输出信号带有回读功能。

NM3810模拟量分配端子模块负责完成BUP面板上的手操器、现场信号与NM810模拟量手操接口模块之间的信号调理功能。LEVEL0层来的信号和BUP来的信息接到模拟量手操器接口端子模块NM3810的端子上，NM3810通过DB25预制电缆与NM810模块连接。从而完成主控制器、BUP模拟量手操模块和现场信号之间的连接。

3 组态分析

硬件中的各种模块要实现其功能，要么有相应的数据库类型要么有相应的算法块。论文中主要涉及两种算法块，一个是带BUP控制的设定值算法块（SETP1），对应在KIC画面中是KU操作面板，在BUP上对应的是作为设定值给定的RC。一个是模拟量手操器接口算法块（AMANS），AMANS应用于BUP控制命令和KIC命令的切换。另一个是带BUP控制的闭环模拟手操器算法块（AMAN1）。

RCV409RC和RCV409KC之间的逻辑关系是通过SLT4模块联系的，当BUP控制即PY2BUP_F33C=1时，SLT4（预选器）的SO1=IN1即RCV模式，SO2=IN2即RCP模式。当KIC模式即PY2BUP_F33C=0时，SLT4的输出由内部参数决定，完成RCV或RCP模式的选择。RCV413RC在组态中对应AMANS01。RCV409RC在组态中对应AMANS02。RCV408RC 在组态中对应AMANS03。手操器RCV013VP在组态中对应AMAN1算法块。

4 信号流分析

以KIC自动模式且设定值在内给定为例分析如下：

①此时来自BUP的所有命令均无效，KIC上的操作面板PY2RCV013VP的阀位设定命令无效。

②通过PY2RCV409KU可以改变KSP值，即改变设定值（内部设定值）。PY2RCV409RC（即AMANS02模块）.BDA.BSP跟踪PY2RCV409RC .MDA.MSP，而MSP又跟踪本模块（即AMANS02模块）的CSP（在组态中CSP=PY2RCV409KU.KCP.KSP）。通过这个跟踪，实现了BUP设定值跟踪KIC设定值，保证此时切换至BUP控制后，设定值不跳变。

③设定值模块SETP1（PY2RCV409KU）的EXS跟踪KSW，PY2RCV409RC（即AMANS02模块）.MDA.MSW跟踪本模块的EXS（在组态中模块的EXS= PY2RCV409KU.EXS的取反，对于SETP1算法块EXS=1表示外给定，而对AMANS算法块EXS=1表示内给定）。即表示当KIC上设定值为内给定时，通过这个跟踪，BUP上就能显示当前在内给定状态。在AMANS02内PY2RCV049RC.BDA.BSW跟踪PY2RCV409RC.MDA.MSW，通过这个跟踪，可实现当此时切换在BUP控制时，设定值仍在内给定状态。