卡拉奇核电厂2号机组全模拟DCS系统研发

张 海，华志刚，何靖芸，单福昌

(中核武汉核电运行技术股份有限公司，湖北 武汉 430223)

全范围模拟机是核电厂的关键设备，在核电厂工程建设和投入商运后阶段均发挥重要的作用。全模拟DCS系统和实际DCS系统应用相同的工程设计输入，全模拟DCS系统比实际DCS系统提前至少1年时间完成工程开发并投入到实际工程验证和核电厂运行与维护人员的使用培训中。

基于现代核电厂高技术性和高安全性的要求，作为核电厂关键设备的全范围模拟机(FSS-Full Scope Simulator)，在仿真范围和仿真深度上提出了极高的技术要求。本文主要研究在卡拉奇核电厂中应用的全模拟DCS系统。

1 仿真总体设计

1.1 仿真技术选择

目前，核电DCS仿真技术有三种：实物模拟(Stimulation DCS)，虚拟实物模拟(Virtual DCS)，全模拟(Simulation DCS)。三种技术在研发投入，工程开发，后期维护等方面各有优劣。三种技术的特点比较如表1所示。

表1 核电DCS仿真技术特点比较表Table 1 Comparison of the characteristics of the DCS simulation technology

卡拉奇核电厂仿真项目综合考虑各方面因素，选择了全模拟仿真技术。全模拟仿真技术根据设计院设计图纸或DCS厂商的工程组态图纸，通过仿真平台软件建模实现仿真开发。可完成复杂的培训仿真应用功能开发，有开发进度受实际DCS影响小，开发成本偏低，开发周期短等优点。

1.2 仿真构架设计

实际的DCS体系架构分为四层。分别是工艺系统接口层(Level 0),过程控制层(Level 1),操作监控层(Level 2)和信息管理层(Level 3)。每个层级都有一套冗余高速的工业以太网络或现场总线实现数据通讯。

全模拟DCS在系统在软硬件构架上与实际DCS有差异，工程开发中经过综合考虑仿真公司自有平台的特点，开发工作量，开发进度以及成本投入等因素。……