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1、JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation 1 田湾核电站全数字化 仪控系统 江苏核电有限公司/仪控室 编制：孙永滨 审核：师庆伟 批准：邱韶阳 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation2 田湾核电站全数字化仪控系统结构配置（结构总貌） JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation3 TNPP全厂仪控功能结构可以划分成三级，即： n现场及自动化级，对工艺过程及设备的测量、监视、控制和保护 ； n机组级，正常运行和应急工况下，机组
2、的监视、控制和保护； n全厂级，全电厂的监视和控制、与电力系统连接的监视和控制等。 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation4 n现场及自动化级，对工艺过程及设备的测量、监视、控制和保护 ； 基于微处理器的现场及自动化级I&C，包括TXP、TXS、其他微处理器系 统以及网络通讯设施，用于过程监视和控制，并被划分成功能区和功能组。 在这级，仪控功能按照工艺过程划分原则而划分。仪控的系统划分考虑工艺 功能的分组、控制任务以及安全可靠性要求。 正常运行系统和安全相关正常运行系统是基于TXP软硬件设备和网络设 施构成的，它保证正常运行工况的监视
3、、控制功能，保证不同机柜之间和现 场及自动化级与机组级之间的信息交换。 基于TXS软硬件设备的安全仪控系统保证应急控制功能。安全系统I&C设 备为4通道结构。在每一通道中，控制信号按4取2逻辑形成。 现场及自动化级I&C网络设施包括两个总线系统：SINEC H1-FO和SINEC L2-FO。 n机组级，正常运行和应急工况下，机组的监视、控制和保护； 机组级I&C软硬件设备基于OM690操作监视系统构成，它包括信息指示 和接受命令的设备(显示终端、大屏幕)、过程信息处理和存储设备(高速工业 计算机、服务器)、通信设备(网络和电缆)，是监视、控制和记录的主要设备 。机组级也包括单个监视和控制设备
4、用于提供备用。 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation5 机组级软硬件设备之间的信息交换由终端光纤总线(Terminal Bus) SINEC H1-FO完成。网桥被用于机组终端总线与全厂终端总线的连接。XU设 施用于把外部监视和控制系统连接到终端总线系统，并保证终端总线系统与 外部系统之间信息流的可靠隔离。 工程设计系统ES680与电厂总线(Plant Bus)及终端总线相连, 这样能够 与AS620和OM690系统的数据进行在线交换, 提供输入输出信号的在线信息, 创立组态文件。诊断系统DS670也连接到上述两条总线, 实现对I&
5、C设备的详 细诊断功能。通过基于屏幕的OM690系统可实现对电站全部生产过程的控制 。OM系统的基本组成包括处理单元 PU, 服务器单元 SU和操作终端 OT。 PU 完成对操作员屏幕显示信息的处理, SU主要是为数据提供存档的系统，OT负 责为操作员提供监视操作的人机界面, 也包括显示全厂生产总貌图的大屏幕 监视器。PU、SU和OT之间的通讯经由一条光纤终端总线来完成。它允许MCR 内OT上的信息同样在SCR内显示。来自外部系统的信息可通过XU单元与OM690 交换信息。 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation6 n全厂级，全电厂的
6、监视和控制、与电力系统连接的监视和控制等。 全厂级I&C用于给电厂管理人员提供机组生产过程最重要的信息。 全厂级I&C基于OM690系统，包括信息指示设备(显示终端)、过程信息处 理和存储设备(高速工业计算机、服务器)和通信设备(网络和电缆)。 全厂级I&C执行对电厂所有机组公共的那些功能，如机组之间的负荷分 配、监视电厂的输出功率和无功功率、与电网控制系统进行数据交换等。 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation7 全厂级仪控系统功能组成： n总控制室 n总值长室 n网控室 n应急指挥中心 n管理信息系统 n辐射安全工程师站 n自动环
7、境辐射检测系统(ARESMS) n自动辐射监测系统 n化学中心 n核物理专家中心 n通风控制室 n泵房控制室 n消防控制室 nBOP控制系统 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation8 机组级仪控系统功能结构： n主控室(MCR) n备用控制室(SCR) n技术支援中心(Technical Support Center) n服务中心(Service Center) n辐射监测室(MRMR) n一、二回路水化学监测实验室(Primary/Secondary Circuit Chemical Monitoring Laboratory) n
8、水制备车间控制室(Water Preparation Room) n运行仪控系统(BELT) n安全仪控系统(SILT) n停堆表决和断路器系统(EE CPS) n中子通量监测系统(NFMH) n地震仪表系统(APS) JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation9 n控制棒控制和棒位指示系统(GICS) n反应堆监测控制诊断系统(MCDS) n自动辐射监测系统(ARMS) n应急柴油发电机控制系统(SDGS) n机组柴油发电机控制系统(UDGS) n消防控制系统(FP I&C) n“黑匣子”(Black Box) n汽轮发电机监测诊断系统
9、(Process Parameters Monitoring and Turbo- generator Diagnostics System) JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation10 田湾核电站全数字化仪控系统结构图 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation11 正常运行仪控系统TXP组成： TXP模块结构，分布型，面向功能 SIMATIC NET 工业以太网 AS 620B/T 自动控制系统 OM 690 操作和管理系统 ES 680 工程设计系统 DS 670 诊断系统
10、 CT 675 调试工具 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation12 TXP过程控制系统中的自动化级别 操作和监视级 External Network 处理级 成组控制级 单项控制级 现场级 M OTOT ESDS OT SU/PU PROFIBUS-DP M FUM-FFUM-B DP/PA Electric. actuators ET200 PROFIBUS-PA AS-interface SIM-TSIM-F SIMO CODE DP/ASi OTOT DTET AP APFAG-FAPT S5 E/A M S5 E/A S5-
11、AG M APAP PROFIBUS XU Router S5-AG APAP JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation13 OM690操作和监视系统/提供过程控制及管理的网络配置 PUSU OTOT XU-OM 1 . . . 41 . . . 4 OT 终端总线 外部 电厂总线 Router网络 OM 690 JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation14 数据存贮短期存档 OT PU AS 环状存贮器环状存贮器 可调整可调整 600 000600 000信号信号 短期存档短期
12、存档 所有信号的存贮量约为12小时 每20秒存入长期存档库一次 短期存档设计为环状存贮的 RAM结构 PU中全部数据的短期存档 （信号、状态、计算量和报警） 开关量与模拟量 OM 690 Terminal Bus Plant Bus JNPC JNPC-CIO * Jiangsu Nuclear Power Corporation15 数据存储-长期存储 SU OT PU AS MOD 长期存档长期存档 环状存贮器环状存贮器 120 120 x 10x 10 6 6 信号信号 可扩充可扩充 以与短期存档相同的密度 长期存档所有的数据 长期存档设计为环状存贮 的硬盘结构 所有信号的存贮容量约为
13、8天 转存数据至光盘 直接访问光盘上所有的数据 光盘的存贮容量约为24天 OM 690 JNPC JNPC-CIO . FUM-BFUM-BSIMSIM. PROFIBUS-DP AS 620 B 集中或分布的基本型自动控制系统 利用利用SIMSIM进行信号进行信号 输入输出输入输出 所有的部件及所有的部件及 FUMFUM可以以冗可以以冗 余方式运行余方式运行 利用利用FUMFUM进行进行 信号采集，开信号采集，开 闭环控制闭环控制 冗余的机柜总线冗余的机柜总线 及及FUMFUM接口接口 分布式应用 集中式应用集中式应用 电厂总线 机柜总线 AP JNPC JNPC-CIO AS 620 B
14、TELEPERM XP的自动化结构 M M M MM 远程 I/O FUM 远程 I/O ET 200ET 200 SIM M ET 200驱动器 M 传感器DP/PADP/ASi M PROFIBUS-DP 现场总线 Automation- processor PROFIBUS-DP 现场总线 电厂总线 Automation- processor Automation- processor 接线架 Trunc cable FUM = 功能模件 智能现场设备 配电柜 子配线盒 SIM = 信号模件 FUM JNPC JNPC-CIO AS 620 B 冗余AP及功能模件的配置 (FUM-B)
15、I M I MFUM- B I M I MFUM- B I M C P U C P I M C P U C P 冗余 AP 架 (SIMATIC CPU） 机架 19个插槽 Max. 6 FUM-B racks interconnected 机柜总线 电厂总线 JNPC JNPC-CIO AS 620 B 种类很少却可提供各种功能的FUM模件 M PID # FUM 210FUM 232 FUM 280FUM 230 驱动控制 步进控制 状态信号处理 传感器信号 热电偶及热电阻信号 处理 连续型闭环控制 传感器信号 模拟量信号处理 JNPC JNPC-CIO SIM-TSIM-T OMES A
16、S 620 T用于汽轮机的快速闭环控制 APAP T SIMADYN SIMADYN 处理单元用于快速处理单元用于快速 闭环控制（位置控制：燃汽轮闭环控制（位置控制：燃汽轮 机及蒸汽轮机时为机及蒸汽轮机时为6 6 msms） SIM TSIM T快速信号处理快速信号处理 （1 1msms） 闭环控制采取闭环控制采取2 2取取1 1冗余冗余 Plant bus 通过通过APAP与与OMOM通讯通讯 JNPC JNPC-CIO FUMFUM AP 主时钟系统 时钟分辨率时钟分辨率 1 1 msms 时间精度时间精度 全系统全系统 10 10 msms 主时钟 时钟分辨率时钟分辨率 1 1 msms 时钟分辨率时钟分辨率 1 1 msms JNPC JNPC-CIO 结构简洁的AS 620标准机柜 屏蔽条屏蔽条 SAESAE机柜接线单元机柜接线单元 （按需安装）（按需安装） 总线电缆槽总线电缆槽 机柜灯机柜灯 带自动断路器及抑制带自动断路器及抑制 二极管的输电模件二极管的输电模件 FUMFUM子机架子机架 电源条电源条 带有接入端子的二极管带有接入端子的二极管 盒用于冗余的盒用于
