核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势
核电厂数字化仪表与控制系统是指将传统的模拟仪表和控制系统替换为数字化设备，以实现核电厂的信息化、自动化和智能化管理。这一技术的应用现状和发展趋势将在以下几个方面进行分析。
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状。在核电厂建设过程中，数字化仪表与控制系统已经成为标准配置。传统的模拟仪表和控制系统存在的缺点如精度低、可靠性差、运维成本高等问题得到了有效解决。数字化仪表与控制系统能够实现对核电厂运行状态的实时监测、报警和故障诊断，有效提升了核电厂的安全性和运行效率。
核电厂数字化仪表与控制系统的发展趋势。随着信息技术的不断发展，核电厂数字化仪表与控制系统也将迎来更加智能化和自动化的发展趋势。一方面，数字化仪表将更加准确地采集、处理和传输核电厂的各项运行数据，实现对核电厂的全面监控和管理。控制系统将实现更高级别的智能化控制，通过数据分析和模型预测，实现对核电厂的自动化操作和优化控制。数字化仪表与控制系统还将与其他技术如大数据、云计算、人工智能等相结合，进一步提高核电厂的安全性和运行效率。
核电厂数字化仪表与控制系统的挑战和解决方案。数字化仪表与控制系统在应用过程中也面临一些挑战，如设备兼容性、网络安全等问题。为了解决这些问题，可以采取以下措施：一是加强标准化工作，推动不同厂商的设备兼容性；二是加强网络安全管理，采用安全防护技术，确保系统的稳定与可靠运行。
核电厂数字化仪表与控制系统是核电厂信息化、自动化和智能化的重要组成部分。应用现状已经比较成熟，发展趋势将更加智能化和自动化。在应用过程中，需要解决一些挑战，加强标准化和网络安全管理。通过不断的技术创新和应用推广，数字化仪表与控制系统将为核电厂的安全运行和高效运营提供更好的支持。
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势 核电厂数字化仪表与控制系统是指将传统的模拟仪表和控制系统替换为数字化设备，以实现核电厂的信息化、自动化和智能化管理。这一技术的应用现状和发展趋势将在以下几个方面进行分析。 核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状。在核电厂建设过程中，数字化仪表与控制系统已经成为标准配置。传统的模拟仪表和控制系统存在的缺点如精度低、可靠性差、运维成本高等问题得到了有效解决。数字化仪表与控制系统能够实现对核电厂运行状态的实时监测、报警和故障诊断，有效提升了核电厂的安全性和运行效率。 核电厂数字化仪表与控制系统的发展趋势。随着信息技术的不断发展，核电厂数字化仪表与控制系统也将迎来更加智能化和自动化的发展趋势。一方面，数字化仪表将更加准确地采集、处理和传输核电厂的各项运行数据，实现对核电厂的全面监控和管理。控制系统将实现更高级别的智能化控制，通过数据分析和模型预测，实现对核电厂的自动化操作和优化控制。数字化仪表与控制系统还将与其他技术如大数据、云计算、人工智能等相结合，进一步提高核电厂的安全性和运行效率。 核电厂数字化仪表与控制系统的挑战和解决方案。数字化仪表与控制系统在应用过程中也面临一些挑战，如设备兼容性、网络安全等问题。为了解决这些问题，可以采取以下措施：一是加强标准化工作，推动不同厂商的设备兼容性；二是加强网络安全管理，采用安全防护技术，确保系统的稳定与可靠运行。 核电厂数字化仪表与控制系统是核电厂信息化、自动化和智能化的重要组成部分。应用现状已经比较成熟，发展趋势将更加智能化和自动化。在应用过程中，需要解决一些挑战，加强标准化和网络安全管理。通过不断的技术创新和应用推广，数字化仪表与控制系统将为核电厂的安全运行和高效运营提供更好的支持。
核电厂数字化仪控系统的发展及应用分析
核电厂数字化仪控系统的发展及应用分 析 摘要：在核电厂快速发展的过程中，为了能够实现对核电厂的帮助，应该有效利用数字化仪控系统，从而能够在很大程度上协助核电厂的安全发展。本文首先针对核电厂数字化仪控系统的特点、发展经历以及功能进行阐述，然后分析核电厂数字化仪控系统的应用，包括集散控制应用、模拟量仪表应用、现场总线控制应用以及通道自动化检测。最后论述核电厂数字化仪控系统展望，旨在可以充分使用数字化仪控系统，实现核电厂的有序运行。 关键词：核电厂；数字化仪控系统；模拟量仪表 引言：数字化仪控系统在核电厂运行的过程中具有非常重要的作用，能够对核电厂的运行信息进行掌握，从而可以了解核电厂运行情况，确保安全运行和检查工作的开展。因此，工作人员需要深入了解数字化仪控系统的特点，从而能够通过多方面的使用，有效促进核电厂的安全发展。 1 核电厂数字化仪控系统概述 1.1核电厂数字化仪控系统特点 数字化仪控系统是核电厂日常运行工作中十分关键的系统，因为核电厂的工作是通过数字化仪控系统的人机交互模式进行监视和控制。数字化仪控系统使用网络技术进行构建，也有多种科学技术的支持。例如通过安装自动报警设备，如果核电厂出现问题，可以及时报警，做好维修工作，提高核电厂的管理效率。数字化仪控系统具有人机交互功能，可以针对核电厂出现的故障情况进行显示和报警，从而提升维修人员的工作效率。数字化仪控系统还具有网络监控的特点，能够对整个系统的运行情况进行实时显示和历史跟踪，并且利用通信设备进行相关信息的实时传输，系统能够进行分析并作出判断，为核电厂的稳定运行工作奠定基础。此种系统的控制工作具有精确性的特点，提升整个系统的综合性能。跟模
全数字化仪控系统在核电厂中的应用
全数字化仪控系统在核电厂中的应用 摘要：我国社会经济提升与科学技术发展和进步，在各个领域发展方面发挥了巨大推动作用，随着核电领域持续发展，我国已经拥有完整自主知识产权的核电站数字化仪控系统，成功打破了核电厂建设应用进口数字化仪控系统设备的限制，也因此促进了核电厂自动化控制水平大跨步提高，鉴于最新投建的核电厂，仍会继续顺应时代发展形式，逐步实现全数字化控制，所以下文首先梳理仪控系统主要特点，继而分析核电厂全数字化仪控系统应用实例并探讨仪控系统发展模式。 关键词：全数字化仪控系统；核电厂；系统应用 引言 核电具备环保、发电成本低等优势，核电厂稳定运行，可以在提升电力生产效率、提高供电质量等方面发挥重要作用，随着核电厂不断发展革新，数字化仪控系统因为具备控制功能完备、协调灵活且可靠等优势，故而成为保证核电厂安全可靠运营的有效保障，但是出现科技持续优化创新的形势下，核电厂数字化仪控系统需要进行相应的改进，因此很有必要进行全数字化仪控系统总体结构、功能分层以及安全分级等各个方面的深入分析，并探讨仪控系统的未来发展。 1仪控系统的特点介绍与分析 1.1模拟量仪表控制简介 随着科学技术的不断进步，现代化的数字化控制系统已经逐渐取代了传统的模拟量和逻辑量控制系统，这些新型控制系统能够更加高效、准确地对核电厂进行控制，并且具有更高的安全性和经济性。数字化控制系统采用现代化的计算机技术，将模拟信号转换成数字信号，然后通过编程算法进行处理和控制。相比于模拟量和逻辑量控制系统，数字化控制系统具有更高的可靠性，更高的控制精度以及灵活性。
1.2集散控制系统DCS简介 集散控制系统（DCS）在发展过程中，确实是将模拟量仪控技术和计算机技 术相结合的产物。作为一种基于工业自动化的控制系统，DCS主要用于监控和控 制工业过程中的各种参数和设备。它可以将电厂内的各类信息进行统一处理，并 能够帮助操作员更加方便、安全地操纵设备。与传统的仪表控制系统不同，DCS 使用数字信号处理技术来处理各种数据，因此需要解决AD和DA转换问题。AD转 换器是将模拟信号转换成数字信号的装置，而DA转换器则是将数字信号转换为 模拟信号的装置。这两个转换过程都十分重要，因为他们关系到数字信号的精度 和可靠性。 1.3现场总线控制系统FCS简介 采用FCS控制系统可以大大降低信号传递所需的电缆数量，因为数字智能现 场装置可以通过发送多变量信息来传输信号。此外，FCS还具有智能化的信息实 时分析和故障诊断能力，它能够采集和处理设备运行过程中的各种数据，并进行 分析和判断，从而帮助操作员及时发现设备故障，并进行修复。这种实时的分析 和诊断功能，使得FCS成为一种非常高效、可靠的控制系统。 2核电厂仪控应用实例分析 某核电厂它采用了国际上成熟先进的全数字化控制系统，其中反应堆保护系 统基于Invensys公司的安全级Triconex平台，全厂过程控制系统基于Invensys 公司非安全级T/ASeries平台。Triconex是一种安全级别很高的数字化控制系统，具有极强的可靠性和安全性。它采用三重容错结构，能够保证在出现故障的情况 下依旧能够正常运行，并且支持在线升级和灵活配置等功能。在某核电厂中，Triconex被广泛应用于反应堆保护系统中，确保了核电站的安全稳定运行。 2.1全数字化仪控系统的总体结构 某核电厂DCS系统基于工业自动化的控制系统，它能够对核电站的各个参数 进行实时监测和控制。通过采集、处理、分析和传输设备运行过程中的各种数据，DCS帮助操作员更加方便、快捷地操纵设备，提高了核电站的效率和安全性。
工业控制的应用现状和发展趋势
工业控制的应用现状和发展趋势 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展,大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现,以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求:希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制,并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言,对其工作状况进行远程监测和控制,不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态,设备出现异常时主动报警,便于及时维修,还可拓宽设备服务范围,提高工作性能,延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主,采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展,进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来,大约有3次比较大的变革,70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的,由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图,通信网络基本上是轮询方式;80年代通信网络较多使用令牌方式;90年代操作站出现了通用系统,90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议,有的开始采用以太网。20多年来,DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟,成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快,最终将取代传统DCS,但其发展仍面临一些问题,如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS,因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为:系统开放、管控一体化及带有先进控制软件,DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
核电厂仪控技术应用基本问题研究及对策分析
核电厂仪控技术应用基本问题研究及对策分析 摘要：随着社会的不断进步，核电仪控技术也有了长足的发展，文章立足于核电仪控技术的基本特征和现状，通过文献阅读法和调查问卷法，进行实地调研，研究其应用中存在的基本问题，并提出可行性对策分析，拓宽深化核电仪控技术的实际应用，试为学科的长足发展奠定坚实基础。核电仪控技术应用基本问题研究及对策分析是一个值得研究的课题，在多领域有着广泛而深入的应用。研究该问题，对于核电学科的整体水平以及我国的能源储备有着重要的战略意义。 关键词：核电工程；仪控技术；应用分析 随着社会的不断进步，核电仪控技术也有了长足的发展，把控核电仪控技术的基本特征和现状，深化核电仪控技术的理论基础研究和实际应用，从现状基本问题出发，并提出可行性对策分析，从而整体上提高学科水平，提高核电项目生产效率，为能源的战略发展做出贡献。 1 核电仪控技术基本问题 首先在理论研究上，传统核反应堆模型的数学表达建构复杂，认为计算机刚性处理难度较大，围绕这一问题，优化组合物理参数的所谓刚性问题，实际上就是反应堆数学模型中的物理参数匹配问题，适当的简化点堆模型，缩小物理特征参数值的差异性，降低避免误差的产生和影响，在微型计算机化等现代技术的发展下，对传统刚性问题进行再认识，是理论研究的一个重点。其次，模型本身受到时间空间的反应性变化影响，若仅将数学近似纳入考虑范围，而忽视客观物理合理存在，过于简化模型虽然降低计算的繁琐程度和难度，但是模型的失真最终也会对设计施工造成极为不利的影响。因此，验证仿真模型计算是不容忽视的重要理论组成。值得注意的是，蒸汽发生器的水位测量得到的虚假水位持续增减变化，是客观存在的物理现象。这一现象的基础是双相流特性，若忽视这一变化，会造成产气能力下降，出现自身不平衡情况。物理客观研究中应避免主观印象的影响。发挥核电站的自稳特性对于修正这一缺陷有着重要作用。再者，核电自稳特性是一种反馈调节机制，在干扰较小时，在准确性的基础上，通过及时的反应变化，修正调整至平衡状态。研究其适应范围和实际应用限制是十分必要的。 图1 核电厂仪控控制系统原理 同时，在技术应用上，核电模型的多种仪控技术存在空间效应现象，影响了反应的直接测量。因此，仪表通过数学建构推断其反应性，在限制的条件下，科学合理的分析并减少空间条件和时间条件为反应带来的影响。但这一方法也存在使用的局限性，如在反应初始期，参数相关的核测量准确性较低，可信程度不高。在安全控制上，保护系统作为控制系统的主要组成部分，是核电技术的重要战略保证。通过分析设定好的安全基线值和极限值，在应急情况下紧急停堆保护。应急状态要求保护反应效率高，但不恰当的控制系统设计和方案，会导致设备的物理状态巨变，对设备有着消极影响。控制方案要保证能量平滑过渡，一旦常规控制系统出现能量突跳，严重影响设备寿命，影响项目的正常设计和进行。 同时，在技术应用上，核电模型的多种仪控技术存在空间效应现象，影响了反应的直接测量。因此，仪表通过数学建构推断其反应性，在限制的条件下，科学合理的分析并减少空间条件和时间条件为反应带来的影响。但这一方法也存在使用的局限性，如在反应初始期，参数相关的核测量准确性较低，可信程度不高。在安全控制上，保护系统作为控制系统的主要组成部分，是核电技术的重要战略保证。通过分析设定好的安全基线值和极限值，在应急
国内外核电仪控技术的现状和发展趋势分析
国内外核电仪控技术的现状和发展趋势分析目前，核电作为一种清洁、高效的能源形式，在全球范围内得到广泛 应用和推广。而仪控技术作为核电站运行中的关键环节，不仅决定着核电 站的安全可靠性，同时也直接影响核电站的经济效益。下面将从国内外核 电仪控技术的现状和发展趋势进行分析。 首先，核电仪控技术的现状。目前，国内外核电仪控技术都已经进入 了数字化和智能化的时代。在信息化技术的支持下，核电站的自动化水平 得到了大幅提升，从而实现了全程的自动化控制和远程监控。例如，国内 的核电站已经引入了先进的数字化控制系统（DCS）和数字化仪表系统（DDS），通过自动化控制、故障诊断和业务管理功能，提高了核电站的 运行效率和安全性。而国外的核电站在仪控技术方面更加先进，例如美国 的核电站普遍采用了先进的数字仪表和控制系统（EP&C），具备更高的可 靠性、安全性和易用性。 其次，核电仪控技术的发展趋势。随着科技的不断进步和应用的深入 探索，核电仪控技术也将迎来更多的创新和发展。一方面是数字化和智能 化技术的应用。未来的核电仪控系统将更加注重信息的高速传输和处理， 通过物联网、云计算等技术实现多维度的实时监控和智能决策。另一方面 是安全性和可靠性的提高。核电仪控技术将加强对核电站设备状态的监测 和评估，及时预警和处理潜在的故障隐患，进一步提高核电站的安全性和 可靠性。 再次，核电仪控技术的国内发展现状。在我国核电仪控技术方面，虽 然有了一定的进展，但与国外相比仍存在差距。主要表现在以下几个方面：技术创新能力较弱，核电仪控技术仍以引进为主；核电仪控系统的数字化
水平相对较低，自主控制与智能化程度有待提高；对于自主研发和本土化 生产的支持不够，核电仪控系统主要仍依赖国外供应商。 最后，核电仪控技术的国内发展趋势。在我国加大核电装机规模的背 景下，核电仪控技术的发展任务也更加紧迫。未来国内核电仪控技术的发 展趋势将主要表现为：技术自主化程度提高，加强创新能力和自主研发能力；加强国内供应链建设，促进核电仪控系统的本土化生产；加强国际合 作和技术引进，吸收国外先进技术，推动核电仪控技术的快速发展。 综上所述，核电仪控技术作为核电站运行的重要环节，面临着数字化 和智能化的发展趋势。国内外核电仪控技术在现状上存在一定差距，但在 未来发展中都将面临着更高的要求和挑战，需要加强技术创新和国际合作，提升核电仪控技术在核电站运行中的重要作用。
核电仪控技术应用的问题及改善措施
核电仪控技术应用的问题及改善措施 摘要：随着我国科技的不断发展，我国的核电技术也得到突飞猛进地发展。 众所周知，核电是一种高效的清洁能源，不仅能够缓解我国的能源危机，改善我 国的能源结构，还能有效地改善我国的生态环境。但是，核电是一种高技术行业，对于技术的要求比较高。比如，对于核电仪控技术就是核电安全运行的重要保证，本文以我国的核电仪控技术的应用为背景，分析我国核电仪控技术发展应用的现状，总结在实际运行过程中出现的问题，并且有针对性地提出了改进的策略，为 我国核电产业的安全发展奠定坚实的基础。 关键词：核电工程；仪控技术；应用分析 引言： 随着我国社会的不断发展，人们的环保意识也逐渐增强，充分认识到保护生 态环境的重要性，进而积极参与到生态环保的建设当中去。在这种背景下，我国 积极转变了传统的能源利用形式，减少或者是摒弃传统的能源利用，积极开展建 设核能。目前而言，我国已经成功地运行了数座核电站，为我国大力发展核电事 业奠定了坚实的基础。但是，在发展核电的过程中，我国也遇到了很多的问题和 困境，基于此，我国基于我国核电发展的实际情况，脚踏实地展开研究，针对核 电仪控技术展开了深入地研究，有效地提高了我国核电运行的效率，为我国能源 战略转型奠定了坚实的基础，有效地提高了我国的综合国力。 1核电仪控技术基本问题 首先，围绕核电应用地展开了理论研究，认为传统的核反应堆模型的数学表 达建构十分复杂，采用计算机进行处理的难度比较大，但是，在核电站建设过程中，运用计算技术是未来发展的主要趋势，针对这一矛盾，国内相关的技术专家 通过优化这物理参数的方式来解决这一矛盾。从本质上来讲，这个矛盾的实质就 是核反应堆数学模型建设中物理参数的匹配问题，可以通过优化模型的方式，进 而来实现缩小物理参数的差异性，进而实现降低误差带来的影响。在未来，核电
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势 申伽奇
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势申伽 奇 摘要：核能作为体积小能量大同时开发成本较低的能源，得到越来越多的国家 和地区的青睐。为确保核电厂安全有效运行，利用数字化仪表及控制系统对核电 厂进行合理监控十分必要。数字化仪表可以使核电厂运作状况完美呈现于工程师 眼前，控制系统可以确保核电厂及时规避安全事故发生，保障周边地区安全环境。文本将以未来核电厂数字化以及控制系统进行分析，为核电厂未来发展提供更多 可参考建议。 关键词：核电厂；数字化仪表；控制系统 引言 过去核电厂数字化仪表控制系统是单机测控系统，但是随着计算机技术的飞 速发展，其已经发展成为集散控制系统，并且在通信技术飞速发展的背景下出现 了全数字化仪表控制系统。全数字化仪表控制系统的优点是在现场总线控制系统 以及可编程控制器中融入了常规电厂集散控制系统，其应用领域更加广泛，比如 应用在常规岛、BOP以及核岛的全过程控制，确保核电厂安全稳定运行。 1.核电厂数字化仪表与控制系统概述 基于数字计算机技术完成自动控制与保护、信息显示以及网络通信来实现核 电厂的监测与控制功能，履行该功能的所有硬件设备和软件就被称为核电厂数字 化仪表与控制系统。该系统的主要功能分为信息处理与显示功能和控制功能。其 特点是实现全厂信息管理和过程控制以及复杂的控制规律的综合控制。核电厂数 字化仪表与控制系统提供了一个集成的计算机系统，其信息、控制和监测功能覆 盖了核电厂的所有过程系统。核电厂数字化仪表与控制系统的类型主要分为集中 型和集散型。集中型计算机控制系统具有能集中显示操作、利用率高等特点。但 是集中型控制系统网络控制、分散控制的优点体现不出来，还需使用大量的控制 电缆，灵活性、扩展性较差。另外，系统可靠性也是一个主要的问题，即所谓的 危险集中，通常是采用多重冗余计算机的方式提高系统的可靠性。 2.核电厂运用数字化操作系统的原由 众所周知，核电厂利用核能进行发电[1]。核能在地球上储量十分丰富，可以 为人类提供的能量要远远超过传统化石能源数十万倍，同时核能在性价比上也要 远远高于传统能源，其体积小而能量释放却要高于化学能源数百万倍，同时由于 其开采成本低，利用核聚变反应技术更是可以利用海水作为核电厂能源燃料，这 就使得核电厂发电成本极低。据相关部门实验与统计，传统火电站在工作运营状 态下排放出的二氧化硫，以及氧化氮等物质会严重污染周边地区环境质量。而核 电厂由于在工作状态下严密保护，为防止核能泄漏会设置层层壁垒使得其对外基 本零排放污染物质，即使是有其污染程度也要远小于传统火电站。权威部门认证 核电站在工作运营状态下，向空气排放的污染物一整年对周边居民影响程度，还 远不及居民做一次X光受到的辐射剂量。因此目前世界超过16%的电能皆由世界 各国的核电厂提供，有9个国家接近半数的电量直接来源于核能。数字化仪控操 作系统基于电子信息技术的控制以及安全防护，能够通过核电厂能量平衡性，以 及核能的爆发状态数字化显示，帮助工程师对核电厂全局进行有效控制，从而履 行其监控职能。同时数字化仪表控制可以高效处理核电厂工作大数据，通过集成
浅论核工业生产中DCS控制系统的应用现状和发展趋势
浅论核工业生产中DCS控制系统的应用现状和发展趋势 作者：刘海林冷强 来源：《电脑知识与技术》2021年第29期
摘要：随着信息技术、网络技术、显示及控制技术等领域的发展，DCS控制系统在工业领域得到了广泛应用，工业4.0的推进也使得DCS控制系统在核工业领域逐步普及。DCS控制系统的引入，在提高核工业生产效率的基础上，保证了工业现场的安全稳定运行，同时达到节能减排的目的，并助推实现碳达峰碳中和目标。因此，本文结合DCS控制系统在工业领域的发展现状，分析其在核工业领域应用的特点和设计的技术难点，探讨现存方案在应用过程中存在的问题及未来发展趋势，为DCS控制系统在核工业的应用与普及提供一定的理论与实际依据。 关键词：DCS控制系统;核工业;应用现状;发展趋势 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2021）29-0166-02 1引言 DCS（Distributed Control System）控制系统是工业现场的“大脑”，目的是实现工业生产全流程高品质监控与管理，详细的掌握生产设备运行状态，严格把控工业生产过程[1]。现如今， DCS控制系统已广泛应用于我国各工业领域，如制浆造纸生产过程[2]、石化工业[3]、烧碱生产[4]、火力发电厂[5]等，因此，对 DCS 控制系统的研究越发深入，其系统功能开发也越来越完备。目前，DCS 系统已发展成为一个多数据融合的系统平台，能实时进行数据采集、分析、监测并控制生产工艺过程及设备，保障现场生产安全、稳定、高效[6-7]。 在过去，核工业现场控制系统多采用模拟控制系统（即：依靠现场采集的模拟量，通过运放为基础的模拟电子线路实现模拟量仪表的控制与监测）。模拟控制系统的缺点是硬件数量大、能耗大、运算能力差、可靠性差，且很难进行大规模集中控制。因此，依托本行业需求和技术发展，现今核工业现场绝大多数项目均已采用数字化 DCS控制系统，与模拟控制技术相比，具有明显的技术先进性及优势，其数字化控制系统的应用有利于改善核工业现场的安全状况、运行水平以及经济性。针对 DCS控制系统在核工业领域的发展基础，本文进行深入研究，分析其在核工业领域应用的设计技术难点与解决措施，后续实施过程中存在的问题以及未来DCS控制系统在核工业领域的发展，为DCS控制系统在核工业的应用与普及提供借鉴。 2 DCS 系统介绍 DCS分布式控制系统是以微处理器为控制核心，实现分散与集中的操作与控制，同时具备分布式与协同的新型控制系统[7]。在微处理器为控制核心的基础上，实现分布式控制功能、集控式操作、兼顾分而自治和综合协调的新一代仪表控制系统[8]。
关于核电站仪控系统自动化的综合分析
关于核电站仪控系统自动化的综合分析中电投广西核电有限公司广西防城港 538000 摘要：本文对核电站仪控系统自动化进行了综合分析。首先介绍了核电站的重要性及仪控系统在核电站运行中的角色，然后讨论了自动化技术在核电站仪控系统中的应用，并探讨了其带来的好处和挑战。接着，对目前核电站仪控系统自动化的发展现状进行了概述，并对其未来发展趋势进行了展望。最后，总结了核电站仪控系统自动化的优势，并强调了其在提高核电站安全性、效率和可靠性方面的重要作用。 关键词：核电站；工控行业；系统功能 引言： 核能作为一种清洁、高效的能源形式在世界范围内得到了广泛应用。而核电站作为核能的主要利用场所，安全可靠的运行对社会和环境都具有重要意义。仪控系统作为核电站运行的核心，负责监测和控制重要参数和设备，确保核电站的安全运行。随着自动化技术的发展，越来越多的核电站开始引入自动化系统来提升运行效率、降低人为错误风险。 1核电站仪控的控制形式 1.1模拟控制 模拟控制是一种使用连续模拟信号进行控制的方式。在核电站仪控系统中，模拟控制主要基于模拟信号进行传输和处理，涉及的信号包括电压、电流、流量等连续变化的物理量。模拟控制通过连接传感器和执行器，实现对核电站设备运行状态和参数的监测和控制。 连续性：模拟控制采用连续变化的模拟信号进行控制，能够更准确地反映设备或过程的实时状态。这种连续性控制使得系统能够实现精细的调节和控制，以
满足核电站的运行要求；灵活性：模拟控制系统的灵活性较高，可以根据需要进行调整和优化。通过调整模拟信号的幅值、频率和相位等参数，可以实现对设备或过程的不同控制策略和调节效果；传输和处理：模拟信号在模拟控制系统中的传输和处理相对简单。它可以通过模拟电缆、模拟开关和模拟控制面板等进行传输，同时可利用模拟计算器进行信号处理和分析；适应性：模拟控制系统在应对设备故障或突发情况时具有较高的适应性。由于模拟控制采用连续信号传输，即使在传输过程中出现一定的干扰或信噪比下降，系统仍能保持一定的控制效果。 1.2数控形式 数字信号：数控形式使用离散的数字信号传输和处理信息。数字信号可以用二进制表示，由0和1组成。在核电站中，数字信号可以代表不同的控制状态、指令或参数；精确性：数控形式可以实现更高的精确性和稳定性。数字信号的离散性使得数控系统能够实现精确的计算、控制和调节。这对于核电站的安全和操作效率至关重要；可编程性：数控系统的可编程性很强，可以通过编写软件或配置逻辑控制器（PLC）来定义和修改控制策略。这种灵活性使得数控系统能够应对不同的工况和运行需求。 1.3智能控制 自主决策：智能控制系统可以根据学习和优化的结果，自主做出决策。通过对大量数据的学习和分析，系统可以识别出系统状态和变化，并根据预设的目标和约束条件进行自动调整和控制；学习能力：智能控制系统能够通过机器学习算法，从历史数据中学习和提取规律，不断优化控制策略和参数配置。这种学习能力使系统能够适应不同工况和运行需求，提高控制的效率和性能；适应性：智能控制系统能够根据环境变化和系统状态进行实时调整和优化。它可以根据外部传感器的反馈和内部模型的预测，灵活调整控制策略和参数，以适应不同的运行条件和需求。 2数字控制系统引进在核电站的功能分析 2.1I/A Series系统
自动化仪表与控制系统的现状及发展对策
自动化仪表与控制系统的现状及发展对策 自动化仪表与控制系统（简称自控系统）是现代工业中不可或缺的一 部分，它通过使用自动化仪表和控制设备，实现对生产过程的监控、 调节和控制，从而提高生产效率、降低成本、确保产品质量和安全性。随着科技的不断进步和工业的快速发展，自动化仪表与控制系统也面 临着新的挑战和机遇。 现状： 1. 技术水平不断提升：自动化仪表和控制设备的技术水平在不断提高，新型的仪表和控制系统不断涌现，如PLC、DCS、SCADA等，为工业生产带来了更高效、更智能的控制手段。 2. 应用范围不断扩大：自动化仪表和控制系统已经逐渐渗透到各个行 业和领域，包括化工、电力、制药、制造业等，成为工业生产过程中 不可或缺的重要组成部分。 3. 面临的挑战：随着工业互联网、大数据、人工智能等新兴技术的发展，自动化仪表与控制系统也面临着更高的要求，需要更智能、更高效、更安全的自控系统来适应未来工业的发展趋势。 发展对策： 1. 加强人才培养：自动化仪表与控制系统需要专业的人才进行研发、 设计、维护和管理，加强人才培养是至关重要的。学校应该加强自动 化相关专业的教育和培养，企业也要加大对人才的引进和培训。
2. 推动智能化技术应用：随着人工智能、大数据等技术的发展，智能 化的自动化仪表与控制系统将成为未来发展的趋势。需要加强智能化 技术在自控系统中的应用研究，推动智能化技术的落地和应用。 3. 加强标准化建设：自动化仪表与控制系统需要面对各种复杂的工业 环境和生产过程，需要加强标准化建设，制定统一的技术标准和规范，提高自控系统的可靠性和稳定性。 4. 保障信息安全：随着工业互联网的发展，自动化仪表与控制系统也 面临着信息安全的挑战，需要加强信息安全技术的研究和应用，确保 自控系统的安全稳定运行。 个人观点： 自动化仪表与控制系统作为现代工业的核心技术之一，对工业生产的 效率、质量和安全性起着至关重要的作用。未来，随着智能化技术的 不断发展和应用，自控系统将会变得更加智能、灵活和高效，为工业 生产带来更大的改变和发展。加强对自动化仪表与控制系统的研究和 应用，推动自控系统的发展和应用，将成为工业发展的重要方向之一。 总结： 自动化仪表与控制系统作为现代工业的重要组成部分，其发展对策包 括加强人才培养、推动智能化技术应用、加强标准化建设和保障信息 安全。只有不断加强自控系统的研发和应用，才能适应工业发展的需求，促进工业生产的持续改善和发展。希望未来自动化仪表与控制系 统能够在智能化、高效化和安全性上取得新的突破，给工业生产带来
【核电站数字化仪控系统的特点】核电站数字化仪控系统
【核电站数字化仪控系统的特点】核电站数字化仪 控系统 一.数字化仪控发展现状 常规电厂的全数字化仪控技术早在八十年代已经得到了很广泛的应用，而核电站由于核安全保守政策的考虑和对数字化技术的疑虑，全数字化仪控技术一直未得到全面应用，但在某些非核安全相关的领域，还是采用了成熟的分布式控制系统，例如对汽机的控制保护、蒸汽发生器水位的控制等，甚至部分系统，在一个系统内使用了两种不同的实现方式，如我国300MW的秦山核电站的通风控制，其非安全级部分全面采用DCS平台，安全级部分用继电器逻辑搭建。随着江苏田湾核电站数字化仪控系统成功投入使用，全数字化仪控技术才开始受到真正关注，在此后的新建扩建项目中，除秦山二期扩建项目继续保留原仪控系统外，其它电站都准备使用数字化仪控系统，如岭澳二期、红沿河都使用了法玛通的TXP＋TXS系统，作为西屋AP1000依托项目的浙江三门核电和山东海阳核电，也将采用了COMMON Q ＋*****的全数字化仪控系统。 二.数字化仪控的主要特点 基于对国外成熟的数字化仪控系统的研究，可以总结出这些特点，通过了解其性能和特点，有助于在核电站数字化仪控系统选择方案中对目前众多的数字化控制系统更好地进行比较和选择。 （一）多样性 所谓多样性就是用两种或两种以上的完全不同的方法实现同样的一个功能，包括功能多样性、硬件多样性和软件多样性。配置多样性的目的是解决共模故障问题。共模故障即若干装置或部件的功能可能由于出现单一特定事件或原因而失效，在有些资料中也称为共因故障。
多样性只对安全级系统有要求，而对非安全级没有要求。对于传感器的多样性，只对模拟量有要求，对数字量没有要求。(关于安全级说明：根据国标GB/T *****，可以将核电厂仪控系统分为安全级（1E 级）、安全相关级（SR级）、非安全相关级（NS级），后面两个也可统称为非安全级。安全级用于实现反应堆保护系统，包括停堆保护和专设安全设施驱动)。 多样性的配置贯穿到安全系统的各个层次中。第一个层次是系统级的配置，核电站配置了一个非安全级的系统，作为反应堆保护系统的多样性。在秦山核电机组，设置ATWS缓解系统，用于缓解由于反应堆保护系统共模故障引起的未能紧急停堆的预期瞬态，当导致失去核电站二次侧热阱（热导出）的事件，同时又不停堆，则启动ATWS 缓解系统，启动辅助给水泵和汽机脱扣。在我国刚引进的第三代核电机组（美国西屋的AP1000），设置了一套DAS系统（Diverse Actuation System），比起ATWS系统，功能更加强大，驱动对象也不仅仅限于二回路设备，还包括了堆芯补水箱、主泵等一回路设备。无论是ATWS 缓解系统还是AP1000的DAS系统，都是核电厂保护系统作为系统级的多样性配置，而且它们是孤立系统，与保护系统之间没有任何硬件设备的连接。第二个层次是保护系统内部的功能多样性配置，在保护系统内部，设置了两个功能多样性子组，称之为功能多样性A组和功能多样性B组，这两个子组实现同样的停堆和专设安全设施驱动的功能，但使用了不同的传感器，采用不同的保护参数，采用两套独立的机柜，两个机柜内安装不同的组态软件，采用不同的时序和计算方法，从而实现了保护系统内部的多样性。例如同样对压力的保护，在A组若使用压力参数的触发，在B组则使用温度参数的触发(根据温度和压力的关系)，从而形成不同的触发机制，下图是法马通为田湾核电厂反应堆保护系统设计的一个体系结构图，明显体现了功能多样性的特点。 在核电站全数字化仪控中，表现出来的一个新特点是软件共模故障的影响。针对这个问题，核电厂的数字化仪控根据工艺系统安全分
核电站数字化仪控系统简介
https://www.360docs.net/doc/5f19319293.html,2010年05月28日13:25:04查看数：162 摘要在总结不同时期核电站仪表控制系统应用特点和发展趋势的基础上，以两座典型的核电站全数字化仪控系统为例，结合核电站仪控系统的特点及设计准则，进行详细的系统结构和功能分析，并提出我国新世纪核电站数字化仪控系统的改造与设计思路。 关键词过程控制DCS 智能化以太网现场总线 核电站的仪表和控制系统是核电站的重要组成部分，机组的安全可靠、经济运行已经在很大程度上取决于仪表控制系统的性能水平。从我国已经建成的和在建的核电工程来看，核电站的仪控系统经历了三个阶段。第一阶段是以模拟量组合单元仪表为主的控制系统，如正在运行的我国300 MW秦山核电站主控制系统应用的FOXBORO公司的SPEC200组装仪表，大亚湾2×980 MW核电站主控制系统采用的Baily 9020系统也属于这一类。其模拟量仪表采用小规模集成电路运算放大器为基础的元件来控制，逻辑量仪表采用继电器等硬逻辑电路来控制。因而系统所需要的仪表控制器件数量多，运行操作管理和维护工作任务重，大部分采用手动操作，主控室布局也显得较大。第二阶段是以模拟量和数字量混合运用的主控制系统，这一类实际是核岛系统仍采用小规模集成电路运算放大器为基础的模拟量元件来控制。而部分常规岛和辅助系统采用PLC自动控制系统，结合软件自诊断技术、冗余技术和网络通信技术，减少很多硬接线和就地控制柜，提高了系统运行可靠性。刚刚建成的广东岭澳核电站（2×980 MW）仪表控制系统就属于这一类。第三阶段称为全数字化仪表控制系统，它将应用成熟的常规电站分布式控制系统（DCS）加以改进并移植过来，全面应用在
核电厂数字化仪控系统通信网络分析
核电厂数字化仪控系统通信网络分析 摘要：在工业领域中，数字化仪控系统的应用大大提高了生产效率。数字化仪 控系统已经开始逐渐取代我国核电厂仪控系统主体所使用的数字化设备+模拟仪 表组合。数字化技术的核心是通信网络，通信网络对控制系统的建立以及各控制 站间数据交互的实现起到重要作用。 关键词：核电厂；数字化仪控系统；通信网络 引言 近年来随着核电站数字化和联网化的发展，在带来方便操作维护的同时，也 带来了新的安全风险。特别是通用的协议、软件和设备正在逐步取代原有的专用 系统，这使得一旦系统信息安全漏洞被利用，会使得数个核电机组遭到破坏，将 严重威胁到人身、环境和国家财产安全。 1核电厂数字化仪控系统通信网络安全现状 国家能源局对国内某核电厂国外供应商提供的数字仪控系统，通过搭建最小 化平台对网络安全进行了一系列的测试，在测试过程中发现了该数字化仪控系统 存在的各种网络安全种漏洞和后门，为此要求供应商提供解决方案解决测试发现 的网络安问题，但这仅能解决采用同一数字化仪控系统的核电厂网络完全问题， 而无法解决采用其它数字化仪控系统的核电厂网络安全问题。目前，国内所有在 役核电厂的网络安全研究处于起步阶段，还未真正开展有效的、成体系的网络安 全防护，如果一旦被恶意病毒攻击或者破坏而出现核安全事故，则后果不堪设想。因此，应尽快建立核电厂数字化仪控系统网络安全的防范体系，以提高核电厂网 络安全的质量。 2核电厂数字化仪控系统通信网络系统分析 2.1TXP和TXS系统 在CPR1000核电厂仪控系统中，TXS和TXP系统的数据通信网络（以岭澳二 期为例，见图1）的构成部分主要包括基于PROFIBUS总线的SINECL2结构网络和 由SINECH1构成的以太网。TXS系统专用于核电厂的安全级仪控系统，基本适配 各堆型核电厂。 图1TXP和TXS系统网络拓扑图 TXP系统中的冗余结构主要为2个独立的耦合器，冗余总线连接耦合器，即 使某个耦合器出现故障也不会造成连接的通信链路产生故障。SINECH1这种开放 式实时工业通信网络是西门子早期在以太网的基础上建立的，其采用的树形网络 拓扑结构中带有耦合器，具有较强的实时性，并且为满足安全级标准，使用了环 网设计，进一步增强了可靠性，最终形成SIMATICNET以太网结构。环网设计能 够提高通信网络的容错能力，在单个节点故障情况下快速恢复通信，不影响正常 工作。SIMATICNET环网中，有一条冗余链路，正常运行时其处于断开状态，数据不通过该链路，而通过耦合器监视模块中的开断点来完成环形结构功能。在开断 点处持续监测两侧信号，当单侧信号消失，则系统可判定为网络故障，并使开断 点自动闭合，所有相连组件被重新连接。环网设计与双重冗余的总线结构在冗余 质量和可用率上的效果较为相似，且操作简单。所以，TXP系统表现出较强的单 一故障容错能力，能有效提升系统可靠性。TXS系统主要借助基于SINECL2的网 络来实现整体信息传递，除将电气隔离应用在通信设计中外，也将数据隔离应用 到传输协议中，使得相互间的干扰大大降低，并将冗余设计应用在上层系统中，
核电厂数字化仪控系统结构比较分析
核电厂数字化仪控系统结构比较分析 摘要：自中国改革开放以来，中国的经济与科学技术飞速发展。随着“十二五”核电的快速发展，以及“十三五”核电走出去的规划顺利进行，核电仪控系统也经历了长足的发展与进步。本文回顾了国内核电厂仪控系统的发展历程，对国内核电厂的实际情况进行了总结，对核电厂仪控系统结构进行对比分析，从中提出在核电厂设计和应用这类系统时需要注意的问题。 关键字：核电厂；数字化仪控系统；比较分析 前言：从经济与效率方面来看，在新建设的核电厂中一般会采用数字化仪控系统。这是因为数字化仪控系统具有良好成熟性、更高的可靠性与安全性。同时数字化仪控系统在核电厂这个行业中也做出了巨大的贡献。仪控系统的性能与设计水平的高低对于核电厂机组的安全与可靠有着密不可分的关系。核电厂包括核岛与常规岛两个部分，在进行仪控系统的选型时需要特别注意，不可以将两个部分混为一谈，需要将两部分区别对待。这是出于对安全问题和经济问题的考虑。本文对于早期的核电厂仪控系统进行了介绍，将国内新建核电厂数字化的仪控系统的结构进行了对比分析，从中提出在核电厂数字化仪控系统设计过程中需要注意的一些问题。 1.数字化仪控系统概述 1.1数字化仪控系统一般结构
将一个数字化仪控系统的整体结构可以划分为四个层次，因为在目前的核电厂数字化仪控系统应用中，四层更具有一定的代表性。划分的目的是因为信息在传输过程中容易出现丢失的风险，信息一旦出现丢失问题，对于整体系统都将出现不小的影响以及严重的后果。从设计的角度来说，对系统进行分层划分也有利于仪控技术设备更趋于标准化。在整体结构分层中，第一部分是过程级和现场级两个层次，第二部分是单元级和管理级两个层次。过程级属于OSI的物理层，现场级属于OSI的数据链路层。一般来说过程级与现场级在整个系统当中是作为最重要的部分。仪控系统的实际过程以及更新都会在这两层中进行。单元级属于OSI的网络层和输出层，管理级属于OSI的绘画层、表达层与运用层。 1.2常规仪表与数字化仪表 仪控系统的发展包含常规仪表阶段与数字化仪表阶段。对于常规仪表，大多数的评论都是常规仪表的缺点，但是有两个常规仪表的技术理念很有价值，第一个就是一对一功能分散的技术理念。第二个是并行性。通俗点来讲就是为了保证系统高效率工作，系统上的各个仪表都是并行动作。为了突出数字化仪表都会将常规仪表这两个优点忽略，但是恰恰相反，数字化仪表要想解决这两个问题需要花费大量时间和精力。如果数字化仪表向常规仪表这两个优点上进行靠近，数字化仪表的功能就会不断增强。除此之外，数字化仪表有一些优点存在，例如数字化技术的抗干扰能力强，对于远距离的信息传输有着巨大作用，且无法替代。