张琳 张艳辉

摘要：针对福清核电站5号机组安全仪控系统优选控制模块AV42在运行过程中主控制室后备盘BUP发送的安全命令（脉冲信号）总是出现AV42模块故障报警，分析验证BUP安全控制指令及AV42模块机理，对AV42模块控制回路进行了改造优化。改造后在控制回路加了一个RS触发器，保持了BUP触发的安全指令，消除了AV42产生的状态报警，提高了安全仪控设备的可靠性。

关键词：优选控制模块AV42;RS触发器;控制回路改造

中图分类号：TP311.52文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）27-0222-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

福清核电站5&6号机组安全仪控系统采用的是Framatome公司的TELEPERM xs（Txs系统）数字化平台，用以实现5&6号机组IE级相关系统地控制和保护，确保核反应堆控制、确保堆芯冷却、防止和减少放射性物质的泄露。优选控制模块AV42作为监测、优选执行器控制命令的安全级仪控模块，对来自TXS的系统控制命令、SPPA-T2000系统（正常运行控制系统）的控制命令进行优先级判断，然后输出控制命令驱动现场设备，同时AV42接收来自现场设备的状态反馈信号并传送至操作与显示系统（OM系统）上显示[1]。

在福清5号机组AV42模块现场调试阶段，发现一些由BUP触发的安全命令（脉冲短信号命令），不能驱动现场设备动作，同时引发AV42模块前面板“Fault”报警的现象，影响5号机组的安全运行。本文围绕消除BUP安全命令触发“Fault”这一主要目标，对AV42产生的“Fault”报警进行试验分析，设计出一种可以避免该报警的改造方案，BUP安全命令成功驱动现场设备动作，提高了TXS系统的可靠性。

1 AV42模块简介

AV42模块作为5&6号机组仪控系统与现场设备的硬件接口，通过优选来自TXS系统、SPPA-T2000系统、应急控制室后备盘ECP及BUP的控制指令，以便事故工况下确保5&6号机组安全运行。单独一块AV42模块可监测控制一个执行机构，或多块AV42模块组合控制一个执行机构。AV42模块主要实现以下功能[2]，如表1所示：

1.1 AV42模块优先级设置

AV42模块主要包括：处理器Microprocessor、可编程控制电路PLD，Microprocessor通过网络通信协议接收运行命令，并反馈设备信息到OM系统进行显示;PLD则处理来自TXS系统、ECP/BUP硬接线命令，并对输人命令进行优先级控制后输出。Microprocessor所接收的SPPA-T2000运行命令以SPPA-T2000及PLD所处理的TXS相关命令优先级顺序如表2所示：

在设计上，AV42模块可实现TXS系统控制功能与SPPA-T2000系统控制功能的隔离，使TXS系统控制功能不受SPPA-T2000系统故障的影响。同时AV42模块的优选控制逻辑是固化在PLD中，SPPA-T2000系统的任何修改都不影响优选控制逻辑。

2 AV42模块状态故障分析

福清5号机组自调试AV42模块优选功能以来，当触发由BUP安全命令时，AV42往往会产生一个“Fault”故障报警。经分析发现，这些“Fault”报警多与BUP安全命令不能保持有关。

2.1 状态故障分析

AV42模块“Fault”故障报警多发生在BUP触发的安全命令，以5RSI133VP阀门安全开启为例：当BUP触发安全“开”命令时，此时（1）阀门“关反馈”信号消失，“开”命令辅助指示灯点亮，“开”反馈辅助指示灯闪烁;（2）3秒钟后“开”命令指示灯灭，“开反馈”辅助指示灯闪烁，AV42前面板“Fault”灯亮。

对上述AV42“Fault”报警进行分析，AV42模块“开”命令指示灯点亮，“开”反馈指示灯闪烁是在阀门“关”反馈信号消失的同时产生，这说明该执行器正在开启过程中，与AV42模块本身设计是相符的。然该状态持续几秒钟后触发AV42模块“Fault”报警，经我们分析原因主要有以下三种：

（1）“开”命令信号线接线松动或信号线绝缘降低：对SRSI133VP阀门信号线回路进行接线检查和紧固、测量绝缘电阻，均达标，再次启动5RSI133VP时依然触发“Fault”报警，该原因被排除;

（2）开关限位信号回路供电：开关限位回路是由AV42模块进行供电，同时采集限位开关的信号，当回路供电消失时开关限位信号也必然采集不到。该原因在检查完回路供电之后也被排除;

（3）“开”命令信号时间太短，不足以驱动SRSI133VP阀门完全开启：BUP安全命令是一个持续3s的脉冲信号（BUP按钮设置），该信号直接传送AV42模块也为一个3s脉冲信号，如图1所示。该原因可经试验验证。

依据输入文件，可得知5RSI133VP阀门为带“开/关”双反馈信号的电动阀门，该类型执行器的控制策略为：触发安全“开”命令，输出“开”命令，当阀门到达“开限位”时，“开”反馈信号复位“开”命令，阀门成功开启。

而BUP安全命令为3s脉冲信号，AV42“开”命令输出也为3s脉冲信号，BUP“开”命令信号消失，AV42“开”命令也必然消失。然而5RSI133VP阀门未能3s时間内到达“开”限位位置，因此3s后“开”命令指示灯灭，“开”反馈辅助指示灯闪烁，AV42前面板“Fault”灯亮。

2.2 改造方案

为了保证BUP安全命令成功驱动5RSI133VP阀门动作，可在安全命令进入AV42模块前加入一个RS触发器模块（S1端为置位优先），如图2所示，BUP安全命令信号成为持续信号，AV42安全命令输出也为持续信号。这样SRSI133VP阀门可成功实现“开”反馈去复位“开”命令，5RSI133VP阀门成功启动。可待AV42仿真工具试验后，5RSI133VP阀门成功开启，但AV42依然会产生一“Fault”报警。

经AV42仿真工具查看可得知，该“Fault”报警为BUP安全命令为持续信号导致，需在控制回路中加入逻辑去复位BUP的安全命令。因此，可在RS触发器加入“开，关”反馈信号，去复位“开/关”命令。改造后执行器控制回路如图3所示：

3 结论

改造后的控制回路，BUP安全“开”命令可成功驱动SRSI133VP阀门开启，同时AV42模块无任何故障产生，说明本次AV42控制回路的改造方式是可靠的解决办法。

参考文献：

[1]中国核动力研究设计院.TXS系统手册[R].2011.

[2]核电厂优选控制模件AV42抗电磁干扰技术改造.2015.

【通联编辑：梁书】

作者简介：张琳（1984-），女，河北衡水人，硕士，研究方向：核电站1E级DCS软件V&V;张艳辉（1985-），女，云南玉溪人，硕士，研究方向：核电站1E级系统设计。