1调节阀DCS参数介绍
海南昌江1号机组作为自主设计的650MW型压水堆，在调节阀控制回路的设计中采用INVENSYS的IA 系列DCS平台，这与传统电厂的控制方式有较大区别。DCS中调节阀PID系统控制较为复杂，需要实现的功能主要有手/自动无扰切换、正反作用、使被测量无限接近目标值等，涉及的DCS侧组态参数主要有反演算输入BCALCI、外部积分输入FBK、输出限幅LOLIM、偏置BIAS、比例带PBAND、积分时间INT、微分DERIV等，具体作用、组态如下表1所示，如果参数中任一链接组态不正确将会直接影响PID的功能实现，导致阀门异常，下文将介绍典型软件设置的故障情况。
表格 1调节阀 DCS 关键参数列表
2.典型故障分析
2.1设置LOLIM消除被测量波动影响
PID调节根据系统的误差，经过比例积分微分运算后达到对被测量进行控制，如果被测量波动较大，PID输出也会跟着波动，如果波动频繁将会使得阀门控制异常，修改参数输出限值LOLIM可以减小波动造成的影响。2016年3月20日，在1CEX030VL自动控制时，设定值为1200t/h，测量值1CEX002MPD在1748-1864t/h之间波动，1CEX030VL的开度在0-7%之间波动。正常情况下1CEX030VL在1CEX002MPd超过1200t/h后应保持关闭状态，当前测量值与设定值偏差达到600t/h左右，且阀门动作方向为反作用，此时阀门开度应可靠为零，但是该阀门显示在-1和+7%的开度之间波动。经检查，发现阀门命令与反馈一致，排除就地阀门故障，确认为DCS参数设置问题。检查1CEX030VL在DCS（I/A控制系列）中的控制模块1CEX030RG（模块类型为PIDA），为单级PID控制，试验条件为关闭上游电动隔离阀，将1CEX030VL打自动，此时1CEX030RG的输出在0-2%之间波动，LOLIM被钳制为0，即PID的输出低限值为0，而PID输出受偏差（设定值-测量值，含正负号）变化的影响，一旦突然增大，PID输出会跟着增大。实际工况下1CEX002MPd的流量在波动，导致设定值与测量值一直在变化中，若PID的输出低限值为0，则PID输出有微小波动，将低限改为-10后，观察发现，PID的输出基本在-2%至0%之间波动，1CEX030VL阀门关闭，无波动现象，问题解决。组态参数中LOLIM为输出低限值，如果PID输出比当前设置的LOLIM数值小时，输出将会被钳制在LOLIM的数值，这会使得PID控制出现异常，将PID输出的低限值修改后基本可以抵消1CEX002MPd流量波动的影响。
2.2组态中delete & undelete消除函数块无故hold的异常
在组态过程中由于导入脚本方式错误等各种原因，可能会使得某些块异常，表现在某些块在手自动切换时异常hold住，致使阀门输出失常。2016年6月28日晚，阀门2CEX042VL打手动后，无法接收手动控制信号阀门，全开100%，2CEX042VL在自动情况下，水位控制不住，切手动后上游指令为67%，下游始终保持100%，导致ADG安全阀动作。经核查，该阀门已多次发生在手自动切换时出现hold现象，原因均为函数块2CEX042VL_CH1出现hold现象，首先我们将该函数块归属的CP更换，仍然出现hold现象，排除硬件故障；将组态中函数块2CEX042VL_CH1删除后重新组态一个相同的新块2CEX042VL_CH1，该函数块仍出现hold现象，排除组态异常现象；最后我们将该函数块delete & undelete后，运行至今，函数块工作正常，没有再出现hold现象。Delete & undelete的作用是重新释放内存锁定的数据，一般适用于DCS一层数据不刷新，消除块无故保持的异常。
3.总结
本文结合海南昌江核电站的工程实践，列举了调节阀在DCS侧出现的故障及解决方法，并针对常见的失效模式总结出下表2，这些宝贵经验不仅为常规岛气动调节阀的投用提供了技术保障，并且对未来在DCS侧调试调节阀有一定的借鉴意义。
表2 失效模式分析
作者简介：
陈琦，工程师，现从事核电厂汽轮机控制系统等仪控系统设备管理工作。
陈善安，工程师，现从事核电厂DCS安全级系统维修、棒控棒位系统等仪控运维工作。
伍修璨，工程师，现从事全厂数字化控制系统等仪控运维工作。
