[发明专利]核电站设备多路指令控制方法及优选控制指令输出装置

说明书

技术领域

本发明涉及核电站设备驱动技术领域，尤其涉及一种核电站设备多路指令控制方法和一种核电站优选控制指令输出装置。

背景技术

在现有技术中，在建的核电站中无一例外的都采用了数字化I&C系统(即数字化控制系统DCS，Digital Control System)实现核电站的保护功能、控制监视功能。相较于传统的模拟I&C系统，DCS具有诸多优点，具体为，DCS改善了控制和保护方案的选用及调整，能够较好的抑制与克服干扰和漂移，实现冗余故障安全设置，具有在线实现和诊断功能，改善了人机端口功能，以及使得在系统设计时无需进行大量的硬件研制工作。

然而DCS在开发设计、工程实施中却会面临巨大的挑战，包括软件逻辑错误、意料之外的系统相互作用，会为核电系统带来巨大的安全隐患；为此美国核管会(NRC，Nuclear Regulation Committee)长期以来非常重视和考究核电保护系统中采用DCS，DCS的可能故障模式和网络安全为NRC审批DCS过程中重点关注的两个方面。在审批数字化控制系统的过程中，核管会最担心的是软件的共因失效(IEC 60880-22000)，即由于在安全相关系统的冗余通道中使用了相同的软件，因此一个因疏忽而导致的软件故障会在所有通道中引起相同的错误或违规行为；然而，目前对于如何克服DCS共因失效的研究还不够完善。

又由于现有的在建核电站中普遍采用计算机信息与控制系统(KIC，Plant Computer Information&Control)加后备盘(BUP，Backup Panel)，配合以紧急控制盘(ECP，Emergency Control Panel)和未能停堆的预计瞬态(ATWS，Anticipated Transient without Scram)等输出的多路驱动指令，来控制核电现场设备启动或停止。并且近年来现有的大部分核电站安全级DCS平台中采用的优选输出控制卡件，根据核电站设备多路指令控制的特点，通过在该控制卡内部设计优选逻辑门，实现控制指令的优选输出功能。下面结合图1，以短指令驱动设备为例，说明现有安全级DCS平台优选输出控制卡件的设计原理，图1所示的现有优选输出控制卡件的外围端口含义与功能分别为：

PDO1：通过通信接收DCS开指令送至该控制卡件；

PDO2：通过通信接收DCS关指令送至该控制卡件；

O1：用于优选输出控制卡件向受控设备(如现场泵设备)输出启动控制指令；

O2：用于优选输出控制卡件向受控设备(如现场泵设备)输出停止控制指令。

BUP ON：通过硬接线接收BUP开指令送至该控制卡件；

BUP OFF：通过硬接线接收BUP关指令送至该控制卡件；

ECP：通过硬接线接收ECP操作指令送至该控制卡件；

ATWS：通过硬接线接收ATWS指令送至该控制卡件；

通过设置在优选输出控制卡件中的与或非逻辑门实现上述几种指令信号的优选输出，具体逻辑为：或门A输入DCS开指令、BUP开指令、ECP操作指令以及ATWS指令，并输出用于控制现场设备启动的启动控制指令；DCS关指令和BUP关指令通过或门B求或，之后输出到与门C并与ECP操作指令的非值求与，并最终输出用于控制现场设备停止的停止控制指令。结合上述对DCS的相关介绍，DCS具有发生共模故障的可能性，并且无法预计其发生共模故障后输出指令的状态；并且当DCS出现共模故障后，DCS输出的错误指令将发送于受其控制的现场设备，并且通过图1所示的现有的优选输出控制卡件无法取消DCS发出的错误指令，使得核电站设备受到错误的控制。

也就是说，现有技术中存在，当核电站数字化控制系统发生错误时向核电现场设备发出错误的控制信号，且现有的安全级DCS平台中所采用的优选输出控制卡件无法取消DCS发出的错误指令，而导致核电站的现场设备受到错误控制的技术问题。

发明内容