核电DCS控制逻辑的离线重构及应用

核电 DCS控制逻辑的离线重构及应用

郭维嘉 顾加良

海南核电有限公司 572733

摘要：核电DCS控制逻辑是核电厂中的重要核电控制系统，一旦其在实际的运行过程之中，出现了无法离线重构的问题，会严重影响到其计算和缩短控制的效果，影响到核电企业工作的顺利开展。基于此，相关的核电厂应积极地研究DCS控制逻辑离线重构及应用，使其能够进行对离线数据的有效运用和逻辑风险分析，得到高效地运用，有效控制核电系统安全运行。

关键词：DCS；离线构建；有向图；缩点；拓扑排序

前言：

核电DCS控制逻辑系统是控制设备运行的安全状态，但是由于这一软件过于依赖机组的特定环境，根本无法满足工作人员频繁查询的需求，这就使得软件的结构无法得到封闭，使得DCS控制逻辑的离线重构应用效果无法得到保障。因此，核电厂中的高层领导者应注重对这一控制问题的有效解决，通过制定科学合理的离线重构对策，保障软件接口能得到有效地封闭，以保障系统对于各个设备的逻辑控制效果，为后期的核电设备管理工作提供有力的管理技术保障。接下来，本文对核电DCS控制逻辑的离线重构及应用作如下探究

一、核电DCS控制逻辑概述

实际上核电DCS控制逻辑系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分散自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。在核电厂之中进行对核电DCS控制逻辑系统的有效运用，可以实现对整个核电厂工作，以及其设备运行状态的有效控制，以加强对核电厂核电工作安全和有序开展的保证。

二、DCS控制逻辑离线建模

在建设DCS控制逻辑离线模型的时候，相关的核电企业可以通过以控制模块和模块之间的连接线，进行对整个离线模型的重新构建，并运用有向图模型的方式，按照从左到右的方式设计控制模块结点、设计连线的有向变量，以及相关的模拟量和数字量端口，以保障DCS控制逻辑离线模式的有效建设。在开展结点和边建模的时候，应将模块间的数据作为有向边，通过降低有向图的节点规模，将整个系统的逻辑控制功能分为各个不同逻辑页面之中，并通过求解连通子图，进行对各个模块之间的连接计算，根据计算结果连接各个子图，使其能构建成各个小单元结合在一起的大单元，保障建模系统的完整性。同时，通过合理地设计数据库存储功能，使得有向图各属性及确定性拓扑排序结果，都能被及时与有效地记录到数据库之中，使得DCS控制逻辑系统在离线中能够通过对数据的有效提取和分析，进行有效地重构，以不断加强对其安全应用效果的保证。

三、数据提取及处理

在设计DCS控制逻辑离线重构模型的过程之中，相关的设计人员还需注意系统重构中的数据提取和处理，通过编写提取程序识别数据，使得各个节点和边数据都能得到有效地识别，使得系统能及时作出相应的处理，以实现对确定性拓扑排序的有效确定。并通过根据数据库表结构有效地填充DCS控制逻辑离线重构模型中的各个字段，使得后续其有向边数值的变动能够在离线的过程中也得到有效更新，进行有效的数据提取和处理工作，加强对DCS控制逻辑离线重构模型运用效果的保证。同时，相关的设计部门还需将节点和边进行预处理设计，根据其节点的出入度、有向边的模拟量和数字量，进行对其边的权值的合理计算，使得DCS控制逻辑离线重构模型能按照其数值的变动情况，进行对节点和边的有效预处理，以加强对其控制核电设备工作效果的保证，使得核电设备能得到在离线中的安全运用状态也能得到保障。并通过运用有向无环图有效地设计确定性拓扑排序，使得有向无环图的拓扑排序可用来描述图中关联结点逻辑上严格的先后关系，严格地按照结点比较规则进行确定性拓扑排序，以加强对DCS控制逻辑离线重构模型构建效果的保证。此外，通过合理地运用有环图强连通分量识别及缩点，强连通分量的计算及缩点、缩点内部排序、缩点比较规则整合构建DCS控制逻辑离线数据库，使得DCS控制逻辑离线重构模型能根据数据库中的信息，进行对整个核电工作的逻辑控制管理，避免其离线无法进行逻辑控制工作的不良工作现象，而是有效地加强对核电企业核电工作的保证。

四、DCS离线控制逻辑数据库应用

从核电企业的发展角度来说，如若核电企业不注重对DCS控制逻辑离线重构模型的构建，就会使其出现无法全面地逻辑控制管理核电企业内部工作的问题，也会使得核电机组无法得到有效控制，这将会严重影响到核电企业的健康发展。但是通过合理地运用DCS控制逻辑离线重构模型数据库，进行逻辑离线分析和逻辑自动风险分析，即可有效地加强对核电企业安全发展的保证，核电企业应加强对系统应用人才的培养，使其能够实现对DCS离线控制逻辑系统和数据库的合理运用，以此保障核电企业各项工作的安全和有序开展，本文对于DCS控制逻辑数据库的应用作如下探究

（一）DCS逻辑离线分析工具

在以往开展对核电厂中核电机组管理的过程之中，运用的都是机组自带的软件查询系统，这使得其与现场控制系统有着不符的问题，也有着无法供给核电企业工作人员反复查询所需的问题，导致核电企业的控制管理效果十分低下，也使得机组工作状态无法得到有效地分析和运用。但是通过运用DCS控制逻辑离线重数据库开展相应的逻辑离线分析工作，不仅能够有效地实现对静态设计文件和数据的查询分析，还能够实现了在个人办公电脑上即可查询，重新构建出了符合现阶段核电企业发展的，分析与实际机组一致的控制逻辑功能，这是核电企业是安全发展的必然趋势，否则一味地运用传统的分析方式，反而会影响核电企业的经济发展。所以，作为核电企业的高层领导者，应正确地认识到进行DCS控制逻辑离线重构模型的重要性，并将其合理地运用到逻辑离线分析的场景之中，有效地发挥出这一系统的离线重构应用价值，加快核电企业健康发展的步伐。

（二）DCS信号自动风险分析：

在核电企业之中DCS控制逻辑系统中所发现的每一个信号，都会直接地影响到其他核电设备，或是核电机组的工作状态，进行对信号的及时收集存储和分析，对于核电企业的健康发展至关重要。但是在以往开展DCS控制逻辑系统分析的时候，所运用的都是人工分析的方式，这就使得分析信号的工作难度大，而且工作量大，经常会出现遗漏信号分析，和无法准确地分析信号变化的问题，如若不及时地解决这一问题，也会严重地影响到核电企业工作的安全和顺利开展。所以，相关的核电企业一直在积极地研究DCS控制逻辑离线重构系统，通过对于离线DCS控制逻辑数据库的应用，可以实现对DCS信号自动风险分析，这样即可从根源上消除人工分析产生的误差问题，实现以系统代替人工，更加高效地开展DCS信号管理工作，这不仅能够有效地提高风险分析的效率和分析准确度，还能够为核电企业工作人员提供有力的系统技术支持和数据支持，使其能根据所出现的信号问题有效地处理，也使得核电企业的工作效率和效果能得到更好地保障，保障核电企业的实际经济效益

结束语：

总而言之，做好对DCS控制逻辑离线重构和应用，是确保核电企业健康发展的重要前提。相关的核电企业都应认识到DCS逻辑控制离线数据库和系统，对于核电企业正常工作的安全保护价值，应合理地运用有向图模型对DCS控制逻辑离线重构，并建设相应的离线关系数据库中，将其合理地应用到CEPR机组的离线DCS逻辑查询和逻辑自动风险分析之中，使得核电企业DCS信号问题都能够得到及时分析和自动化解决，降低核电企业管理中所耗费的人力、物力和财力，也使得企业能够运用这一离线系统和数据库，更加高效地处理核电DCS控制逻辑信号问题，从而使得核电企业能朝着更高层次的方向健康发展，加快我国国民经济健康发展的步伐。

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