[发明专利]一种核电站数字化仪控系统测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，具体涉及一种对核电站数字化仪控柜内所有信号点同时进行检测的测试装置。

背景技术

核电站的DCS(数字化仪控系统)作为核电机组的关键设备，是核电站的重要组成部分，DCS将现场的各个控制器和仪表及仪表设备互联，DCS包括保护系统、控制系统、安全停堆系统、保障系统和辅助系统等几部分，各系统利用所需的仪表和控制设备完成核电站大部分工艺过程的自动化检测和控制功能，因此核电站机组的安全可靠、经济运行在很大程度上取决于DCS的性能水平，DCS工艺流程复杂，监测和控制的参数多而且各种过程参数之间联系密切，以1000MW典型的核电站DCS为例，它的参数信息量和指令大约是7000～9000个，因此维护和检测各个DCS控制柜的安全性和稳定性，不但是核电站正常运行的保证，还是测试系统硬件和软件配置的完整性和正确性、输入文件实施的完整性和正确性的工具，也是DCS的功能和性能是否符合合同、技术规格等要求的唯一保证。

而且DCS在生产的各个阶段都需要进行验证，以确定各系统本身的安全性，其中DCS集成阶段中的下列工序完成时需要进行测试：硬件系统配置完成时、平台软件安装完成时、工程组态下装完成时、测试工程下装完成时和网络环境搭建完成时等，另外在整个DCS集成后还需要进行各种测试来进行验证。DCS的控制点位于多个DCS控制柜内，DCS控制柜包括不同的IO柜和端子柜，对DCS控制柜的验证包括单体测试、性能测试、逻辑测试(设备及功能测试)和HMI测试四种，测试的基本原理是对控制柜中的各测试点外加各类信号或采集各类信号。

在测试手段上，现有技术中一是采用手工测试，利用信号发生器、示波器、过程控制仪表等各种设备进行手动测试，在进行测试项时需要外加和采集各类信号，再利用各种仪表或短接线的方法人工在DCS控制柜的接线端子排上加信号。，例如要为DCS控制柜加入一个4～20mA信号，需要人工查看图纸以找到相应接收端子，再将信号源的电缆连接到相应的接线端子上，测试完一个通道(AI、AO、DI、DO)还需要拆线，并再接到另一个通道上进行测试，一个DCS控制柜测试下来需要发送和采集大量的信号，此方式不但测试效率低、花费时间长、人力消耗大，而且由于仪表的局限性，一些测试项还无法进行，如：各部分之间连动后的关系。

另一种测试方法是集成测试，采用电脑控制的集成测试装置一次能够对DCS控制柜中的多个端子进行测试，此方法避免了测试过程中的手工连线，但是现有的集成测试装置均为国外产品，如：岭澳二期核电站DCS项目采用AREVA公司的ERBUS_TXS产品。还存在一次测试的信号点少，硬件方面不能满足大量信号(上万信号)的试验要求，而且硬件接口结构不利于大量测试点的快速连接，只能针对特定的系统执行验证测试，而且不能根据具体的测试对象增加或减少测试端口。

发明内容

为解决现有技术中核电站DCS控制柜手工测试效率低、成本大，集成测试一次测试控制点少的问题，本发明提供一次能同时测试一个DCS控制柜上所有信号点的集成测试装置，而且能够根据目标对象的多少增加或减少测试端口，同时能够输出偏移信号以扩大测试范围，具体方案如下：一种核电站数字化仪控系统的测试装置，包括控制装置和信号处理装置，其特征在于，所述控制装置包括工控机、安装在工控机内部的采集卡和控制测试过程的控制软件，所述信号处理装置包括分线板和调理板，分线板的两端通过信号线分别与采集卡和调理板连接，调理板的另一端通过信号线与被测的DCS控制柜连接。

本发明的另一优选方案：所述分线板上包括一个输入插座和多个输出插座，每个输出插座通过信号线连接一块调理板，所述调理板与控制柜之间安装有航空插座，调理板的信号线通过插在航空插座上的航空电连接器与DCS控制柜连接。

本发明的另一优选方案：所述航空电连接器为100PIN插头且符合MIL-DTL-38999标准。

本发明的另一优选方案：所述调理板包括DO调理板、DI调理板、AO调理板和AI调理板，所述分线板与各调理板对应的分为DO分线板、DI分线板、AO分线板和AI分线板。

本发明的另一优选方案：所述AO调理板将采集卡输出的±10V电压调理成DCS控制柜需要的0～20mA电流、0～10V电压信号输出；

所述AI调理板将DCS控制柜输出的0～10V电压信号或0～20mA电流信号调理成0～10V的信号输出至工控机；

所述DO调理板将工控机输出的TTL-5V信号调理成DCS控制柜能够接受的触点、DC24V或DC48V信号输出；