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[摘 要]随着科学技术的不断进步，我国的核电技术也取得了较大成就，核电站的仪控系统也得到了优化改造，而且实现了仪控系统的自动化控制，极大程度的提升了核电站的运行效率及安全性。本文对我国的核电站仪控系统进行综合分析，先描述了核电站仪控系统自动化的发展过程，然后对具体的仪控系统进行深入的分析。
[关键词]核电站；仪控系统；自动化；数字化；优势
中图分类号：TU354 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0288-01
引言
核电站仪表控制系统简称为核电站仪控系统，其被称为核电站中枢神经，是保障核电站安全、经济运行的关键系统之一。随着计算机技术在各行各业的广泛应用，核电站建设中也应用了计算机技术，现在计算机已经成为核电站仪控系统中必不可少的设备，并且在仪控系统中起到了非常重要的作用。计算机技术推动了核电站仪控系统的自动化发展，使得核电站仪控系统自动化越来越完善。
1 核电站仪控系统自动化的发展过程
随着计算机技术的发展，我国核电站仪控系统自动化从模拟控制逐渐发展成为全数字化控制，使得系统运行更加高效、完善。目前，我国核电技术已经走出国门，走向世界。下图是我国2016年10月份到2017年1月份核电成交量图表。
1.1 核电站仪控系统自动化模拟控制阶段
在核电站仪控系统自动化模拟控制阶段，主要就是应用模拟控制器，再通过放大器进行运算，通过继电器以及线路把运算指令传输到各个功能元件上，从而实现对系统设备的控制，但是这种方法有一个缺点就是需要元件的数量较大，这就对系统的维护造成了重大阻碍。
1.2 核电站仪控系统自动化模拟与数字混合控制阶段
由于计算机技术和通讯技术的不断发展，计算机在核电站仪控系统自动化的发展中的地位变得越来越重要。在此阶段，核电站仪控系统中既有传统的模拟控制又加入了数字控制，数字控制的主要技术包括以大规模集成电路为基础的数字技术、网络通信技术、CRT显示技术等，数字控制的控制对象就是模拟保护的元件，通过使用集成电路、计算机以及通讯设备，减少模拟控制阶段元件的数量，降低系统维修的成本，提升仪控系统的自动化控制程度，使系统控制的环节更加简单化，从而提高系统的运行效率。
1.3 核电站仪控系统全数字化控制阶段
由于计算机技术日益成熟，核电站仪控系统的各种元件也不断地被优化、更新，使得核电站仪控系统的自动化逐渐实现了全数字化控制，同时也加大了对核岛等关键部分的保护力度。全数字化控制系统不仅在常规岛、BOP使用了数字化控制技术，而且在部分涉及核安全保护的系统中也都加入了数字化控制技术。高级的人机接口技术、光纤网络技术等新发展起来的各项技术构成了新一代核电站I&C系统。通讯技术的迅速发展，使光纤等技术被广泛应用到仪控系统当中，并与计算机技术相结合，提升了核电站仪控系统的自动化程度，使系统能够自行诊断，并且有了完善的智能化报警系统，为核电站仪控系统的安全运行提供了保障。
2 典型数字化仪控系统
目前，在核电站领域内，代表最新技术水平的控制系统有：美国西屋公司的OVATION系统，德国西门子公司的TELEPERMXS和TELEPERMXP系统，法国法马通公司的N4系统等。下面对西门子TELEPERMXP+XS系统进行详细介绍。
西门子TELEPERMXP+XS分布式控制系统是一种新型的数字化仪控系统，它包括了计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术、图形显示技术及人机接口技术，能够集中对核电生产过程进行监测、控制、操作、管理。从系统安全及系统硬件的角度来看，系统结构可以分为安全系统和正常运行系统。核级部分采用TELEPERMXS（TXS）系统，非核级部分采用TELEPERMXP（TXP）系统，由这两个控制系统共同完成核电站自动控制任务。根据系统功能可以进行以下分配。
过程控制级（包括电站控制级和机组控制级）：它是在主控室（MCR）对工艺过程进行控制、监测和观察。包括操作终端、显示器、主控室及应急控制室的备用监测控制设备；通信级：主要包括终端总线和电厂总线两个部分。终端总线是存在于操作和监测系统框架内部的通信级，主要工作是进行过程控制级和处理级的连接。而电厂总线部分则是通过它和其他总线使整个系统与分布式控制系统连接起来；处理级：包括OM650系统的信号处理计算机，用来处理各种信息信号；自动控制级：TXP系统的自动控制级包括故障安全型自动控制级（APF）和自动控制级（AP），AP是自动控制系统AS620B的核心部件。专为核电站设计的、内部采用“二取二硬”件配置的故障安全型自动控制级（APF）被用于与安全相关的仪控系统，整个自动控制级执行现场设备和系统的安全保护功能，并且提供自动控制级和独立控制级之间的数据交换；过程级：它包括传感器和测量变送器以及工艺过程设备执行机构。
3 数字化仪控系统的优点
通过对核电站仪控系统的综合分析，可知数字化仪控系统有较多优势：数字化系统能够通过网络将各系统设备连接起来，进行信息的交流，这就极大地减少了电缆的数量，从而减少了维护工作量，并提升了数据传输的可靠性；能够有效克服干扰和漂移的影响，提升系统测量精度；应用容错技术，能够有效地实现冗余、故障安全以及容错等功能；硬件和软件采用开放式、标准化设计，有很好的灵活性和可维护性。
随着信息自动化技术的不断发展，出现了集控制、维修和技术管理于一身的智能控制系统，它已经成为核电站仪控系统自动化发展的主要方向。这种智能控制系统不再是只包括传感器和控制器的系统，而是拥有自主控制、数据管理以及通信能力的一种智能自主体。而且，核电站仪控系统中应用了大量的高科技知识，由于采用了一系列新技术，并经过技术上的科学论证和产品上的严格验证，因此，新一代的核电站仪表与控制系统进一步提高了核电站运行的可靠性、设备的安全性、操作的方便性和机组的运行效率。
结束语
综上所述，由于计算机和通信技术水平的提高，我国核电站仪控系统自动化得到了有效的完善，尤其是仪控系统数字化的实现，极大地提高了系统的工作效率，使得信息传递速度更快、数据更精确、维修更方便，降低了成本，而且增强了系统的灵活性，提高了系统的可靠性以及安全性，从而为核电设备运行提供了有效保障。
参考文献
[1] 毛明.核电站仪控系统自动化的综合分析[J].信息化建设，2016，02：216.
[2] 韩寅驰，梅燕.核电站仪控系统的测试系统[J].电子测试，2016，09：13-14.
[3] 淮小利，張雷，李朝历.核电站仪控系统的多样性评估方法及应用[J].核电子学与探测技术，2016，01：38-42.
[关键词]核电站；仪控系统；自动化；数字化；优势
中图分类号：TU354 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0288-01
引言
核电站仪表控制系统简称为核电站仪控系统，其被称为核电站中枢神经，是保障核电站安全、经济运行的关键系统之一。随着计算机技术在各行各业的广泛应用，核电站建设中也应用了计算机技术，现在计算机已经成为核电站仪控系统中必不可少的设备，并且在仪控系统中起到了非常重要的作用。计算机技术推动了核电站仪控系统的自动化发展，使得核电站仪控系统自动化越来越完善。
1 核电站仪控系统自动化的发展过程
随着计算机技术的发展，我国核电站仪控系统自动化从模拟控制逐渐发展成为全数字化控制，使得系统运行更加高效、完善。目前，我国核电技术已经走出国门，走向世界。下图是我国2016年10月份到2017年1月份核电成交量图表。
1.1 核电站仪控系统自动化模拟控制阶段
在核电站仪控系统自动化模拟控制阶段，主要就是应用模拟控制器，再通过放大器进行运算，通过继电器以及线路把运算指令传输到各个功能元件上，从而实现对系统设备的控制，但是这种方法有一个缺点就是需要元件的数量较大，这就对系统的维护造成了重大阻碍。
1.2 核电站仪控系统自动化模拟与数字混合控制阶段
由于计算机技术和通讯技术的不断发展，计算机在核电站仪控系统自动化的发展中的地位变得越来越重要。在此阶段，核电站仪控系统中既有传统的模拟控制又加入了数字控制，数字控制的主要技术包括以大规模集成电路为基础的数字技术、网络通信技术、CRT显示技术等，数字控制的控制对象就是模拟保护的元件，通过使用集成电路、计算机以及通讯设备，减少模拟控制阶段元件的数量，降低系统维修的成本，提升仪控系统的自动化控制程度，使系统控制的环节更加简单化，从而提高系统的运行效率。
1.3 核电站仪控系统全数字化控制阶段
由于计算机技术日益成熟，核电站仪控系统的各种元件也不断地被优化、更新，使得核电站仪控系统的自动化逐渐实现了全数字化控制，同时也加大了对核岛等关键部分的保护力度。全数字化控制系统不仅在常规岛、BOP使用了数字化控制技术，而且在部分涉及核安全保护的系统中也都加入了数字化控制技术。高级的人机接口技术、光纤网络技术等新发展起来的各项技术构成了新一代核电站I&C系统。通讯技术的迅速发展，使光纤等技术被广泛应用到仪控系统当中，并与计算机技术相结合，提升了核电站仪控系统的自动化程度，使系统能够自行诊断，并且有了完善的智能化报警系统，为核电站仪控系统的安全运行提供了保障。
2 典型数字化仪控系统
目前，在核电站领域内，代表最新技术水平的控制系统有：美国西屋公司的OVATION系统，德国西门子公司的TELEPERMXS和TELEPERMXP系统，法国法马通公司的N4系统等。下面对西门子TELEPERMXP+XS系统进行详细介绍。
西门子TELEPERMXP+XS分布式控制系统是一种新型的数字化仪控系统，它包括了计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术、图形显示技术及人机接口技术，能够集中对核电生产过程进行监测、控制、操作、管理。从系统安全及系统硬件的角度来看，系统结构可以分为安全系统和正常运行系统。核级部分采用TELEPERMXS（TXS）系统，非核级部分采用TELEPERMXP（TXP）系统，由这两个控制系统共同完成核电站自动控制任务。根据系统功能可以进行以下分配。
过程控制级（包括电站控制级和机组控制级）：它是在主控室（MCR）对工艺过程进行控制、监测和观察。包括操作终端、显示器、主控室及应急控制室的备用监测控制设备；通信级：主要包括终端总线和电厂总线两个部分。终端总线是存在于操作和监测系统框架内部的通信级，主要工作是进行过程控制级和处理级的连接。而电厂总线部分则是通过它和其他总线使整个系统与分布式控制系统连接起来；处理级：包括OM650系统的信号处理计算机，用来处理各种信息信号；自动控制级：TXP系统的自动控制级包括故障安全型自动控制级（APF）和自动控制级（AP），AP是自动控制系统AS620B的核心部件。专为核电站设计的、内部采用“二取二硬”件配置的故障安全型自动控制级（APF）被用于与安全相关的仪控系统，整个自动控制级执行现场设备和系统的安全保护功能，并且提供自动控制级和独立控制级之间的数据交换；过程级：它包括传感器和测量变送器以及工艺过程设备执行机构。
3 数字化仪控系统的优点
通过对核电站仪控系统的综合分析，可知数字化仪控系统有较多优势：数字化系统能够通过网络将各系统设备连接起来，进行信息的交流，这就极大地减少了电缆的数量，从而减少了维护工作量，并提升了数据传输的可靠性；能够有效克服干扰和漂移的影响，提升系统测量精度；应用容错技术，能够有效地实现冗余、故障安全以及容错等功能；硬件和软件采用开放式、标准化设计，有很好的灵活性和可维护性。
随着信息自动化技术的不断发展，出现了集控制、维修和技术管理于一身的智能控制系统，它已经成为核电站仪控系统自动化发展的主要方向。这种智能控制系统不再是只包括传感器和控制器的系统，而是拥有自主控制、数据管理以及通信能力的一种智能自主体。而且，核电站仪控系统中应用了大量的高科技知识，由于采用了一系列新技术，并经过技术上的科学论证和产品上的严格验证，因此，新一代的核电站仪表与控制系统进一步提高了核电站运行的可靠性、设备的安全性、操作的方便性和机组的运行效率。
结束语
综上所述，由于计算机和通信技术水平的提高，我国核电站仪控系统自动化得到了有效的完善，尤其是仪控系统数字化的实现，极大地提高了系统的工作效率，使得信息传递速度更快、数据更精确、维修更方便，降低了成本，而且增强了系统的灵活性，提高了系统的可靠性以及安全性，从而为核电设备运行提供了有效保障。
参考文献
[1] 毛明.核电站仪控系统自动化的综合分析[J].信息化建设，2016，02：216.
[2] 韩寅驰，梅燕.核电站仪控系统的测试系统[J].电子测试，2016，09：13-14.
[3] 淮小利，張雷，李朝历.核电站仪控系统的多样性评估方法及应用[J].核电子学与探测技术，2016，01：38-42.