摘要：随着国民经济的快速发展，科学技术的不断进步，这在一定程度上推动了我国多个行业的发展，而且还呈现出飞速发展的趋势。尤其是虚拟DCS，其被广泛运用到核电全范围模拟机上，且还取得极为显著的发展成效。这是因为虚拟DCS不仅形象、逼真，而且还能控制项目的进度。所以，DCS也被广泛运用到维修培训、事故演练以及员工培训等领域。以下主要是对虚拟DCS在核电全范围模拟机上的应用展开了探讨，重点介绍其功能，以及需要注意的事项。
关键词：虚拟DCS；核电全范围；模拟机应用
引言：
核电全范围模拟机主要是运用计算机仿真技术来实现其运行，而且还是以一比一的形式来展开模拟，且还能真实反映各机组运行时的基本特征，也就是这样一种模拟形式，故被称为虚拟核电站，不仅如此，它还能将极为复杂的工作情况如实反映出来，有利于培养操作员的各项操作技能。尤其是在全范围模拟机的研发过程中，整个核电站的仪控系统的开发重点就是模拟机。
1 对核电站模拟机仪控系统的仿真形式进行分析
当核电站控制系统在引入DCS以后，模拟机仪控系统就会自动对项目的成本与进度提出更严格的要求，同时，还运用了以下几种仿真形式：第一种，实物模拟DCS。一般情况，其会自动输入、输出，而且还能灵活运用软硬件来实现系统的最优配置，也就是再次重现DCS。除此之外，实物模拟DCS还具备一定的逼真度，最重要的是，它还能模拟系统的结构。可唯一不足的是，软硬成本过高，且无法将模拟系统连接在一起。第二种，虚拟实物DCS，也被称为虚拟DCS。其功能的实现主要是在计算上，当DCS顺利完成工作任务后，就可直接下载一个平台，这样就能借助该平台实现转移。此外，实现虚拟DCS的成本并不高，关键是，软件的功能还比较齐全，可全方位进行模仿。第三种，逻辑模拟DCS。其主要是依照DCS的逻辑性，并运用手工操作方式创建功能模型。也就是说，如果DCS想要对逻辑控制功能进行设计，就可对其仿真。一直以来，逻辑模拟DCS就被广泛运用到多个领域，比如仿真培训。尽管如此，软件功能的可信度并不高，且维修成本高。总而言之，上述仿真方式有利也有弊，所以，必须要综合进行考虑，特别是成本方面。当然，在成本与逼真度方面，虚拟DCS更适合。这是因为实物DCS至始至终都无法满足工程项目的设计要求。不过，可在项目初期运用逻辑模拟DCS，等到验收时就可运用虚拟DCS。
2 虚拟DCS具备的多种应用优势
一直以来，数字化仪控系统模式就遇到一个问题，那就是如何才能有效提高模拟机的逼真度。可伴随科学技术的不断发展，我国生产DCS的厂商已取得了一定成效，而DCS的优点也被进一步开发出来，并被运用到实际工程中。
2.1 虚拟DCS有利于提高模拟机的逼真度，并进一步提高了机组的运行效率
明文规定核电厂的运行必须要符合要求，且还必须是安全的。这就要求，核电站必须定期对操作员进行培训，为保证运行机组的安全允许。而且，还能提高操作员处理问题的能力。由此可见，模拟仿真是和核电站的安全紧密联系在一起。
2.2 虚拟DCS有助于缩短仪控系统的研发时间
通常情况，一个新机组的模拟时间大约要一年，也就是从研发到投入使用这一过程。只有这样，才有可能满足机组运行的需求。可以往的模拟项目其交货时间由于被耽搁，导致机组不能组态。而之所以会出现上述现象，就是因为数字化仪控系统受时间因素影响较大。
2.3 虚拟DCS可将发现的问题直接反馈给运行机组
在仿真环境下，当虚拟DCS进行调试时，就应提前对DCS的工程组进行验证，等正式投入使用时，就可顺利完成整个工程项目的运行。而且，该种仿真环境是其他工无法实现的。从目前发展形势来看，无论模拟机是从出厂，还是到运行，都会紧密和DCS工程联系在一起。如今，大多数的核电站已在模拟机上展开验证，避免出现人为失误。
2.4 虚拟DCS可提高自身的应用能力
虚拟DCS为真实展现数字化仪控系统的结构、软硬件的组态方法、数据库管理以及其他系统管理等多方面的内容，就必须符合要符合安全运行的要求，而且还不能忽视其他不显眼的问题，比如故障叠加。这同样是实物DCS无法实现的。再加上，我国DCS还处于初步发展阶段，所以，就需要花费大量的时间和精力，其目的是为提高运行机组的安全性与可靠性。但必须要注意一点，那就是DCS是不允许进行实验的。也就是说，实物DCS无法及时提供一个培训平台。即便如此，虚拟DCS无论是在核电全范围模拟机的初始阶段，还是后期的运行阶段，都必须要引起重视。
3 虚拟DCS在模拟机中的运用
3.1 核电站仪控系统的结构
如果是站在系统安全的角度来看待问题，就可将核电仪控系统划分两个部分，分别是安全系统、不安全系统。可从当前阶段的系统结构来看，数字化仪控系统的运行设备不光有控制器、服务器，还有网站、通讯站等，上述这些设备都能通过系统网与控制网来创建DCS框架。一般情况，可将系统功能划分多个层。如（1）所示。比如工艺系统的接口层主要是用来检测工艺设备的参数是否符合要求，并依次依照指令来完成整个控制过程。
图（1）
3.2 虚拟DCS的功能
全范围模拟机虚拟DCS的功能与实物DCS非常相似，并结合其特征，就可适当对LEVEL2功能层进行修改。具体如（2）所示。当然，虚拟DCS的功能更齐全，且还其还不需要重复操作以下过程，比如冗余进行管理、追忆进行操作等。与此同时，虚拟DCS还能自动接收指令，并自由进行切换；可如果是在故障模拟教学过程中，就可依
论文作者:刘德宁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
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