摘要：安全级DCS系统PIF卡是三菱电机生产的MELTAC平台1E-DCS使用的优选驱动板卡，PIF卡安装在SLC逻辑处理机柜，主要用于实现专设安全设施等重要设备的控制。PIF卡的输出信号分为常时为“1”和常时为“0”两种，通过48V电源驱动下游电磁阀、配电盘等控制设备。PIF T3试验作为验证PIF卡驱动控制回路连接可用性的重要依据，试验时自动试验装置向PIF卡注入试验信号，通过PIF卡转化为脉冲到连接回路上，通过测量回路电压变化来验证DCS到执行机构的连接性。本文主要通过两种PIF卡T3试验相关典型案例的分析，为相关维修活动提供维修思路和经验，案例一：PIF卡T3试验原理上通过1ms脉冲信号规避设备误动，但PIF卡负载能力及回路异常等仍会在试验期间产生设备的非预期动作；案例二：一种模式的试验不通过项产生和处理。
关键词：安全级DCS；PIF卡；T3试验；设备误动 ；不通过项；典型案例
引言
安全级DCS PIF卡是三菱电机生产的安全级DCS使用的优选卡件，PIF卡安装在SLC机柜内，主要用于实现专设安全设施等重要设备的控制。PIF卡分别接受来自SLC机柜、后备盘（BUP）、紧急操作盘（ECP）的信号。在多个信号同时触发的情况下，按照硬接线信号优先于软件信号、保护信号优先于控制信号的设计要求，保证设备能够按照预期的保护逻辑执行相应的保护功能。
PIF卡分为IPL-1/2/3/4四种类型，IPL1/2类型有两个输出点，用于控制电动执行机构，IPL3/4类型只有一个输出点，用于控制电磁阀执行机构。本文以PIF卡T3试验原理分析为基础，对PIF卡T3试验中的两例典型案例进行了分析。
1 PIF卡T3周期试验原理
1.1 试验简介
PIF卡测试主要用于验证ESF结构的连续性，用于测试DCS与现场执行机构连接性的试验。其原理如下：
试验时，自动试验装置（以下简称AT）向PIF卡注入试验信号，通过PIF卡转化为脉冲到连接回路上，通过测量回路电压变化来验证DCS到执行机构的连续性。
PIF卡测试有以下两种模式，测试模式由PIF卡自动设置：
● ON Set：若正常情况下PIF卡的输出为OFF（即DCS到现场设备的指令为0），则AT向试验回路注入一个ON的脉冲信号。
● OFF Set：若正常情况下PIF卡的输出为ON（即DCS到现场设备的指令为1），则AT向试验回路注入一个OFF的脉冲信号。
2 PIF卡T3试验典型事例处理
背景：
进行A/B列PIF T3试验测试时，发现试验结果虽然显示OK，但因PIF测试导致CFI103PO误启动，与试验预期不符。
调查经过：
可能性两种：
（1）卡件拨码设置错误
对卡件进行card setting（卡件跳线）设置核实与文件一致，排除card setting设置的干扰因素。
（2）试验回路分压异常
PIF卡件规格书表明，PIF卡下游负载要求在5K欧以内，各卡件带载能力存在一定差异，现场所用的下游继电器为ABB公司生产，其电阻约为4.7KΩ。
PIF卡试验回路‘Photo MOS relay’电阻约为11KΩ，ABB负载继电器电阻约为4.7KΩ，监视回路导通后，负载理论分压值应为4.7 KΩ/（4.7 KΩ+11 KΩ）*48V=14.369V。
查询ABB公司继电器手册，继电器的最低动作电压要求介于55%-70%额定电压，返回电压要求不小于5%额定电压。其中额定电压为48V，继电器最低动作电压理论计算值要求不大于0.7*48=33.6V，不小于0.55*48=26.4V。即最低动作电压范围在26.4V-33.6V之间。
通过对试验输出回路进行录波，由录波结果可知，探测回路和监视回路的负载分压达到32.219V。满足ABB继电器最低动作电压，设备出现误动。
因此卡件测试回路输出高电压超过继电器动作阈值，成为误动设备的直接原因。
使用新卡件对现场进行更换后执行试验，试验结果合格，且现场设备未发生误动。测试结果波形：带载分压约为14.875V，与理论计算值基本一致。
结论：
PIF卡T3试验原则上需在测试设备连接性良好的同时，保障现场设备不产生非预期动作，通过采集监测回路电压变化判断试验通过与否。当PIF卡带载能力不足，“Photo MOS relay”分压不足，则会导致现场负载分压大于驱动电压。
通过上述理论计算，继电器最小驱动电压为26.4V，则可分析以下两种情况的误动值：
（1）‘Photo MOS relay’电阻11KΩ无异常，负载电阻异常值？
理论分析：如该情况现场设备出现误动，则至少负载需要26.4V分压，‘Photo MOS relay’电阻11KΩ分压21.6V，因此可知负载电阻应由4.7KΩ异常变化为11KΩ/21.6V*26.4V=13.44KΩ或更大；
（2）负载电阻4.7KΩ无异常，Photo MOS relay’电阻异常值？
理论分析：如该情况现场设备出现误动，则说明4.7KΩ至少需要26.4V分压，‘Photo MOS relay’电阻分压21.6V，因此可知‘Photo MOS relay’电阻应由11KΩ异常变化为4.7KΩ/26.4V*21.6V=3.845KΩ或更小。
3、结束语
PIF卡作为安全级DCS使用的优选卡件，用于实现专设安全设施等重要设备的控制。其重要性不言而喻，本文通过PIF卡T3试验典型事例，分享PIF卡T3试验故障模式，希望能对故障处理提供良好的思路和经验反馈。
论文作者:王申1,崔哲2,李宏涛3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
标签：回路论文; 电压论文; 设备论文; 电阻论文; 负载论文; 信号论文; 继电器论文; 《电力设备》2019年第13期论文;