CSC-211数字式保护测控装置
说明书
CSC-211数字式保护测控装置
说明书
编制：王彦辉张志强校核：杨卉卉郑磊
标准化审查：郑蔚审定：邹卫华
出版号：V2.00
文件代号：0SF.451.045
出版日期：2009年12月
版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司
注：本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处，请您及时与我公司联系，我们将为您提供相应的服务。
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重要提示
感谢您使用北京四方继保自动化股份有限公司的产品。为了安全、正确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示：
1)本说明书仅适用于V2.00版本以上程序的CSC-211数字式保护测控
装置。
2)请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定调整、测试和操作。如
有随机资料，请以随机资料为准。
3)为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上的
芯片和器件。
4)请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。
5)装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。
6)本装置的操作密码是：8888，出厂设置的操作密码为7777。
7)出版号是说明书的版本号，不代表软件版本号。
8)保护信息点表（含103及CSC-2000规约）另有相关文件说明。
目录
第一篇装置的技术说明 (1)
1概述 (1)
1.1适用范围 (1)
1.2装置主要特点 (1)
2技术条件 (3)
2.1环境条件 (3)
2.2电气绝缘性能 (3)
2.3机械性能 (3)
2.4电磁兼容性 (3)
2.5安全性能 (4)
2.6热性能（过载能力） (4)
2.7功率消耗 (4)
2.8输出触点容量 (4)
2.9装置主要技术参数 (4)
3装置硬件 (6)
3.1装置结构 (6)
3.2装置功能组件概述 (6)
3.3交流插件（AC） (7)
3.4CPU插件（CPU） (7)
3.5逻辑插件（LOG） (7)
3.6开出插件（DO） (7)
3.7通信插件（COM） (8)
3.8人机接口（MMI） (8)
3.9电源插件（POW） (8)
3.10插件布置 (8)
4测控功能 (9)
4.1测量表计 (9)
4.2断路器控制 (9)
4.3运行方式控制 (9)
4.4可编程逻辑控制 (9)
4.5事故记录和分析 (9)
4.6通信 (11)
4.7诊断功能 (12)
4.8EPPC?调试分析软件 (12)
5CSC-211数字式线路保护测控装置 (13)
5.1装置简介 (13)
5.2保护元件 (13)
5.3定值及整定说明 (28)
5.4装置端子图 (33)
5.5接线示意图 (35)
5.6订货时需提供以下技术参数 (36)
第二篇用户安装使用 (38)
6开箱检查 (38)
7安装调试 (38)
7.1安装 (38)
7.2通电前的检查 (38)
7.3绝缘电阻测量 (38)
7.4装置通电检查 (38)
7.5采样精度检查 (39)
7.6开入、开出校验 (39)
7.7跳合闸电流保持试验 (39)
7.8站内通信检验 (39)
7.9保护功能试验 (39)
7.10相序检查 (39)
8人机接口及其操作 (40)
8.1装置正面布置图 (40)
8.2正常运行显示 (41)
8.3装置菜单 (42)
8.4菜单功能说明 (42)
9运行及维护 (44)
9.1装置投运 (44)
9.2装置运行 (44)
9.3运行注意事项 (45)
9.4装置的维护 (45)
9.5运行环境 (45)
10运输、贮存 (45)
11附图和附表 (46)
11.1电源插件原理图 (46)
11.2逻辑插件原理图 (47)
11.3跳闸插件原理图 (47)
11.4常见故障及对策 (49)
附录1：CSC-200测控定值清单 (50)
附录2：微机保护调试软件EPPC使用说明 (53)
CSC－200系列数字式保护测控装置说明书
第一篇装置的技术说明
1概述
CSC－200系列数字式保护测控装置适Array用于110kV以下电网及发电厂的厂用电系
统，具备完善的保护、测量、控制与监视功
能，为低压电网及厂用电系统的保护与控制
提供了完整的解决方案，可有力地保障低压
电网及厂用电系统的安全稳定运行。
本系列装置采用了全新的设计理念，所
有装置均建立在一个通用的软硬件平台基
础上，各种功能均按模块化设计，并同时配
备功能完善的诊断、调试工具，可根据现场
图1-1装置外观图
实际需求，通过可视化的图形逻辑编辑来定
制各种保护、控制逻辑。装置具有高度的稳定性、灵活性、可维护性以及对不同现场情况的
适应性。
1.1适用范围
CSC－200系列装置说明书包括型号及适用范围见表1－1。
表1-1 CSC-200系列型号及适用范围
1.2装置主要特点
装置具有以下特点：
a)采用嵌入式32位微处理器，具备很强的数据处理能力；
b)灵活的保护控制逻辑可编程功能，实现保护及控制方案图形化编辑，满足个性化需求；
说明书 CSC－200系列数字式保护测控装置
c)具有虚拟测试功能，实现遥信自动对点、SOE事件自动触发、故障模拟、控制方案在线仿真；
d)提供基于光电以太网、LonWorks现场总线、光电485的通信接口，内部集成丰富的规约库，为用户提供完善的组网方案；
e)全面的设备运行信息和故障信息记录，为运行优化和事故分析提供充分的数据信息；
f)与保护CPU系统完全独立的高精度测量表计系统，可满足运行监视和远程自动抄表的要求；
g)完善的软硬件自检功能和免调节电路设计，安装调试更简单；
h)人机接口界面友好、操作简便，十一个指示灯实时指明装置运行状态，中文显示液晶一目了然；
i)支持网络对时和GPS脉冲对时，支持IRIG-B码对时，具备硬件时钟系统；
j)基于PC机的辅助分析软件，轻松完成保护控制逻辑定制、事故分析、虚拟测试等功能；
k)高标准电磁兼容性能，密闭机箱设计，满足装置下放安装的苛刻要求；
l)可集中组屏，也可分散安装在开关柜上或就地安装于户外开关场。
CSC－200系列数字式保护测控装置说明书2技术条件
2.1环境条件
装置在以下环境条件下能正常工作：
a)工作环境温度：-10℃～＋55℃。运输中短暂的贮存环境温度-25℃～＋70℃，在此极
限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应能正常工作；
b)相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90％，同时该月的月平均最低温度为25℃
且表面无凝露；
c)大气压力：80kPa～110kPa；
d)使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本说明书规定的振动、
冲击和碰撞。
2.2电气绝缘性能
2.2.1介质强度
装置能承受GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5）规定的交流电压为2kV（强电回路）或500V（弱电回路）、频率为50Hz、历时1min的介质强度试验，而无击穿和闪络现象。
2.2.2绝缘电阻
用开路电压为500V的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于100MΩ，符合IEC60255-5：2000的规定。
2.2.3冲击电压
装置能承受GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5）规定的峰值为5kV（强电回路）或1kV （弱电回路）的标准雷电波的冲击电压试验。
2.3机械性能
2.3.1振动
装置能承受GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）规定的I级振动响应和振动耐受试验。
2.3.2冲击和碰撞
装置能承受GB/T 14537（idt IEC60255-21-2）规定的I级冲击响应和冲击耐受试验，以及I级碰撞试验。
2.4电磁兼容性
2.4.1脉冲群干扰
装置能承受GB/T 14598.13（eqv IEC60255-22-1）规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）。
2.4.2静电放电干扰
装置能承受GB/T 14598.14（idt IEC60255-22-2）规定的Ⅲ级（接触放电6kV）静电放
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电干扰试验。 2.4.3 辐射电磁场干扰
装置能承受GB/T 14598.9（idt IEC60255-22-3）规定的Ⅲ级（10V/m ）的辐射电磁场干
扰试验。 2.4.4
快速瞬变干扰
装置能承受GB/T 14598.10（idt IEC60255-22-4）规定的Ⅳ级（通信端口2 kV ，其它端口4kV ）的快速瞬变干扰试验。
2.5 安全性能
装置符合GB 14598.27规定的外壳防护等级不低于IP20、安全类别为I 类。
2.6 热性能（过载能力）
装置的热性能（过载能力）符合DL/T 478-2001的以下规定：
a) 交流电流回路：在2倍额定电流下连续工作，10倍额定电流下允许10s ，40倍额定电流下允许1s ；
b) 交流电压回路：在1.2倍额定电压下连续工作，1.4倍额定电压下允许10s 。
2.7 功率消耗
装置的功率消耗符合DL/T 478-2001的以下规定： a ） 直流电源回路：不大于15W ；
b ）交流电流回路：当I n=5A 时，不大于1V A/相；当I n=1A 时，不大于0.5V A/相；
c ） 交流电压回路：在额定电压下不大于0.5V A/相。
2.8 输出触点容量
a ） 跳闸触点容量：在电压不大于250V 、电流不大于1A 、时间常数L/R ＝5±0.75ms 的直流有感负荷回路中，触点断开容量为50W ，长期允许通过电流不大于5A ；
b ）其它触点容量：在电压不大于250V 、电流不大于0.5A 、时间常数L/R 为＝5±0.75ms 的直流有感负荷回路中，触点断开容量为30W ，长期允许通过电流不大于3A 。
2.9 装置主要技术参数
2.9.1
额定参数
a ）直流电压：220V 或110V （按订货要求）；
b ）交流电压：100V 或3/100V ；
c ）交流电流：5A 或1A （按订货要求）；
d ）频率：50Hz/60Hz 。
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2.9.2整定范围
a）电流整定范围：0.05 In～20In；
b）电压整定范围：1.0～120.0V；
c）频率整定范围：45.0～49.5Hz；
d）短时间定值整定范围：0.0～32.00S；
e）长时间定值整定范围：0.0～6000S。
2.9.3动作值误差
a）电流动作值误差不超过±3％；
b）电压动作值误差不超过±3％；
c）频率动作值误差不超过±0.02Hz；
d）频率变化率误差不超过±0.5Hz/s；
e）延时段动作值平均误差不超过±40ms或1.5％；
f）事件记录分辨率：≤ 1ms。
2.9.4测量表计精度
a）电流、电压：0.2级；
b）功率、电度：0.5级。
2.9.5通信端口规范
a）电RS485端口：屏蔽双绞线接口；
b）光RS485端口：多模光纤介质，波长850nm，ST接口，出纤功率-15dB，灵敏度-34.4dB；
c）LonWorks端口：屏蔽双绞线接口；
d）电以太网端口：UTP5双绞线、RJ45接口；
e）光以太网端口：多模光纤，波长850nm，ST接口，出纤功率-15dB，灵敏度-34.4dB。
2.9.6精确工作范围
a）电压：0.4V～120V；
b）电流：0.04 In～30In；
c）频率：40～50Hz（或50～65Hz，订货时注明）。
2.9.7跳合闸电流
a）跳闸电流：0.5 ～ 4 A；
b）合闸电流：0.5 ～ 4 A。
说明书 CSC－200系列数字式保护测控装置3装置硬件
3.1装置结构
19英寸，符合IEC60297-3标准，整体嵌入式安装，后接线，装置机箱高度为4U、宽度为
2
安装开孔尺寸见图3－1。
图3-1 装置外形尺寸及安装开孔尺寸
3.2装置功能组件概述
装置采用功能模块化设计思想，不同的产品由相同的功能组件按需要组合配置，实现了功能模块的标准化。装置由交流插件、CPU插件、逻辑插件、出口插件、电源插件、通信插件以及人机接口组件构成，硬件结构图如图3-2。
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图3-2 硬件模块示意图
3.3交流插件（AC）
交流模块包含电压变换器和电流变换器，它们将CT或PT二次侧电流电压转换为数据采集系统可以处理的信号，并起到电气隔离的作用。不同型号的装置其电流电压变换器的配置不同。
3.4CPU插件（CPU）
CPU模块是本装置的核心模块，包含CPU系统、模拟量采集系统、开关量输入/输出系统、实时硬时钟系统和高速通信系统。采用多层印制板和表面贴装工艺制作，并采取了多种抗干扰隔离措施。
3.5逻辑插件（LOG）
逻辑模块提供保护跳合闸控制、遥控跳合闸控制、动作/告警信号输出等功能，并起到电气隔离的作用。其中，所有重要出口只能在启动继电器开放以后才能执行，避免器件损坏所造成的误动。
3.6开出插件（DO）
跳闸模块提供断路器位置监视、手跳手合、跳合闸保持及防跳等功能。跳合闸保持电流在0.5～4A范围内自适应，不需要更改回路的电气参数。根据用户的技术要求，也可取消本模块中的跳合闸操作回路。
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3.7通信插件（COM）
COM模块主要用于光纤通信及通信扩展，属于选配模块，可包含一对光纤收发接口（波长：850nm、光纤接口：ST接口、接受灵敏度：-34.4dBm、发送功率：>-15.6dBm）、一个LonWorks 接口、IRIG-B码对时接入。
3.8人机接口（MMI）
MMI模块采用内部通信方式与CPU模块进行数据交换，为用户提供对装置的本地操作接口，包括LCD显示屏、LED指示灯、操作按键以及RS232调试端口。
3.9电源插件（POW）
电源模块利用逆变原理将直流220V/110V输入转换为装置工作所需的四组直流电压，几组工作电压均不共地且采用浮地方式，起到电气隔离的作用。为提高电源回路的抗干扰性能，模块在内部其直流输入和引出的外部24V电源回路中均装设抗干扰滤波器件。模块还配备有完善的电源保护功能（欠压、过压、过流、过功率等）以防止电源故障造成装置损坏。电源模块提供9路220V或110V强电开入，并提供可靠的电气隔离。
3.10插件布置
MMI模块安装在装置前面板内，其他插件由后面插拔，图3－3为装置插件布置图，该图指出了标准配置下的插件位置及排列顺序，工程应用中，插件布置图可能随着硬件配置的不同有所差异，具体情况请参照各装置背板端子图。
图3-3 插件布置图
CSC－200系列数字式保护测控装置说明书4测控功能
4.1测量表计
测量表计功能包括设备的实时运行数据（电流、电压、功率）计算、运行累计值（电度量）计算以及外部电度表脉冲输入（P、Q）计数。其中实时运行数据计算和运行累计值计算由独立的电度计量模块完成，CPU模块负责外部电度表脉冲输入计数。运行累计值和脉冲计数值掉电不丢失，可以在装置上电后从内部存储器重新载入。
a)电流Ia，Ib，Ic；
b)电压Ua，Ub，Uc；
cos；
c)有功功率P，无功功率Q，功率因素
d)频率F；
e)正向（或反向）有功电度，正向（或反向）无功电度；
f)电流、电压的平均值、最小值和最大值；
g)运行小时数统计；
h)极值监视。
4.2断路器控制
断路器的正常分合操作可以通过通信端口、保护屏柜上的操作手柄或装置操作界面来执行。装置提供防止误操作的间隔闭锁功能，其间隔闭锁逻辑可通过逻辑编辑器定制。
“远方/就地”开入高电平时允许远方遥控，低电平时闭锁远方遥控，就地操作功能不受此开入影响。
4.3运行方式控制
装置提供32组定值管理功能，掉电不丢失，可满足绝大多数情况下的运行方式变化。
装置提供主要保护元件的软投退功能，用户可通过通信端口或装置操作界面在线投退装置的部分保护元件以满足设备的运行需要，压板状态掉电不丢失。
4.4可编程逻辑控制
高效的工程配置软件提供的可编程控制逻辑可以为用户灵活定制各种保护和控制功能；定制装置开入、开出和LED指示灯的用途；也可以定制录波报告的触发条件和触发长度，使装置可靠满足用户要求。
4.5事故记录和分析
装置能实时监视并记录运行设备、相关二次回路及装置自身的运行工况，包括故障记录、录波记录、事件顺序记录和装置操作记录。记录的时标信息来源于装置内部的时钟系统，其时间分辨率为1ms。时钟系统支持网络对时和精确GPS脉冲时间同步及IRIG-B码对时，分脉
说明书 CSC－200系列数字式保护测控装置冲或秒脉冲装置自动识别，在装置失电后由内部锂电池提供后备工作电源。
4.5.1故障记录
装置在驱动跳闸出口触点、点亮面板相应的LED指示灯，驱动事故信号触点以及发送故障报告时，同时记录故障时刻有重要参考价值的数据以便于故障分析。事故发生时，这些记录信息自动显示在装置界面，同时通过通信端口实时传递到站级控制中心。装置可保存最近40次的设备故障记录（掉电不丢失），可通过装置操作界面或通信端口调阅，故障记录包含的主要信息有：
a)故障时标：日期、时间；
b)动作事件表：动作元件、动作时间；
c)运行数据：电流、电压、频率、相角；
d)运行定值；
e)切换方式及保护元件压板。
4.5.2录波记录
录波功能是用来捕捉某一事件前后预定义长度的模拟量数据和状态量数据，再现被保护设备在事件前后的运行轨迹，装置内部任何逻辑元件和开关量的状态变化都可以用来触发录波功能。录波记录包含10路模拟量通道、16路数字量通道（开入、开出、保护元件状态等）以及时标序列信息。装置按每周期20个点进行数据记录，每份记录累计长度可达两秒，并可保存最近的10次录波记录。录波记录可通过EPPC工具软件从装置面板上的RS232调试端口检索调出，并可以转换为COMTRADE通用格式以供其它录波分析软件或故障模拟软件使用，也可以通过站内通信网上传到工程师站，用于保护动作行为分析。
用EPPC工具软件调取录波记录的操作步骤为：在调试模式下，单击主菜单\事故记录\记录复制，在记录复制对话框内选中要查看的事故记录序号，单击复制将其复制到调试窗口，然后右键点中该记录，弹出快捷菜单，单击“录波数据”即可调出录波图。
4.5.3事件顺序记录（SOE）
装置实时监视记录动作事件、告警事件、开关输入、开关输出和保护投退压板的状态变化，记录事件发生的时标、原因和当前状态，并由通信端口实时传递到站级控制中心。装置可保存最近上百次的事件记录，可通过装置操作界面或EPPC工具软件调出浏览。
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4.5.4 操作记录
装置记录最近40次对装置重要运行参数的修改操作和遥控跳合闸操作，记录装置操作的操作对象、发生的时间、数据的修改情况或操作原因，为事故追溯提供依据。
4.6 通信
装置前面板配备一个RS232调试端口用来连接PC 机，PC 机借助工具软件EPPC 可对装置进行参数设置、功能测试、下载软件和数据分析等访问操作。调试端口接口信号定义如图4－2所示。
图4-2 调试端口信号定义
为满足自动化系统的组网需要，装置提供如下通信端口供用户选择：以太网接口和485接口信号请参见装置接线示意图。
a) 单以太网接口或双以太网接口；
b) 可选配一对或两对光纤以太网（或RS485）接口； c) 可选配一或两个LonWorks 接口； d) 一个RS485现场总线接口；
装置支持IEC60870-5-103、CSC-2000通信规约。通过通信端口和相应通信规约，装置可
图4-1 EPPC 录波图
说明书 CSC－200系列数字式保护测控装置
以向站级监控和SCADA系统传送各类实时运行信息（如测量数据、开关位置、事件记录）。站级设备也可以通过通信端口向装置下发控制命令或进行远方保护信息管理。
4.7诊断功能
装置通过上电自诊断和运行自监视来实现装置的软硬件自检和监视，以确保装置运行的高可靠性。自检对象包括硬件关键部件（如模拟量采集回路、开关量输出回路、RAM、ROM）、硬件辅助部件（如后备电池、通信接口）和重要运行参数（如定值、软投退压板），其外，装置内置两级软件监视器用以监视软件的运行状况。当装置检测到任何异常状况时，将记录相应异常事件并驱动相关信号节点和LED指示灯，对于关键异常状况，装置将闭锁保护功能和重要开出回路，防止装置误动作。
用户也可以通过装置提供的装置测试命令来检查装置的重要硬件回路，如交流回路、开入回路、开出回路等。
为配合自动化系统工程实施，装置提供远动对点测试功能用以快速检验本地监控和远动主站信息库，免除了监控及远动人员手动对点的烦琐操作。主要包括遥信对点、遥测对点、告警事件对点和动作事件对点。为检验装置的通信状况，发现装置或装置所在网络中可能存在的通信性能缺陷，装置提供相关通信端口的运行统计信息以提供部分网络诊断数据。
4.8EPPC?调试分析软件
EPPC调试分析软件包随装置一同发行，运行于Windows 98/2000/NT/XP环境，安装使用简单方便。通过装置前面板RS232调试端口，利用PC机的资源优势可以方便快捷地对装置实施硬件测试、保护配置及监视控制等操作。（EPPC详细使用方法见附录2）EPPC主要功能如下：
a)定值查询、修改、整定及维护功能；
b)压板设置、定值区切换、时间设置、信号复归功能；
c)故障报告和事件记录实时监视和检索功能；
d)录波数据检索、分析功能；
e)装置配置参数查询和设置功能；
f)装置配置方案和保护软件的快速更新、升级支持；
g)装置交流回路、开入开出回路监视和测试；
h)虚拟测试平台支持。
CSC－200系列数字式保护测控装置 CSC-211数字式线路保护5CSC-211数字式线路保护测控装置
5.1装置简介
CSC－211为适用于110kV以下电压等级的中性点非直接接地系统的线路保护及测控装置，可在开关柜就地安装。
5.1.1保护功能
a)三段式定时限过流保护（可经低电压、方向闭锁），其中Ⅲ段可整定为反时限段（整
定为反时限时，定时限过流Ⅱ、Ⅲ段保护自动退出）；
b)三段式定时限零序过流保护（可经方向闭锁），其中Ⅲ段可整定为反时限段（整定为
反时限时，定时限零序过流Ⅱ、Ⅲ段保护自动退出）；
c)小电流接地选线；
d)过负荷保护（是否跳闸可选）；
e)合闸加速保护（前加速、后加速和手合后加速）；
f)低周减载保护；
g)低压解列功能；
h)三相一次重合闸(检同期、检无压或非同期)；
i)手合功能（手合检同期、检无压或非同期）。
5.1.2测控功能
a)15路开入遥信采集、装置遥信变位、事故遥信；
b)正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合；
c)Ua、Ub、Uc、Ia、Ic、P、Q、
cos
、F等模拟量的遥测；
d)正向/反向有功电度，正向/反向无功电度；
e)事件SOE记录；
f)2路脉冲P、Q输入。
5.1.3其它功能
a)PT断线告警；
b)控母断线告警；
c)弹簧未储能告警；
d)故障录波；
e)32组定值区。
5.2保护元件
5.2.1过电流元件
CSC-211数字式线路保护 CSC －200系列数字式保护测控装置
三段式定时限过流保护各段电流及时间定值可独立整定。过流保护各段判别逻辑一致，动作条件为：
a) (,,)MAX Ia Ib Ic Idzn ，Idzn 为第n 段电流定值； b) 延时到；
c) 低电压元件满足及过流相的方向条件满足；
三段式过流保护用软压板投退，在背板端子X5.7作为普通遥信时，可选择软硬结合的压板模式，此时X5.7为三段式过流保护的硬接点开入。方向元件及低电压元件由控制字选择分别投退。当投入方向或低压闭锁条件时，保护逻辑受PT 是否断线及控制字KG1.13影响；方向和低压闭锁条件均未投入时，保护逻辑不受PT 断线影响。下图是过流Ⅰ段投入方向且低压闭锁条件时，A 相过流保护逻辑图：
图5-1 定时限过流保护逻辑图
过流Ⅲ段可整定为反时限（此时过流Ⅱ、Ⅲ段退出），逻辑示意图如下（以A 相过流反时限为例）：
图5-2 反时限过流保护逻辑图
注：
1) KG1.13表示控制字一的第13位，其他类推； 2) &表示逻辑与，≥1表示逻辑或；
3) 若参与逻辑运算的逻辑条件受控制字投退，控制字不满足时表示该条件不参与逻辑计算；