核电控制棒棒位显示系统及其抗干扰显示方法技术方案

技术编号:11688648 阅读:87 留言:0更新日期:2015-07-07 21:00
本发明专利技术涉及一种核电控制棒棒位显示系统及其抗干扰显示方法。所述核电控制棒棒位显示系统主要包括模拟滤波电路、隔离电路和单片机数字滤波电路。在处理信号过程时,通过定时器对信号高低电平出现的时间进行定时,只有在固定时间到的时候单片机才会重新检测此时的电平状态是否与开启定时器时的电平状态一致,如果一致才会计入计数值;否则在定时器定时时间内出现的短暂高电平干扰或低电平干扰,将会被忽略掉,从而也不会被计入计数值。这样的处理方式不会因为信号传输低电平信号时因高幅值的高噪声干扰而造成的计数增加,也不会因为信号传输高电平信号时因高幅值的地噪声干扰而造成的计数减少,从而解决了计数器计数十分不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
核电控制棒棒位显示系统及其抗干扰显示方法
本专利技术涉及一种可滤除高幅频噪声信号干扰,防止因噪声造成的棒位显示系统错误计数,从而导致的无法准确显示反应堆反应状况的核电控制棒棒位显示系统及其抗干扰显示方法。
技术介绍
在核电反应堆反应过程中,提升控制棒会削弱反应堆的反应能力,下落控制棒会增强反应堆的反应能力。控制棒处于核岛中,燃料在反应时,人是无法现场观察到反应堆反应情况的,必须通过远程的方式来获得控制棒的位置状态,一般控制棒的提升或下落都是通过棒控系统发出的脉冲信号经核电控制棒棒位显示系统进行处理和控制,以保证控制棒燃料反应的可控性。但通常情况下,核岛离主控制室较远,现场的脉冲信号在远距离的传输过程中容易受到各种干扰,导致主控制室中的显示系统与现场实际情况不一致的情况。因此,针对上述核电环境中,设备需要准确记录控制棒位置的情况,本专利技术设计一种核电控制棒棒位显示系统,采用数字和模拟滤波,能够滤除高幅频以及低电压噪声信号干扰,在主控室中能够准确无误对控制棒棒位进行计数的显示系统,使操作人员能够做出正确的操作,从而保证核反应堆可以正常稳定地工作。
技术实现思路
针对现有的核电上普遍使用的棒位显示系统容易受到高幅频噪声信号干扰而导致的主控室显示与现场棒位实际运行状态不一致的情况,本专利技术提供了一种核电控制棒棒位显示系统及其抗干扰显示方法,解决了脉冲信号传递过程中,因噪声干扰导致的电位被快速地不正常抬高或拉低而导致的主控室显示系统的计数器不能准确反应现场棒位的实际重叠步数的情况出现。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是:核电控制棒棒位显示系统,主要包括模拟滤波电路、隔离电路、单片机数字滤波电路、数字电源和模拟电源,所述模拟滤波电路的SIGNAL+端与来自现场的脉冲信号连接,并且现场信号的地线端与模拟滤波电路的SIGNALGND端连接,所述模拟滤波电路的输出端分别与数字电源的DGND端和隔离电路连接,所述隔离电路分别与数字电源的V+端、单片机数字滤波电路及模拟滤波电路相连,所述单片机数字滤波电路分别与模拟电源的V+端和AGND端以及隔离电路连接。所述模拟滤波电路包括与输入信号SIGNAL+端的串联的电阻R1,以及位于电阻R1后和数字电源的DGND端之间的并联的电阻R2和电容C1,所述的单片机数字滤波电路包括与单片机分别串联的电阻R3和电容C2,所述单片机数字滤波电路还包含一个定时器,所述的隔离电路包含一个光耦,所述光耦包含一个发光二极管。所述数字电源的DGND端与现场脉冲信号的地线共地。利用上述显示系统对现场噪声信号进行滤波、并对现场棒位重叠步数进行抗干扰的显示方法,其方法步骤为:1)单片机得电后,进行单片机的I/O引脚的电平状态检测,作为开机后I/O引脚的初始状态,并设置电平状态标志位,高、低电平的标志位不一致;2)标志位设置完成后,单片机继续执行I/O口电平状态的检测,与步骤1)中设置好的电平状态标志位进行比较,进行沿判断,如果当前I/O口电平状态与设置好的电平状态标志位不一致,就确定为第一个沿出现;此时将启动定时器并改变电平状态标志位,单片机的定时器工作在中断模式。因为现场的脉冲信号是由现场PLC发出的,所以其正常的信号频率是恒定的,也就是说其高电平持续的时间与低电平出现的时间是固定的,从而定时器的定时时间也就确定了。3)一旦第一个沿被捕获之后,其他沿到来时必须与定时器是否到了定时的时间同时判断,如果其他沿的到来是在定时器定时时间还未到时产生的,这时单片机就不会做任何处理;如果在定时器的定时时间到,即定时器中断到时,单片机会判断I/O口电平的状态和电平状态标志位是否一致,一致就会进行计数,计数后关闭定时器,并设置定时器时间到的标志位;如果不一致将不会计数,同时关闭定时器并重新根据I/O口电平状态重新设置I/O口标志位、并设置定时器时间到的标志位;定时器中断处理完毕后,重新回到步骤2)循环执行。本专利技术的原理是,在处理信号过程时,通过设置定时器对信号高低电平出现的时间进行定时,只有在固定时间到的时候单片机才会重新检测此时的电平状态是否与开启定时器时的电平状态一致,如果一致才会计入计数值;否则在定时器定时时间内出现的短暂高电平干扰或低电平干扰,将会被忽略掉,从而也不会被计入计数值。这样的处理方式不会因为信号传输低电平信号时因高幅值的高噪声干扰而造成的计数增加,也不会因为信号传输高电平信号时因高幅值的地噪声干扰而造成的计数减少。本专利技术的有益效果是:单片机数字滤波电路可根据有效信号的频率、占空比进行计数器滤波配置,从而保证只有有效信号可以被计数,信号线间的相互干扰和与地线产生的共地干扰等其他低幅、高频噪声干扰,导致的控制棒棒位显示系统计数十分不准确的问题将会被解决。该棒位显示系统不仅通过电路方式直接实现对低幅噪声的滤波,同时,还在抗干扰显示方法方面进行优化,实现了对高频噪声的滤波处理,克服了因噪声干扰导致的计数不准确,影响操作人员准确获知反应堆工作情况并作出相应操作的问题,保障了核电反应堆的正常工作及核电供电大环境的安全。附图说明图1为本专利技术的结构原理图;图2为利用本专利技术系统进行抗干扰显示的方法步骤;其中:1、数字电源,2、模拟电源,3、模拟滤波电路,4、隔离电路,5、单片机数字滤波电路,6、光耦,7、单片机。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示,核电控制棒棒位显示系统,主要包括模拟滤波电路3、隔离电路4和单片机数字滤波电路5,所述模拟滤波电路3包括串联入输入信号的电阻R1,以及位于电阻R1后和数字电源的DGND端之间的并联的电阻R2和电容C1,所述的单片机数字滤波电路5包括与单片机7分别串联的电阻R3和电容C2,所述的隔离电路4包含一个光耦6,所述光耦6包含一个发光二极管,所述的单片机数字滤波电路还包含一个定时器。现场的脉冲信号输出与模拟滤波电路3的SIGNAL+端连接,现场信号的地线端与模拟滤波电路3的SIGNALGND端连接;输入的脉冲信号与电阻R1的A端连接,电阻R1的B端与隔离电路4中的发光二极管的负极所在的引脚B连接;同时,R1的B端与C1的A端连接,C1的B端接入数字电源的DGND端;R2的A端也要与发光二极管的负极所在的引脚B连接,R2的B端接入数字电源的DGND端;发光二极管正极所在的引脚A与数字电源的V+连接;光耦的集电极所在的D引脚同时与R3的B端、单片机的一个I/O引脚连接;R3的A端与模拟电源的V+端连接;同时光耦的集电极的D引脚与C2的A端连接,C2的B端与模拟电源的AGND端连接;除此外,光耦发射极所在的引脚C也要与模拟电源的AGND端连接。下面结合具体实施例对本专利技术的工作过程进行详细介绍。当现场无信号输入时,数字电源1提供+5V的电压,通过电阻R2使发光二极管导通,使单片机7的I/O口处于低电平状态,此时光耦6的B引脚的电压为+5V减去光耦6中发光二极管的导通压降(约为4V);当现场高电平信号通过SIGNAL+端进入计数器,该电平电压被电阻R1、R2分压,同时因为电阻R2A端的电压为4V左右,因此只有高电平电压达到8V以上时,光耦6的发光二极管才会变为截止态,从而使得单片机7的I/O口检测到的电平变为高电平(3.3V),从而计数器才能够识别高低电平的变本文档来自技高网...
核电控制棒棒位显示系统及其抗干扰显示方法

【技术保护点】
核电控制棒棒位显示系统,主要包括模拟滤波电路、隔离电路、单片机数字滤波电路、数字电源和模拟电源,其特征是,来自现场的脉冲信号与模拟滤波电路的SIGNAL+端连接,现场信号的地线端与模拟滤波电路的SIGNALGND端连接,所述模拟滤波电路的输出端分别与数字电源的DGND端和隔离电路的输入端连接,所述隔离电路分别与数字电源的V+端、单片机数字滤波电路及模拟滤波电路相连,所述单片机数字滤波电路分别与模拟电源的V+端和AGND端以及隔离电路连接。

【技术特征摘要】
1.核电控制棒棒位显示系统,主要包括模拟滤波电路、隔离电路、单片机数字滤波电路、数字电源和模拟电源,其特征是,来自现场的脉冲信号与模拟滤波电路的SIGNAL+端连接,现场信号的地线端与模拟滤波电路的SIGNALGND端连接,所述模拟滤波电路的输出端分别与数字电源的DGND端和隔离电路的输入端连接,所述隔离电路分别与数字电源的V+端、单片机数字滤波电路及模拟滤波电路相连,所述单片机数字滤波电路分别与模拟电源的V+端和AGND端以及隔离电路连接;所述模拟滤波电路包括串联入输入信号的电阻R1,以及位于电阻R1后和数字电源的DGND端之间的并联的电阻R2和电容C1,所述的单片机数字滤波电路包括与单片机分别串联的电阻R3和电容C2,所述的隔离电路包含一个光耦,所述光耦包含一个发光二极管,所述单片机数字滤波电路还包含一个定时器;通过模拟滤波电路的SIGNAL+端输入的脉冲信号与电阻R1的A端连接,电阻R1的B端与隔离电路中的发光二极管的负极所在的引脚B连接;同时,R1的B端与C1的A端连接,C1的B端接入数字电源的DGND端;R2的A端也要与发光二极管的负极所在的引脚B连接,R2的B端接入数字电源的DGND端;发光二极管正极所在的引脚A与数字电源的V+端连接;集电极所在的引脚同时与R3的B端、单片机的一个I/O引脚连接;R3的A端与模拟电源的V+连接;同时集电极D所在的引脚与C2的A端连接,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李苏
申请(专利权)人:山东美核自动化科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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