一种核电站硼加热的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电站硼加热的控制系统，由电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站组成；电伴热控制系统工作站和每一个控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一个光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一个控制系统主站和每一个控制系统从站均连接多个分布式I/O模块，并连接到电伴热控制系统工作站的监控端。本发明专利技术的控制逻辑采用容错系统的冗余双环通讯，采用两个CPU运行相同的程序，在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换，而两个CPU之间相互隔离，无电气连接，抗电磁干扰的能力强，系统稳定性高。

Boron heating control system for nuclear power station

The invention discloses a control system of nuclear power plant by heating, electric heating control system workstation, first ring optical fiber communication system, second ring optical fiber communication system, a control system of master station and a plurality of control system components from the station; electric heating control system and each workstation is connected with the master control system to a first annular fiber switch optical fiber communication systems, optical switches and a second ring optical fiber communication system; a control system and a control system of each station from the station are connected with a plurality of distributed I/O modules, the monitoring terminal and connected to the electric heating control system workstation. The control logic of the invention adopts the double loop communication redundancy fault-tolerant system, with two CPU to run the same program in a CPU fault may through the optical fiber in the millisecond speed switching to another CPU, redundancy switching, and between two CPU isolated from each other, there is no electrical connection, anti electromagnetic interference ability strong, high stability of the system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电领域，具体来说涉及一种核电站硼加热的控制系统。
技术介绍
常规核电站硼加热的控制系统都是采用电气控制柜加机械式温控器的方式来控制和维持硼酸管道温度，同时再另外使用热电偶来监控硼加热系统的回路温度，一旦出现故障冗余回路立即启动，或监控到温度不正常则通过独立的报警机柜将干节点信号引至DCS发出汇总报警信号，再由维护人员到现场去排查故障。不具有同步功能，且冗余切换慢。机械式温控器精度低，还容易出现零漂，使用一段时间后需要人工去校表，给现场的安装维护人员增加了大量的工作，提高了日常运行成本高。监控系统也由于机械式温控器的限制，无法提供更多的报警信息、故障记录，后台人员无法全面了解、分析问题。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种核电站硼加热的控制系统，可实现第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统同步功能，不需要软件包支持；且冗余切换迅速。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种核电站硼加热的控制系统，其特征在于，由电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站组成；第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均由多个光纤交换机通讯连接构成；电伴热控制系统工作站和每一个控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一个光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一个控制系统主站和每一个控制系统从站均连接多个分布式I/O模块，并连接到电伴热控制系统工作站的监控端；所述控制系统主站和控制系统从站均包括两个CPU，且两CPU运行相同的程序；所述控制系统主站和控制系统从站均通过内置于控制系统的同步模块和同步光纤与外部进行通信，通过该同步模块和同步光纤来控制第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统同步；在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换。在本专利技术的一个选优实施例中，所述CPU的内存焊接在主板上。在本专利技术的一个选优实施例中，CPU电路主板上带有涂层，增强了冷凝和腐蚀源的环境中的稳定性防腐级别。在本专利技术的一个选优实施例中，所述CPU采用针孔开关，这样就完全避免了物理碰撞或意外拨动开关对整个系统正常运行造成的影响。本专利技术的控制逻辑采用容错系统的冗余双环通讯(第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统)，且使用时间同步机制，通过加在CPU里面的同步模块和同步光纤实现第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统同步功能，不需要软件包支持；两个CPU运行相同的程序，在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换，而两个CPU之间相互隔离，无电气连接，抗电磁干扰的能力强，系统稳定性高。本专利技术更加的智能化、信息数字化，且更加高效、安全。智能化的控制方法优势明显，可实时监测、记录加热系统的工作状态和数据；容错系统的冗余双环通讯设计自诊断功能突出，使得系统稳定性更高；使用光纤通信互相切换速度快、通讯距离远、抗电磁干扰能力强；所有控制系统全部是模块形式拆卸、维护方便。本专利技术的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。附图说明图1是本专利技术的原理框图。附图标记：1.电伴热控制系统工作站，2.第一环形光纤通信系统，3.第二环形光纤通信系统，4.控制系统主站，5.控制系统从站，6.光纤交换机，7.I/O模块具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术。参见图1，一种核电站硼加热的控制系统，由电伴热控制系统工作站1、第一环形光纤通信系统2、第二环形光纤通信系统3、多个控制系统主站4和多个控制系统从站5组成；第一环形光纤通信系统2和第二环形光纤通信系统3均由多个光纤交换机6通讯连接构成；电伴热控制系统工作站1连接到第一环形光纤通信系统的一个光纤交换机6和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机6上；每一个控制系统主站4也都连接到第一环形光纤通信系统的一个光纤交换机6和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机6上。控制系统主站4和控制系统从站5均包括两个CPU，且两CPU运行相同的程序。通过第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统实现冗余系统双环通讯，使电源、CPU、DP总线冗余稳定性更好，切换速度更快，安全稳当性更高；CPU可通过光纤直接连接进行冗余切换；通过双环通讯设计，硼加热控制系统工作站可以通过4条通路连接到控制系统主站和控制系统从站，控制系统主站和控制系统从站之间也有4条通路可直接通讯；即在一个环路出现故障时，通讯可通过另一环路正常完成。其中，每一所述控制系统主站和I/O模块、系统从站和I/O模块均连接到电伴热控制系统工作站的监控端；控制系统主站和控制系统从站由一对CPU的西门子控制系统构成；两个CPU之间相互隔离，无电气连接，系统稳定性高；且两CPU运行相同的程序；在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换；控制系统主站和控制系统从站均通过内置于西门子控制系统的同步模块和同步光纤通信；不需要软件包支持；西门子控制系统的CPU采用了焊在主板上的56M内存，无机械性连接，更加坚固；且CPU电路主板上带有涂层，增强了冷凝和腐蚀源的环境中的稳定性防腐级别，可适用于硼酸管道以及海盐环境的现场条件；此外，CPU为了提高安全性取消了run-stop开关，利用针孔开关，这样就完全避免了物理碰撞或意外拨动开关对整个系统正常运行造成的影响；另外西门子控制系统自带的强大的软件诊断功能，可以让用户在后台明确到西门子控制系统所有硬件的通道是否出现如断线、短路等故障。再结合硼加热系统中原有的报警功能，基本在上位机处就可以大致判断出是系统的哪个回路的哪个点出现了故障；例如，当某个回路一旦出现断路器故障跳闸，则断路器报警状态通过西门子控制系统的DI通道送至CPU，接触器是否故障也能够通过一定的逻辑组合得到，此外通过自诊断功能还能排除相关的通道故障。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术的范围内。本专利技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站硼加热的控制系统，其特征在于，由电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站组成；第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均由多个光纤交换机通讯连接构成；电伴热控制系统工作站和每一个控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一个光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一个控制系统主站和每一个控制系统从站均连接多个分布式I/O模块，并连接到电伴热控制系统工作站的监控端；所述控制系统主站和控制系统从站均包括两个CPU，且两CPU运行相同的程序；所述控制系统主站和控制系统从站均通过内置的同步模块和同步光纤与外部进行通信，通过该同步模块和同步光纤来控制第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统同步；在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换。

【技术特征摘要】
1.一种核电站硼加热的控制系统，其特征在于，由电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站组成；第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均由多个光纤交换机通讯连接构成；电伴热控制系统工作站和每一个控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一个光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一个控制系统主站和每一个控制系统从站均连接多个分布式I/O模块，并连接到电伴热控制系统工作站的监控端；所述控制系统主站和控制系统从站均包括两个CPU，且两CPU运行相同的程序；所述控制系统主站和控制系统从站均通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张甬，卢垠西，徐微分，陈兴华，廖信全，
申请(专利权)人：博太科防爆设备上海有限公司，中广核工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31