一种用于核电厂仪控系统的优选模块技术方案

本发明专利技术公开了一种用于核电厂仪控系统的优选模块，优先级判断模块选择优先级最高指令后输出至受控设备，所述设备驱动指令包括至少2组指令，所述优先级判断模块是由与门、或门、非门组成的硬逻辑电路，该硬逻辑电路的输出为An和Bn，An和Bn满足以下逻辑运算公式：A1=a1；B1=(‑a1)&b1；An=An‑1+[（‑B n‑1）&an]；Bn=Bn‑1+[（‑A n‑1）&（‑an）&bn]；其中，An为输出的优先级最高关指令，Bn为输出的优先级最高开指令，+表示或逻辑，‑表示非逻辑，&表示与逻辑，n大于等于2，a1表示第1组指令中的关指令，b1表示第1组指令中的开指令，an表示第n组指令中的关指令，bn表示第n组指令中的开指令。

Optimization module for instrument control system of nuclear power plant

The invention discloses a method for optimizing module of nuclear power plant instrumentation and control system, determine the priority output to a controlled device module selects the highest priority after the instruction, the instruction device driver comprises at least 2 sets of instructions, the priority judgment module is composed of hard logic circuit and gate, or gate, a gate, the output of the hard logic circuit for An and Bn, An and Bn meet the following logic formula: A1=a1; B1= (A1) & B1; An=An (B n 1+[1) & an]; Bn=Bn (A n 1+[1) (& an & bn]); among them, An is the highest priority command output, Bn output is the highest priority open command, said + non logic or logic, said, & representation and logic, n is greater than or equal to 2, A1 said first set of instructions in command, B1 said first sets of instructions in the open command, an said the n set of instructions The BN instruction in the instruction set n of the group.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及属于核电厂仪控系统领域，具体来说是一种用于核电厂仪控系统的优选模块。
技术介绍
优先级控制模块是核电厂安全级仪控平台的一个重要组成部分，主要用于驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等设备。驱动装置的驱动信号可由多个系统给出，为了防止信号之间的冲突导致驱动装置动作出现异常，需要优先级控制模块对信号进行判断，确定驱动装置按照正确的信号执行动作。优先级控制模块不仅提供了对驱动设备的控制接口，还需要对不同安全等级的自动命令、手动命令进行优先级处理，根据优先级输出驱动命令。对于驱动信号的优先级管理。目前，较为普遍的是采用以CPLD、FPGA或ARM为核心的板卡。由于CPLD、FPGA或ARM内部逻辑较为复杂，所以可能存在预计不到的故障，难以满足核电的可靠性需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为克服上述缺点，本设计采用基于逻辑门电路搭建的优选模块，实现了对信号优先级的管理，并能按照优先级逻辑输出驱动信号，这一方法一方面可以实现优先级管理；另一方面因为采用硬逻辑搭建模块，可靠性及安全性都比现有的基于可编程逻辑器件的优选模块高。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于核电厂仪控系统的优选模块，包括接收设备驱动指令的优先级判断模块，所述优先级判断模块选择优先级最高指令后输出至受控设备，所述设备驱动指令包括至少2组指令，每组指令分为关指令和开指令，第n组指令的优先级低于第n-1组指令的优选级，所述优先级判断模块是由与门、或门、非门组成的硬逻辑电路，该硬逻辑电路的输出为An和Bn，An和Bn满足以下逻辑运算公式：A1＝a1；B1＝(-a1)&b1；An＝An-1+[(-Bn-1)&an]；Bn＝Bn-1+[(-An-1)&(-an)&bn]；其中，An为输出的优先级最高关指令，Bn为输出的优先级最高开指令，+表示或逻辑，-表示非逻辑，&表示与逻辑，n大于等于2，a1表示第1组指令中的关指令，b1表示第1组指令中的开指令，an表示第n组指令中的关指令，bn表示第n组指令中的开指令。优先级判断模块：用于接收多个控制命令，并根据优选级逻辑对接收到的命令进行处理，输出优选级最高的命令。采用上述逻辑运算公式组建的硬逻辑电路可以实现以下优选级的输出：第n组指令的优先级低于第n-1组指令的优选级、同组内的关指令和开指令之间的优先级根据接线情况而定。且按照上述逻辑运算公式组建的硬逻辑电路完全由与门、或门、非门组成，在满足上述优选级关系要求的同时，避免了CPLD、FPGA或ARM的使用，硬逻辑电路的故障几率极低可以满足核电的可靠性需要。基于本专利技术的优选模块，可以实现优选功能，并且逻辑部分采用硬逻辑搭建，可靠性比传统的基于CPLD、FPGA或ARM搭建的模块高，能够通过安全认证机构的认证。同组内的关指令和开指令之间的优先级根据接线情况而定，具体的，可以是关指令的优先级高于开指令的优先级，也可以是开指令的优先级高于的关指令的优先级。本专利技术还包括一个输入单元、一个输出单元，优先级判断模块通过输入单元接收设备驱动指令，优先级判断模块通过输出单元输出优先级最高指令至受控设备。输入单元用于接收多个设备驱动指令，这些设备驱动指令可能来自不同的设备，在电厂中，设备驱动指令可能包括来自主控室的自动命令、手动命令，来自紧急控制盘、后备盘的命令，来自多样性系统的命令以及设备上的就地控制命令等。优先级逻辑处理单元采用硬逻辑搭建，其功能按照预先设置的优先级，从输入单元接收到的多个命令中选择优先级最高的命令发送到输出模块。输出单元用于向下游的设备如阀门、泵等输出驱动命令。作为本专利技术的一种改进，本专利技术还可以设置闭锁输出的开关，用于使输出无效。为了防止误操作，可以设置闭锁开关。闭锁开关可以设置在主控室中，也可以设置在优选模块机柜或者板卡上，也可以同时在主控室、机柜和板卡上都设置闭锁开关。作为本专利技术的一种改进，优选模块的电源可以由外部提供，也可以模块自带。作为本专利技术的一种改进，优选模块输出端除驱动命令输出外，还可以有命令反馈和故障反馈功能，命令反馈用于向上级反馈优先级判断模块的输出结果，故障反馈用于正常运行状态下出现故障的反馈。作为本专利技术的一种改进，优选模块上可以设置LED指示灯，用于指示模块工作状态，工作状态包括电源状态、输入输出通道状态、闭锁状态等。作为本专利技术的一种改进，优选模块可以采用冗余结构，即优先级逻辑处理单元采用两个或多个，避免由单一故障引起模块不可用。所述每组指令通过光耦隔离后进入优先级判断模块。所述设备驱动指令为核电厂仪控系统的设备驱动指令，该设备驱动指令包括核电厂主控室的自动命令、手动命令、紧急控制盘的命令、后备盘的命令、多样性系统的命令、设备上的就地控制命令。举例说明：根据上述逻辑运算公式获得的硬逻辑电路如下：当n为2时，所述设备驱动指令包括第1组指令和第2组指令，第1组指令分为a1和b1，，第2组指令分为a2和b2，a1、a2为关指令，b1、b2为开指令，其优先级顺序从高到低依次为a1、b1、a2、b2；硬逻辑电路的输出为A2和B2，其中a1直接输出结果为A1，a1进入非门后输出-a1，-a1同b1进入与门后输出B1，B1进入非门后输出-B1，-B1同a2进入与门后输出P1,P1同A1进入或门后输出A2，A1进入非门后输出-A1，a2进入非门后输出-a2,-A1同-a2进入与门后输出P2，P2同b2进入与门后输出P3，P3同B1进入或门后输出B2。还包括命令回传单元，用于回传优先级判断模块的输出结果。所述命令回传单元为连接上级设备的一根导线。所述优先级判断模块的数量为2个，2个优先级判断模块选择优先级最高指令后输出至与逻辑门或输出至或逻辑门后输出至受控设备。本专利技术装置优点：基于本专利技术的优选模块，可以实现优选功能，并且逻辑部分采用硬逻辑搭建，可靠性比传统的基于CPLD、FPGA或ARM搭建的模块高，能够通过安全认证机构的认证。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术系统示意图。图2为本专利技术实施例2硬逻辑电路结构示意图。图3为本专利技术实施例3硬逻辑电路结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1-图3所示：一种用于核电厂仪控系统的优选模块，包括接收设备驱动指令的优先级判断模块，所述优先级判断模块选择优先级最高指令后输出至受控设备，所述设备驱动指令包括至少2组指令，每组指令分为关指令和开指令，第n组指令的优先级低于第n-1组指令的优选级，同组内的关指令优选级高于同组内的开指令，所述优先级判断模块是由与门、或门、非门组成的硬逻辑电路，该硬逻辑电路的输出为An和Bn，An和Bn满足以下逻辑运算公式：A1＝a1；B1＝(-a1)&b1；An＝An-1+[(-Bn-1)&an]；Bn＝Bn-1+[(-An-1)&(-an)&bn]；其中，An为输出的优先级最高关指令，Bn为输出的优先级最高开指令，+表示或逻辑，-表示非逻辑，&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核电厂仪控系统的优选模块，其特征在于，包括接收设备驱动指令的优先级判断模块，所述优先级判断模块选择优先级最高指令后输出至受控设备，所述设备驱动指令包括至少2组指令，每组指令分为关指令和开指令，第n组指令的优先级低于第n‑1组指令的优选级，所述优先级判断模块是由与门、或门、非门组成的硬逻辑电路，该硬逻辑电路的输出为An和Bn，An和Bn满足以下逻辑运算公式：A1＝a1；B1＝(‑a1)&b1；An＝An‑1+[(‑Bn‑1)&an]；Bn＝Bn‑1+[(‑An‑1)&(‑an)&bn]；其中，An为输出的优先级最高关指令，Bn为输出的优先级最高开指令，+表示或逻辑，‑表示非逻辑，&表示与逻辑，n大于等于2，a1表示第1组指令中的关指令，b1表示第1组指令中的开指令，an表示第n组指令中的关指令，bn表示第n组指令中的开指令。

【技术特征摘要】
1.一种用于核电厂仪控系统的优选模块，其特征在于，包括接收设备驱动指令的优先级判断模块，所述优先级判断模块选择优先级最高指令后输出至受控设备，所述设备驱动指令包括至少2组指令，每组指令分为关指令和开指令，第n组指令的优先级低于第n-1组指令的优选级，所述优先级判断模块是由与门、或门、非门组成的硬逻辑电路，该硬逻辑电路的输出为An和Bn，An和Bn满足以下逻辑运算公式：A1＝a1；B1＝(-a1)&b1；An＝An-1+[(-Bn-1)&an]；Bn＝Bn-1+[(-An-1)&(-an)&bn]；其中，An为输出的优先级最高关指令，Bn为输出的优先级最高开指令，+表示或逻辑，-表示非逻辑，&表示与逻辑，n大于等于2，a1表示第1组指令中的关指令，b1表示第1组指令中的开指令，an表示第n组指令中的关指令，bn表示第n组指令中的开指令。2.根据权利要求1所述的一种用于核电厂仪控系统的优选模块，其特征在于，所述每组指令通过光耦隔离后进入优先级判断模块。3.根据权利要求1所述的一种用于核电厂仪控系统的优选模块，其特征在于，所述设备驱动指令为核电厂仪控系统的设备驱动指令，该设备驱动指令包括核电厂主控室的自动命令...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，汪于迪，周继翔，王远兵，吴志强，王树翰，冯威，刘明明，刘明星，韩文兴，刘宏春，许东芳，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51