一种核电厂安全级DCS平台网关装置制造方法及图纸

本申请提供一种核电厂安全级DCS平台网关装置，应用于自主研发的核电站安全级数字化仪控系统，包括：网关板卡、单口通信板卡、双口通信板卡、电源转接板卡以及机箱，其中：所述网关板卡、所述单口通信板卡、所述双口通信板卡和所述电源转接板卡采用模块化设计，各板卡整体结构为板式插件结构；所述机箱以19英寸4U机箱对各板卡进行轨道安装，通过导轨引导功能将各板卡与所述机箱的背板连接，且螺钉固定。本申请实施例提供的核电厂安全级DCS平台网关装置具有协议转换、通信隔离和数据传输的功能，能够支持安全级DCS平台与不同的非安全级系统通信。信。信。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂安全级DCS平台网关装置


[0001]本申请涉及核电厂仪表和控制系统
，特别的，尤其涉及一种核电厂安全级DCS平台网关装置。

技术介绍

[0002]目前国内外核电站主流安全级仪控系统平台有阿海珐的TXS平台、西屋的 CommonQ平台和三菱的MELTAC
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N平台。申请人在研究这些平台的网关系统时，发现存在问题如下：1)从形态上，CommonQ平台和TXS平台没有独立的网关装置，CommonQ平台在一个机箱内安放了主控制器、I/O模块、通信模块，使用通信模块与外部系统通信，其中，通信模块与主控制器耦合紧密，当主控制器硬件形态(如尺寸)发生变化时，通信模块也需要配合更改，研发与设计成本高。而TXS平台的网关形态为PC机，需要通过TXSInterface与其他系统通信。2)从机箱尺寸上，CommonQ平台、TXS平台、MELTAC
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N平台的主控类机箱为标准19英寸6U机箱，其占用安装空间大。3)从通信协议上，TXS 平台基于标准以太网协议；CommonQ平台采用专用AF100总线型网络，串行通信协议；MELTAC
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N平台使用标准RPR协议。这些平台需要通过指定端口对外部系统通信，且支持的通信协议比较单一，适用场景少。4)从通信速率上，TXS平台速率为10Mbps，CommonQ平台速率为1.5Mbps，通信速率不高。
[0003]更重要的是，上述TXS平台、CommonQ平台和MELTAC
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N平台均为国外产品，因此，导致采购及后期维护成本较高。

技术实现思路

[0004]鉴于上述内容中的问题，本申请提供了一种核电厂安全级DCS平台网关装置，能够满足安全级DCS平台与不同的非安全级系统通信，具有高带宽、高实时性、高确定性和高可靠的特点，满足多种不同堆型应用的需求。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
[0006]一种核电厂安全级DCS平台网关装置，应用于自主研发的核电站安全级数字化仪控系统，包括：网关板卡、单口通信板卡、双口通信板卡、电源转接板卡以及机箱，其中：
[0007]所述网关板卡、所述单口通信板卡、所述双口通信板卡和所述电源转接板卡采用模块化设计，各板卡整体结构为板式插件结构；
[0008]所述机箱以19英寸4U机箱对各板卡进行轨道安装，通过导轨引导功能将各板卡与所述机箱的背板连接，且螺钉固定。
[0009]优选的，所述网关板卡包括：
[0010]电源模块、时钟电路、DDR电路、CPU功能电路、Flash功能电路、NVSRAM 功能电路、CPLD功能电路、LED模块电路、以太网口电路、RS485串口功能电路、复位电路、背板接口电路、看门狗电路、JTAG硬件接口电路以及拨码开关电路。
[0011]优选的，所述单口通信板卡的前面板设有一个电源指示灯和一个标准网络连接器，其中：
[0012]所述网络连接器将以太网通讯信号送入64针Harting连接器，所述Harting 连接器与背板连接通讯，通过将网关装置的以太网通讯信号连接到所述单口通信板卡的面板上，从而使得其他设备可以通过所述单口通信板卡上的网络连接器与所述网关装置进行通信。
[0013]优选的，所述双口通信板卡的前面板设有一个电源指示灯和两个标准网络连接器。
[0014]优选的，所述电源转接板卡的前面板设有一个电源指示灯和一个电源端子，所述电源转接板卡包括过压防护电路与共模、差模抑制电路，所述电源转接板卡通过64针信号连接器与机箱背板相连，从而给机箱中的其它板卡提供24V电源。
[0015]本申请所述的核电厂安全级DCS平台网关装置，应用于自主研发的核电站安全级数字化仪控系统，包括：网关板卡、单口通信板卡、双口通信板卡、电源转接板卡以及机箱，其中：所述网关板卡、所述单口通信板卡、所述双口通信板卡和所述电源转接板卡采用模块化设计，各板卡整体结构为板式插件结构；所述机箱以19英寸4U机箱对各板卡进行轨道安装，通过导轨引导功能将各板卡与所述机箱的背板连接，且螺钉固定。本申请实施例提供的核电厂安全级DCS平台网关装置具有协议转换、通信隔离和数据传输的功能，能够支持安全级DCS平台与不同的非安全级系统通信。
[0016]更进一步的，其具有高带宽、高实时性、高确定性和高可靠的特点，可满足多种不同堆型应用的需求。应用自主研制的核电站安全级数字化仪控系统，在保障核电站安全、可靠运行的前提下，还能够大大降低核电厂采购与后期维护成本，具有很强的经济效益。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例公开的一种核电厂安全级DCS平台网关装置结构示意图；
[0019]图2为本申请实施例公开的网关板卡结构示意图；
[0020]图3为本申请实施例公开的网关板卡硬件总体框图；
[0021]图4为本申请实施例公开的网关装置软件架构图；
[0022]图5为本申请实施例公开的单口通信板卡结构示意图；
[0023]图6为本申请实施例公开的双口通信板卡结构示意图；
[0024]图7为本申请实施例公开的电源转接板卡结构示意图；
[0025]图8为本申请实施例公开的网关装置机箱示意图。
具体实施方式
[0026]申请人在研究中发现，目前国内存在一种网关系统，但是该网关系统与安全级侧的通信数据量最大仅支持3000字节，通信容量小。另外，该网关系统与非安全级系统通过指定网口进行UDP协议通信，也存在现有技术中支持的通信协议比较单一，适用场景少的不足问题，且通信端口数量少。
[0027]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]请参见附图1，为本申请实施例提供的一种核电厂安全级DCS平台网关装置结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供了一种核电厂安全级DCS平台网关装置，应用于自主研发的核电站安全级数字化仪控系统，该网关装置包括：网关板卡11、单口通信板卡12、双口通信板卡13、电源转接板卡14以及机箱15，其中：
[0029]所述网关板卡11、所述单口通信板卡12、所述双口通信板卡13和所述电源转接板卡14采用模块化设计，各板卡整体结构为板式插件结构；所述机箱 15以19英寸4U机箱对各板卡进行轨道安装，通过导轨引导功能将各板卡与所述机箱15的背板连接，且螺钉固定。
[0030]在具体实施例中，网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂安全级DCS平台网关装置，其特征在于，应用于自主研发的核电站安全级数字化仪控系统，包括：网关板卡、单口通信板卡、双口通信板卡、电源转接板卡以及机箱，其中：所述网关板卡、所述单口通信板卡、所述双口通信板卡和所述电源转接板卡采用模块化设计，各板卡整体结构为板式插件结构；所述机箱以19英寸4U机箱对各板卡进行轨道安装，通过导轨引导功能将各板卡与所述机箱的背板连接，且螺钉固定。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网关板卡包括：电源模块、时钟电路、DDR电路、CPU功能电路、Flash功能电路、NVSRAM功能电路、CPLD功能电路、LED模块电路、以太网口电路、RS485串口功能电路、复位电路、背板接口电路、看门狗电路、JTAG硬件接口电路以及拨码开关电路。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：范丽辰，马建新，张晓冬，王晓伟，王静伟，承维，
申请(专利权)人：北京广利核系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：