台式射频仪表平台之系统控制和信号处理板的设计

主要对台式射频仪表平台中的系统控制和信号处理板进行了设计。该板卡的主要功能是完成整个系统的信号控制和处理,其核心模块包括基带处理单元模块、控制逻辑单元模块和现场可编程逻辑门阵列模块,这些模块单元完成了信号的接收、转频和处理分析。     

完全基于DCS的给煤机煤量计算、标定和直接控制研究

本文从给煤机故障率高、跳闸原因难以分析判断的现状入手,分析了传统给煤机存在的问题。针对这些问题,提出了取消就地给煤机微机及相关卡件,将给煤机煤量计算、标定完全纳入到DCS,其所有功能由DCS逻辑功能实现,同时通过DCS直接控制变频器。这样改造之后,逻辑直观、回路简单,给煤机运行的可靠性和稳定性得到大大提高。     

核级优选模块试验回路特性研究和异常处理

核电厂核级DCS系统中采用优选模块(以下简称PIF卡)对多路指令优先级进行综合判断,实现优选输出。PIF卡在实现多路指令优选输出控制功能的同时,还具备通信、自诊断以及可试验性的技术要求,是核电厂专设安全设施驱动系统的重要组成单元,也是核级DCS定期试验的重要元件。在CPR1000项目现场调试过程中,曾经偶发过正常工作的PIF在定期试验中出现异常的现象。为此,分析研究PIF卡的功能架构、试验回路原理和试验方法以找到异常的根本原因并给出处理思路和解决方案,对于保障安全设施的安全可靠动作具有重要意义。     

基于NASPIC平台的ACP1000安全级DCS子组分配方法研究

核电厂安全级DCS系统是实现在事故工况下紧急停堆和启动专设安全设施的重要功能,以保障核安全。基于系统的重要性,采用多样性设计防止共因故障。基于NASPIC平台的ACP1000安全级DCS系统,分为4个保护组和两个逻辑系列,每个保护组或逻辑系列由两个功能完全独立的多样性子组组成,以实现功能多样性。反映同一设计基准事件的保护参数,应置于不同的多样性子组中,安全级DCS设计根据RPS需求规格书中的部分信号分配需求,将整个保护系统的所有功能,都分配到多样性子组中,这是安全级DCS设计中的一大难点。为提高安全级DCS设计工作效率,避免重复工作,本文提出一种安全级DCS子组分配方法,通过基准信号的子组分配,进行正向和反向推导,最终完成所有功能的子组分配。     

安全级DCS与RPN源量程接口信号的改进及应用

随着核电厂数字化的发展,核仪表系统(Ex-core Nuclear Instrumentation System,简称RPN)[1,2]的控制和保护功能已在安全级分布式控制系统(SafetyDigitalControlSystem,简称安全级DCS)平台内实现。为了保证核仪表系统能够连续稳定地监视反应堆核功率,某核电厂调试期间,通过对安全级DCS与RPN系统接口的试验信号进行改进优化,避免了安全级DCS试验时误切除RPN系统源量程,消除了源量程探测器误触发非预期停堆保护信号的风险,保证了核电厂商运后的安全稳定运行。同时作为经验反馈,对RPN源量程投运和退出信号逻辑的原理进行了详细分析,为在运核电厂的数字化改造及三代核电技术的设计研究提供借鉴和思考。     

基于马尔可夫法的核电厂安全级DCS功能安全分析

在核电设备的国产化进程中,安全级DCS的可靠性保障是非常关键的一环[2]。本文主要采用马尔可夫法对安全级DCS停堆保护系统2oo4架构进行功能安全分析,建立相应马尔可夫模型以及状态转移概率矩阵,计算出系统拒动概率以及误动率,并且分析各个影响因素对安全级DCS可靠性的影响,为可靠性分析工作提供技术支持,并为设计人员提供可靠性参考。     

基于Tricon平台的安全级DCS多样性分析

共因故障是核电站安全级DCS系统失效,导致安全功能丧失的原因之一。特别是数字化的仪控系统增加了保护系统由于软件错误引起保护系统共因故障的风险。多样性可以有效地降低因共因故障导致安全功能丧失的风险。本文从人员多样性、设计多样性、软件多样性、功能多样性、信号多样性,设备多样性等方面对Tricon平台的安全级DCS的多样性进行分析,证明了基于Tricon平台的安全级DCS保护系统实现了充分的多样性设计,有效降低了共因故障的风险,提高了系统的可靠性和可利用性。     

基于FlexRay总线的车载安全驱动采集板设计

为了解决现有列车车载驱动采集板的安全性低、可靠性低、传输速率较慢等问题,设计了一种基于FlexRay总线的车载安全驱动采集板。该板卡采用二乘二取二架构,控制核心由两颗独立CPU组成,主要包括通信模块、驱动模块、采集模块以及双核控制模块,利用光耦和继电器实现驱动和采集功能。经测试表明,该板卡能够稳定采集外部继电器状态信息以及驱动外部继电器工作,并通过FlexRay总线来进行安全数据的收发。与传统的驱动采集板相比,该板卡的安全性、可靠性以及传输速率得到有效提高。     

火力发电厂燃煤机组脱硫系统DCS故障分析与软件优化

介绍了某火力发电厂215MW燃煤机组脱硫DCS系统自投运以来板卡、电源等硬件的故障现象及分析与处理过程,介绍了涉及联锁保护逻辑及人机对话画面的软件优化案例,并提出DCS控制系统定期巡检、软件备份、防病毒、机柜卡件清灰等日常维护注意事项。     

核电站安全级DCS虚拟系统的设计与开发

以三菱MELTAC system数字化仪控系统为虚拟对象,采用先进的虚拟DCS技术,在3KeyMaster仿真平台上设计和开发具有高逼真度的虚拟控制系统软件,实现在模拟机中对安全级DCS系统的Level1控制层逻辑的全仿真,应用于运行人员和热控人员的培训、系统控制策略的优化和系统故障模拟诊断。     

FirmSys平台在安全级DCS的AA报警处理系统中的应用

FirmSys平台产品是中国自主知识产权的、通用的核安全级核电站控制保护系统平台,可应用于多种类型的核反应堆安全级仪控系统。安全级DCS的AA报警属于主控室BUP报警的一部分,分为A、B两列,其报警信息分别来自安全级DCS的A、B列。报警处理系统通过网络采集反应堆保护系统各功能站的报警条件信息,经过报警逻辑处理,产生声音和灯光报警信息,并通过硬接线的方式传递到BUP上,给操作员对发生的事件予以提醒。在某核电机组全厂DCS供货项目中,FirmSys正式进入工程应用阶段,与SpeedyHold、HolliAS-N、FitRel、EmInfoSys这些平台一起为核电站提供了完整的DCS系统产品解决方案,首次实现了核电站数字化仪控系统100%的国产化。     

中科博微成功推出MODBUS-Profibus PA转换模块

NCS-MP105概述NCS-M P105转换模块实现了MODBUS-RTU协议到Profibus PA协议的转换功能,可以将具有MODBUS通信接口的设备或者板卡集成到Profibus PA总线系统中。NCS-MP105通信模块采用总线供电,并可为用户板     

基于PXI的LVDS高速通信板卡设计

针对采集系统与计算机的高速数据传输问题,设计了基于PXI接口的通信板卡。板卡以FPGA为控制核心,控制LVDS进行数据采集,将数据通过PXI接口发送给计算机,通过WDM驱动结构完成PXI总线连接到计算机的软件接口,并编写上位机程序对板卡进行测速。不同于传统数据采集卡,没有采用专用的PCI芯片,单独以FPGA来实现PXI接口。测试证明,设计的通信板卡可以实现高速数据采集功能,速度可达107 MB/s,在节约成本的同时加快了PXI板卡的开发周期。     

基于运动控制卡的燃料电池双极板涂胶系统

为了提高燃料电池双极板的密封工序的装配效率和装配质量,开发设计了一套基于运动控制卡的涂胶控制系统。在分析了双极板的密封工艺后,构建了设备的机械结构和工作流程,设计了控制系统的硬件结构、软件架构、功能模块及人机交互界面,利用控制板卡的位置比较功能实现了涂胶功能。该控制系统提高了燃料电池双极板的装配效率和装配质量,满足了自动化生产的需求。     

核电厂安全级DCS平台信息安全脆弱性分析

核电厂安全级DCS平台的信息安全对核电厂安全可靠运行至关重要,了解核电厂安全级DCS平台设备的脆弱性是制定信息安全防范计划的基础。本文首先介绍了核电厂安全级DCS的主要设备及其功能,通过分析脆弱性的定义,给出了适用于核电厂安全级DCS平台的脆弱性关注点,然后结合设备特点,对MTS、SVDU、网关站和执行安全功能的设备做脆弱性分析,给出了各个设备包含的脆弱性并对脆弱性分析的结果进行了分类。最后,本文介绍了脆弱性分析结果在某安全级DCS平台信息安全防范计划中的应用。     

DCS逻辑组态时序问题分析

方家山核电工程中,采用了DCS全数字化控制。DCS控制系统的应用中必然会碰到时序问题。方家山核电工程一、二层供应商为不同厂家,故其对应的时序机制也有很大的区别。通过分析DCS逻辑组态中的扫描周期和时序,详细介绍了模块执行顺序的问题。以方家山核电工程调试期间出现的时序问题为例,对由模块时序问题引起的故障,提出了相应的改进措施,对后续机组的调试具有一定的借鉴意义。     

核电厂优选模块设计研究

优选模块是先进的核电厂安全级DCS平台的一个重要组成部分,该模块是优选驱动系统的核心模块。主要功能是对来自不同系统的设备驱动信号进行优先级逻辑运算处理,驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等设备,并将现场设备的状态信号通过该模块的网络接口发送至专设安全设施驱动系统。确保核电站安全运行,实现事故后保护的关键环节。为了提高该模块的可靠性及安全性,本设计中应用CPLD技术,采用三重冗余容错架构对该模块进行硬件设计,通过可靠性建模分析及功能验证,证明了该模块方案的可行性。     

核电站保护系统响应时间监督试验分析及优化

在核电站中,保护和安全监控系统(PMS)是基于Common Q平台设计的安全级仪控系统。为确保电站保护系统能够满足FSAR中的时间响应要求,电站采用了交叠的测试方法,对保护系统响应时间按24个月为周期进行监督试验。本文将结合PMS系统的结构和功能,对其响应时间监督试验进行分析,并提出优化建议。     

发动机缸盖振动信号采集系统设计

基于LabVIEW图形化编程语言,实现了发动机缸盖表面振动信号采集系统的设计,该系统包括信号采集调理模块和LabVIEW虚拟仪器处理模块两部分。信号采集调理模块主要实现对采集到的传感器信号进行放大、滤波等信号调理,并把调理后的信号通过DAQ板卡输入计算机;LabVIEW虚拟仪器处理模块实现对DAQ板卡的驱动支持及通过驱动程序对板卡进行合理设置并对输入计算机的信号进行虚拟处理。     

基于CPCI总线通用测试设备设计

针对传统地面测试设备数据接口种类繁多,不同数据接口速率差异大及实用性等问题,研制了一种基于CPCI总线的通用测试设备。该设备采用模块化设计思想,设计了4种通用型CPCI板卡:主控卡、数字量信源卡、模拟量信源卡及电源卡。测试设备在上位机软件的控制下进行指令、状态的交互和不同类型数据的传输。由于电源卡上不存在高速信号,主控芯片采用C851F061单片机芯片,其余板卡上主控芯片采用在高速信号处理方面更稳定的FPGA芯片。各个标准板卡之间设计2组串行通信总线,通过CPCI背板自定义总线进行交互。经大量试验测试,证明了该设计在不同功能需求下的可靠性和通用性。