高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种调试方法，尤其是涉及一种高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视和报警调试方法，属于高温气冷堆示范工程仪控技术领域。

背景技术

高温气冷堆DCS系统机柜采用和利时系统HOLLIAS-N系统硬件，其为高温堆首次应用，探索制定完善的调试方法和策略，验证高温气冷堆DCS系统机柜的监视和报警功能，圆满完成高温堆示范工程调试任务，保障高温堆示范工程安全可靠运行，助力高温堆的商业化推广，也为具有完全自主知识产权的高温气冷堆走向国际奠定了坚实基础，符合国家核电产业走出去的大战略。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明公开一种高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视装置，其技术方案如下：

高温气冷堆示范工程分布式控制系统(以下简称：DCS)机柜监视装置，包括机柜状态监视模块(NM830)、机柜状态监视网络(Modbus-RTU)、通讯站、输入输出(以下简称：IO)服务器、OPS站；其特征为：

机柜状态监视模块：设置在机柜中，用于采集机柜状态信息，并将信息转换成数字量通过通讯接口上传；对采集机柜状态信息进行逻辑判断通过其板载的开关量输出信号(以下简称：DO)点亮机柜上的报警灯或传送给其它系统；

机柜状态监视网络：作为机柜状态监视信息数据传递的通路；

通讯站：对机柜状态监视的信息数据进行接收，并进行处理；

IO服务器：接收通讯站的处理后的信息，供OPS站实时调用(机柜状态监视系统没有独立的服务器，由DCS的IO服务器兼做)。

操纵员(以下简称：OPS)站：实时显示DCS状态信息及报警信息(机柜状态监视系统没有独立的OPS站，由DCS、OPS站兼做)。

优选为：所述机柜状态监视网络采用Modbus-RTU实现数据通信。

优选为：所述通讯站中设置多个通讯端口，每一个端口之间的通讯状态不会相互影响。

优选为：机柜报警通过硬接线方式，采集控制机柜如下信息：

机柜温度

220VAC A路进线电源失电

220VAC B路进线电源失电

24VDC电源模块故障

5VDC电源故障

机柜门状态

风扇故障

主控运行状态。

本发明还公开一种高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视方法，该方法基于上述高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视装置其特征为：

步骤1：机柜220VAC电源监视报警

机柜220VAC电源状态：通过两个继电器常开触点，分别对两路电源进行在线监视，通过对两个继电器的在线插拔，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

步骤2：机柜24VDC电源监视报警

机柜24VDC电源状态：通过专用的模块，对24V电源模块进行在线监视，通过断开其上游供电开关，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

步骤3：机柜门状态

机柜柜门状态监视：通过常开限位开关进行监视，柜门开状态时，限位开关处于常开位，柜门关状态时，限位开关处于常闭位，试验时，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

步骤4：机柜5VDC电源监视报警

机柜5VDC电源状态：通过专用的模块，对5V电源模块进行在线监视，通过拔出其电源模块，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

步骤5：机柜风扇状态监视

机柜风扇的运行状态通过专用的模块进行监视，通过断开机柜风扇的电源，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

步骤6：CPU状态监视

机柜CPU的状态：通过逻辑进行判断，每个15s发出信号进行判断CPU的状态，通过断开CPU的电源，触发逻辑进行判断，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

步骤7：机柜温度监视

机柜温度监视设置了温度低限及高限，通过模拟温度高限定值及低限定值，检验其报警值的正确性，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)4线制热电阻信号信号通过调理转换为相应电压信号，再分别通过滤波、A/D转换后送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态。

有益效果

对高温气冷堆DCS系统HOLLIAS-N系统硬件进行机柜监视和报警调试，确保其功能可用，为高温气冷堆DCS系统安全可靠的运行提供安全可靠的监视参数。

附图说明

图1为高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视装置中信号传输示意图；

图2高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视方法流程图。

具体实施方式

实施例1

机柜监视方案主要包括机柜状态监视模块(NM830)、机柜状态监视网络(Modbus-RTU)、通讯站、输入输出IO服务器、操纵员OPS站等。

机柜状态监视模块：用于采集机柜状态信息，并将信息转换成数字量通过通讯接口上传；对采集机柜状态信息进行逻辑判断通过其板载的开关量输出信号DO点亮机柜上的报警灯或传送给其它系统。

机柜状态监视网络：作为机柜状态监视信息数据传递的通路。

通讯站：对机柜状态监视的信息数据进行接收，并进行处理(通讯站有多个通讯端口，每一个端口的通讯状态不会影响其它端口)。

输入输出IO服务器：接收通讯站的处理后的信息，供操纵员OPS站实时调用(机柜状态监视系统没有独立的服务器，由DCS的输入输出IO服务器兼做)。

操纵员OPS站：实时显示DCS状态信息及报警信息(机柜状态监视系统没有独立的操纵员OPS站，由DCS、操纵员OPS站兼做)。

机柜报警通过硬接线方式，采集控制机柜如下信息：

机柜温度

220VAC A路进线电源失电

220VAC B路进线电源失电

24VDC电源模块故障

5VDC电源故障

机柜门状态

风扇故障

主控运行状态。

实施例2

一种高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视方法，该方法基于上述高温气冷堆示范工程DCS系统机柜监视装置其特征为：

步骤1：机柜220VAC电源监视报警

机柜220VAC电源状态：通过两个继电器常开触点，分别对两路电源进行在线监视，通过对两个继电器的在线插拔，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

具体内容参见下面表格：

步骤2：机柜24VDC电源监视报警

机柜24VDC电源状态：通过专用的模块，对24V电源模块进行在线监视，通过断开其上游供电开关，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

具体内容参见下面表格

步骤3：机柜门状态

机柜柜门状态监视：通过常开限位开关进行监视，柜门开状态时，限位开关处于常开位，柜门关状态时，限位开关处于常闭位，试验时，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

具体内容参见下面表格

步骤4：机柜5VDC电源监视报警

机柜5VDC电源状态：通过专用的模块，对5V电源模块进行在线监视，通过拔出其电源模块，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

具体内容参见下面表格

步骤5：机柜风扇状态监视

机柜风扇的运行状态通过专用的模块进行监视，通过断开机柜风扇的电源，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

具体内容参见下面表格

步骤6：CPU状态监视

机柜CPU的状态：通过逻辑进行判断，每个15s发出信号进行判断CPU的状态，通过断开CPU的电源，触发逻辑进行判断，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)内，通过光耦隔离送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

具体内容参见下面表格

步骤7：机柜温度监视

机柜温度监视设置了温度低限及高限，通过模拟温度高限定值及低限定值，检验其报警值的正确性，将信号送至机柜状态监视模块(NM830)4线制热电阻信号信号通过调理转换为相应电压信号，再分别通过滤波、A/D转换后送入微控制器进行数据处理，在工控机及机柜上检查其报警状态；

具体内容参见下面表格

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明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发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。