CN104538072A - 核电站安全级dcs多功能接口和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站安全级DCS控制方法，其包括：接收两个以上设备发送的驱动信号；对所述驱动信号根据预先设置的优先级管理逻辑进行优先级排序；根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。本发明核电站安全级DCS控制方法是一种可在核电站安全级数字仪控系统的控制过程中，实现多功能和智能化的控制技术。此外，本发明还公开了一种核电站DCS多功能接口。
Description
技术领域
本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站安全级DCS多功能接口和控制方法。
背景技术
核电站数字化仪控系统(Digital Control System,DCS)是核电站的中枢神经，肩负这控制核电站正常运行和事故处理的重大使命，确保在任何工况下核电站的安全可靠运行。安全级仪控系统是与核安全相关的重要控制系统，主要用来应对设计基准事故工况和部分严重事故工况，保证在发生事故情况下，启动安全系统将电站维持并带至安全状态，并持续监测关键的参数。
核电站仪控系统设计和应用随工业技术的发展在不同阶段具备不同的特点，如在20世纪中下叶建造的核电站主要采用模拟式组合式仪表实现模拟量控制，采用继电器机架实现逻辑量控制。随着数字化仪控系统DCS技术的在常规工业控制领域的大范围应用，技术趋于成熟可靠，从21世纪以来，国内外新建核电厂普遍采用数字化仪控系统。国内新建核电厂主要有三种技术和堆型，包括中国广东核电集团自主设计，自主建造，自主运营的CPR1000堆型、从美国引进的AP1000三代堆型以及从法国引进的EPR三代堆型，从岭澳二期(LAII)开始，国内外新建的核电站均采用了全范围的数字化仪控系统，DCS相对于上一代的仪控技术(模拟式仪表+继电器)在多个方面具有先天的优势，如处理能力强，可靠性高，自诊断，设计与配置灵活性强等，但也存在一些需要关注的方面，如高处理性能引起的功能过于集中，软件可能产生的共模故障等。尤其是日本福岛核事故后，国家对新建核电设计提出更高更严的标准。如为应对数字化安全级仪控系统共模故障需要设计多样化的停堆手段；为应对类似福岛核事故的严重事故，需要设计严重事故仪表系统。新增的系统与原有系统的执行机构大部分需要共用，因此需要设计满足标准要求的设备接口模块，解决不同系统对于同一执行机构的控制问题。
目前，为解决同系统对于同一执行机构的控制问题，较为普遍采用的是通过设备接口模块接收来自逻辑控制柜和其他两个外部输入的控制指令，进行优先级管理，如图1所示的功能示意图。并最终输出控制指令，同时逻辑控制柜接收外部控制信号状态信息，执行器状态信息。该卡件按照核安全级(1E)开发，具备定期试验功能。该方案中设备接口模块功能单一，且设计复杂，无法满足国内三代核电设计要求。
发明内容
本发明的目的在于：在核电站安全级数字仪控系统的控制过程中，提供一种多功能和智能化的控制技术。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站安全级DCS控制方法，所述方法包括：
接收两个以上设备发送的驱动信号；
对所述驱动信号根据预先设置的优先级管理逻辑进行优先级排序；
根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。
作为本发明核电站安全级DCS控制方法的一种改进，所述方法还包括：
在现场对所述设备驱动装置执行手动强制和/或维修操作。
作为本发明核电站安全级DCS控制方法的一种改进，所述方法还包括：
若所述设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作后，根据排序第二驱动信号和排序第二驱动信号发送设备的状态反馈信号生成第一驱动指令。
作为本发明核电站安全级DCS控制方法的一种改进，所述方法还包括：
监视所述设备的运行信息。
作为本发明核电站安全级DCS控制方法的一种改进，所述方法还包括：
判断所述运行信息是否出现异常，若是，则发送报警信号。
作为本发明核电站安全级DCS控制方法的一种改进，所述方法还包括：
采集所述设备的状态反馈信号、所述驱动指令以及报警信号。
作为本发明核电站安全级DCS控制方法的一种改进，所述方法还包括：
将采集的所述状态反馈信号、所述驱动指令以及所述发送至主控室。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站DCS多功能接口，其包括：
接收模块，用于接收两个以上设备发送的驱动信号；
优先级管理模块，用于根据预先设置的优先级管理逻辑对所述驱动信号进行优先级排序；
驱动管理模块，用于根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。
作为本发明核电站DCS多功能接口的一种改进，所述接口还包括：
就地操作模块，用于在现场对所述设备驱动装置执行手动强制和/或维修操作。
作为本发明核电站DCS多功能接口的一种改进，所述驱动管理模块还用于：
若所述设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作后，根据排序第二驱动信号和排序第二驱动信号发送设备的状态反馈信号生成第一驱动指令。
作为本发明核电站DCS多功能接口的一种改进，所述接口还包括：
辅助功能模块，用于监视所述设备的运行信息。
作为本发明核电站DCS多功能接口的一种改进，所述辅助功能模块还用于：
判断所述运行信息是否出现异常，若是，则发送报警信号。
作为本发明核电站DCS多功能接口的一种改进，所述接口还包括：
信息采集模块，用于采集所述设备的状态反馈信号、所述驱动管理模块产生的驱动指令以及所述辅助功能模块发送的报警信号。
作为本发明核电站DCS多功能接口的一种改进，所述信息采集模块还用于：
将采集的所述状态反馈信号、所述驱动指令以及所述发送至主控室。
作为本发明核电站DCS多功能接口的一种改进，所述优先级管理模块、所述驱动管理模块采用可编程逻辑门方式实现。
与现有技术相比，本发明核电站安全级DCS控制方法和多功能接口具有以下有益技术效果：通过对接收的多个驱动信号进行优先级排序，根据驱动信号的优先级和相应设备的状态反馈信号生成驱动指令，以使设备驱动装置根据所述驱动指令执行操作，实现了对多个设备的协调控制，避免了多个驱动信号导致的系统故障问题。同时，由于设置了就地控制功能，实现了现场维护和调试的便捷性。实现方法简单易行，符合国内新建三代核电项目的需求，取得很好的技术效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站安全级DCS多功能接口和控制方法进行详细说明，其中：
图1提供了现有核电站安全级DCS控制方法的一个实例流程图。
图2提供了本发明核电站安全级DCS控制方法的一个实例流程图。
图3提供了本发明核电站DCS多功能接口的一个实例示意图。
图4提供了本发明核电站DCS多功能接口的又一个实例示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当强调的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明的使用场合。
请结合参看图2，图2提供了一种核电站安全级DCS控制方法，其包括：
步骤201，接收两个以上设备发送的驱动信号。
设备接口(Component Interface Module，CIM)作为保护系统与电气开关盘、气动先导电磁阀等驱动装置的接口，与驱动装置一一对应。也就是说，每个设备接口控制一个驱动装置。由上可知，设备接口可以是连接设备与设备、设备与系统。其中设备或系统可以是核电站中的反应堆保护系统、多样化驱动系统、安全相关控制系统、严重事故仪控系统、过程自动化系统等等。设备接口各个设备或系统发送的驱动信号。
可选的，可设置就地操作控制，在现场对所述设备驱动装置执行手动强制和/或维修操作。具体的，为便于对现场驱动装置进行维修和试验，在设备接口模块上应设置独立于数字化保护系统的就地控制手段。当设备接口模块的控制位于“就地”时，可以通过就地操作实现电站的控制，当保护级指令再次触发时应仍然有效。
步骤203，对所述驱动信号根据预先设置的优先级管理逻辑进行优先级排序。
设备接口接收设备发送的驱动信号后，根据预先设置优先级管理逻辑进行优先级排序。例如，对不同驱动指令进行优选后输出具有最高优先级的驱动指令，保证工艺设备在不同工况下的正常运行。
步骤205，根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。
驱动管能基于优选逻辑的输出的第一驱动信号以及设备的状态反馈信号产生第一驱动指令。驱动管理可根据驱动装置的不同要求进行配置。
进一步的，若所述设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作后，根据排序第二驱动信号和排序第二驱动信号发送设备的状态反馈信号生成第一驱动指令。
可选的，监视所述设备的运行信息。进一步的，判断所述运行信息是否出现异常，若是，则发送报警信号。
可选的，采集所述设备的状态反馈信号、所述驱动指令以及报警信号，并将采集的所述状态反馈信号、所述驱动指令以及所述发送至主控室。具体的，为减少保护系统与驱动装置之间的电缆数量，便于现场安装接线以及电站运行维护，针对同一个设备的驱动指令输出和状态反馈信号采集应在同一块设备接口模块及其连接端子块上实现。信息采集功能将采集到的设备状态反馈信号、自诊断信息、最终驱动指令以及辅助功能判断的报警信息等送到主控室显示。
本发明实施例通过对接收的多个驱动信号进行优先级排序，根据驱动信号的优先级和相应设备的状态反馈信号生成驱动指令，以使设备驱动装置根据所述驱动指令执行操作，实现了对多个设备的协调控制，避免了多个驱动信号导致的系统故障问题。
请结合参看图3，图3提供了一种核电站DCS多功能接口的一个实施例的示意图。包括：接收模块301、优先级管理模块303以及驱动管理模块305。具体的：
接收模块301，用于接收两个以上设备发送的驱动信号。
优先级管理模块303，用于根据预先设置的优先级管理逻辑对所述驱动信号进行优先级排序。
驱动管理模块305，用于根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。
优先级管理模块303、驱动管理模块305采用可编程逻辑门方式实现。
本实施例中通过对接收的多个驱动信号进行优先级排序，根据驱动信号的优先级和相应设备的状态反馈信号生成驱动指令，以使设备驱动装置根据所述驱动指令执行操作，实现了对多个设备的协调控制。
请结合参看图4，图4提供了一种核电站DCS多功能接口的一个实施例的示意图。该系统包括：接收模块401、优先级管理模块403、驱动管理模块405、就地操作模块407、辅助功能模块409以及信息采集模块411。其中，
接收模块401，用于接收两个以上设备发送的驱动信号。
优先级管理模块403，用于根据预先设置的优先级管理逻辑对所述驱动信号进行优先级排序。
驱动管理模块405，用于根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。
进一步的，驱动管理模块405还用于若所述设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作后，根据排序第二驱动信号和排序第二驱动信号发送设备的状态反馈信号生成第一驱动指令。
可选的，该设备接口还包括就地操作模块407，用于在现场对所述设备驱动装置执行手动强制和/或维修操作。
可选的，该设备接口还包括辅助功能模块409，用于监视所述设备的运行信息。进一步的，辅助功能模块409还用于判断所述运行信息是否出现异常，若是，则发送报警信号。
可选的，该设备接口还包括信息采集模块411，用于采集所述设备的状态反馈信号、所述驱动管理模块产生的驱动指令以及所述辅助功能模块发送的报警信号。信息采集模块411将采集的所述状态反馈信号、所述驱动指令以及所述发送至主控室。
优先级管理模块403、驱动管理模块405采用可编程逻辑门方式实现。
本发明实施例通过对接收的多个驱动信号进行优先级排序，根据驱动信号的优先级和相应设备的状态反馈信号生成驱动指令，以使设备驱动装置根据所述驱动指令执行操作，实现了对多个设备的协调控制，避免了多个驱动信号导致的系统故障问题。同时，由于设置了就地控制功能，实现了现场维护和调试的便捷性，符合国内新建三代核电项目的需求。
系统的实施方法和流程可以参见前述实施例中介绍的方法实施例，此处不再赘述。
结合以上对本发明的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明至少具有以下有益技术效果：通过对接收的多个驱动信号进行优先级排序，根据驱动信号的优先级和相应设备的状态反馈信号生成驱动指令，以使设备驱动装置根据所述驱动指令执行操作，实现了对多个设备的协调控制，避免了多个驱动信号导致的系统故障问题。同时，由于设置了就地控制功能，实现了现场维护和调试的便捷性。实现方法简单易行，符合国内新建三代核电项目的需求。解决了安全级仪控系统设备接口模块的设计问题，为实现安全级仪控系统的国产化扫除了重大的技术障碍，使之满足三代核电的设计要求，为三代核电的应用奠定了基础。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (15)
1.一种核电站安全级DCS控制方法，其特征在于，所述方法包括：
接收两个以上设备发送的驱动信号；
对所述驱动信号根据预先设置的优先级管理逻辑进行优先级排序；
根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在现场对所述设备驱动装置执行手动强制和/或维修操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作后，根据排序第二驱动信号和排序第二驱动信号发送设备的状态反馈信号生成第一驱动指令。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
监视所述设备的运行信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述运行信息是否出现异常，若是，则发送报警信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采集所述设备的状态反馈信号、所述驱动指令以及报警信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将采集的所述状态反馈信号、所述驱动指令以及所述发送至主控室。
8.一种核电站DCS多功能接口，其特征在于，所述接口包括：
接收模块，用于接收两个以上设备发送的驱动信号；
优先级管理模块，用于根据预先设置的优先级管理逻辑对所述驱动信号进行优先级排序；
驱动管理模块，用于根据排序第一驱动信号生成第一驱动指令，以使设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作。
9.根据权利要求8所述的接口，其特征在于，所述接口还包括：
就地操作模块，用于在现场对所述设备驱动装置执行手动强制和/或维修操作。
10.根据权利要求8所述的接口，其特征在于，所述驱动管理模块还用于：
若所述设备驱动装置根据所述第一驱动指令执行操作后，根据排序第二驱动信号和排序第二驱动信号发送设备的状态反馈信号生成第一驱动指令。
11.根据权利要求10所述的接口，其特征在于，所述接口还包括：
辅助功能模块，用于监视所述设备的运行信息。
12.根据权利要求11所述的接口，其特征在于，所述辅助功能模块还用于：
判断所述运行信息是否出现异常，若是，则发送报警信号。
13.根据权利要求12所述的接口，其特征在于，所述接口还包括：
信息采集模块，用于采集所述设备的状态反馈信号、所述驱动管理模块产生的驱动指令以及所述辅助功能模块发送的报警信号。
14.根据权利要求13所述的接口，其特征在于，所述信息采集模块还用于：
将采集的所述状态反馈信号、所述驱动指令以及所述发送至主控室。
15.根据权利要求8-14任一项所述的接口，其特征在于，所述优先级管理模块、所述驱动管理模块采用可编程逻辑门方式实现。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150422 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |