CN105204389A - 一种基于软件硬件双重tmr型可编程转速信号装置 - Google Patents

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向家安
金贵艳
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Abstract

本发明公开了一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；第一控制模块与第二控制之间，第二控制模块和第三控制模块之间、第一控制模块和第三控制模块之间均为双向数据连接；基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，采用三套控制模块同时工作输出方式，每套控制模块内部通过软件对三路输入信号信号在内部进行分析输出后，再对三套独立的控制模块输出信号进行硬件TMR表决输出，达到双重TMR的目的。每套控制模块内部都是独立的测量回路和电源回路，使得装置的可靠性和稳定性得到大幅提高，有效的提高了水电机组的安全稳定运行。

Description

一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置
技术领域
本发明涉及转速信号装置技术领域，尤其涉及一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置。
背景技术
传统的转速信号装置以及仅仅基于探头级或者软件级冗余的转速信号装置存在如下问题：1、硬件主回路仅有一套控制模块或者PLC或者单片机，当PLC本体的控制模块级模块或者DI、DO模块发生故障时，整个装置处于故障或者崩溃状态；2、当基于单硬件TMR冗余型转速信号装置，在工作时如PT系统回路、或者ZVPU回路有任何一路故障时，即将导致TMR退出，无法达到TMR的目的；3、单硬件TMR型冗余转速信号装置，通常设置一套电源系统，当装置本体内开关电源发生故障时，这个系统停止工作。为此，我们提出一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；第一控制模块与第二控制之间，第二控制模块和第三控制模块之间、第一控制模块和第三控制模块之间均为双向数据连接；第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块分别通过输出模块电连接表决模块，并且表决模块电连接输入接口；第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块均由ZVPU1转速测量子模块、ZVPU2转速测量子模块、PT转速测量模块、ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块、PT信号输入模块和第四控制模块组成；ZVPU1转速测量子模块电连接ZVPU1输入模块、ZVPU2转速测量子模块电连接ZVPU2输入模块、PT转速测量模块电连接PT信号输入模块，ZVPU1转速测量子模块、ZVPU2转速测量子模块和PT转速测量模块均电连接第四控制模块；第一控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第一输入模块，第二控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第二输入模块，第三控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第三输入模块；第一输入模块、第二输入模块和第三输入模块均连接输入接口。
优选的，第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块为单片机或可编程逻辑控制器。
优选的，第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块均电连接显示模块。
本发明提出的一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，采用三套控制模块同时工作输出方式，每套控制模块内部通过软件对三路输入信号(ZVPU1、ZVPU2、PT)信号在内部进行分析输出后，再对三套独立的控制模块输出信号进行硬件TMR表决输出，达到双重TMR的目的。每套控制模块内部都是独立的测量回路和电源回路，使得装置的可靠性和稳定性得到大幅提高，有效的提高了水电机组的安全稳定运行。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置的结构示意图；
图2为本发明提出的第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；第一控制模块与第二控制之间，第二控制模块和第三控制模块之间、第一控制模块和第三控制模块之间均为双向数据连接；第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块分别通过输出模块电连接表决模块，并且表决模块电连接输入接口，第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块为单片机或可编程逻辑控制器，第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块均电连接显示模块。
第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块均由ZVPU1转速测量子模块、ZVPU2转速测量子模块、PT转速测量模块、ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块、PT信号输入模块和第四控制模块组成，第四控制模块均为设置在第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块内的TMR控制软件；ZVPU1转速测量子模块电连接ZVPU1输入模块、ZVPU2转速测量子模块电连接ZVPU2输入模块、PT转速测量模块电连接PT信号输入模块，ZVPU1转速测量子模块、ZVPU2转速测量子模块和PT转速测量模块均电连接第四控制模块。
第一控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第一输入模块，第二控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第二输入模块，第三控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第三输入模块；第一输入模块、第二输入模块和第三输入模块均连接输入接口。
该基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，采用三套控制模块同时工作输出方式，每套控制模块内部通过软件对三路输入信号(ZVPU1、ZVPU2、PT)信号在内部进行分析输出后，再对三套独立的控制模块输出信号进行硬件TMR表决输出，达到双重TMR的目的。每套控制模块内部都是独立的测量回路和电源回路，使得装置的可靠性和稳定性得到大幅提高，有效的提高了水电机组的安全稳定运行。
第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块同时执行相同的操作，以多数相同的输出作为TMR的正确输出，通常称为三取二。三个控制模块中只要不同时出现两个相同的错误，就能掩蔽掉故障模块的错误，保证系统正确的输出。由于三个控制模块是互相独立的，两个控制模块同时出现错误是极小概率事件，故可以大大提高系统的可信性。同时，为保障每个控制模块的可靠性，保证及时处理一次故障的影响，系统还具有故障检测能力，周期性或在需要时检测故障，发现故障后能及时定位，进行故障处理，减少二次故障发生概率。另外，对于关键性输出，所以，TMR系统是一个高可靠性和高安全性的冗余结构。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，其特征在于，包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；第一控制模块与第二控制之间，第二控制模块和第三控制模块之间、第一控制模块和第三控制模块之间均为双向数据连接；第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块分别通过输出模块电连接表决模块，并且表决模块电连接输入接口；第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块均由ZVPU1转速测量子模块、ZVPU2转速测量子模块、PT转速测量模块、ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块、PT信号输入模块和第四控制模块组成；ZVPU1转速测量子模块电连接ZVPU1输入模块、ZVPU2转速测量子模块电连接ZVPU2输入模块、PT转速测量模块电连接PT信号输入模块，ZVPU1转速测量子模块、ZVPU2转速测量子模块和PT转速测量模块均电连接第四控制模块；第一控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第一输入模块，第二控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第二输入模块，第三控制模块中的ZVPU1输入模块、ZVPU2输入模块和PT信号输入模块均电连接第三输入模块；第一输入模块、第二输入模块和第三输入模块均连接输入接口。
2.根据权利要求1所述用于一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，其特征在于，第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块为单片机或可编程逻辑控制器。
3.根据权利要求1所述用于一种基于软件硬件双重TMR型可编程转速信号装置，其特征在于，第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块均电连接显示模块。
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