CN107065821B - 核电厂安全级dcs平台系统测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了核电厂安全级DCS平台系统测试装置及其方法，包括通过交换机连接一个具有模块化测试软件的主站、多个具有模块容器特征的环网可移动的测试站。采用具有模块容器特征的环网可移动测试站，测试站既能单独使用又能组合使用，适应更多的测试内容和测试环境，热拔插测试模块可在线组合和更换，一次接线即可完成全部测试，并且能降低测试设备故障时对整个测试工作的影响，提高测试可靠性，保障测试效率。

Description

核电厂安全级DCS平台系统测试装置

技术领域

本发明涉及一种核电安全测试装置，具体地说涉及核电厂安全级DCS平台系统测试装置。

背景技术

核电厂安全级DCS系统结构复杂，1000MW核电厂安全级DCS点数达7000~9000点位，测试时需要向DCS系统输入各种类型信号，并对DCS系统处理后各种输出信号进行采集和分析，同时还要完成数据传输和记录。

以上测试工作，需要在研制、生产和工程等几个阶段重复做多次。庞大的测试点位，若单纯依靠人力和分离式单元搭建的话，耗时耗力，且很难保证没有遗漏。在地震试验、EMC试验和环境试验这些鉴定试验中，更是不容许试验人员在试验环境当中进行测试。

虽然自动化普及程度已经很高，但现有的集成测试装置、系统测试装置仍然未达到理想的效果，测试设备通常是针对某目标固定设计，程序固化、升级扩展拆分使用都很困难，而且测试方案改变则相应的接线都得改变。若测试中出现设备故障，则测试全部停止，拆线等待设备维修，大大延长测试时间，导致测试工作量翻倍，不仅降低了测试的效率还降低了测试可靠性。因此迫切需要能满足各种测试、故障率低、接线简便、升级扩展拆分使用方便，还能在线更换测试模块的测试设备。

发明内容

本发明的目的在于提供核电厂安全级DCS平台系统测试装置，解决现有技术中核电厂安全级DCS平台系统测试自动化程度低、测试设备故障率高，以及测试设备故障时对整个测试工作的影响大的问题，实现一种支持测试设备容错热插拔、测试主控冗余热备、测试模块在线组合、在线增加或减少测试设备，仅一次接线即可完成全部测试的测试装置的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

核电厂安全级DCS平台系统测试装置，包括通过交换机连接一个具有模块化测试软件的主站、多个具有模块容器特征的环网可移动的测试站。

进一步的，相比现有技术，本发明将具有环网容错能力的核电厂安全级DCS平台系统测试装置、核电厂安全级DCS平台系统环网容错模块化测试软件、具有环网容错模块容器特征的环网可移动测试站、具有容错及插拔冗余功能主控模块结合在一起，实现了一种自动化程度高，具有完备的保护功能，热插拔和在线更换时不影响测试运行，通道故障自动停止该通道，模块电源故障则自动退出该模块，各种故障都发出实时告警的DCS平台系统测试装置。

测试装置的重要部件是主站，由安装有模块化测试软件的工业计算机和UPS、显示器组成。可移动测试站包括空开、开关电源、网络交换机、安装热插拔模块的插槽和输入输出插接件。可移动测试站如同一个模块容器，全部采用标准插槽，能安装具有相同外形尺寸模块，每个插槽采用标准“穿墙”连接器，背部接线，插槽能冗余安装具有容错及热插拔冗余功能主控模块，和各种热插拔功能模块。每个插槽都具有热插拔保护功能，若某模块电源过载或短路，触发自动保护，故障模块电源会被断开且退出运行，并发出告警，不影响其它设备。各功能模块拔插时触动插入信号，供主控检测。与外部连接采用插接件，方便被测设备接线，接好线后就算更换测试设备和测试方案都不需改动接线。另外还接有外部电源，并安装有空开、开关电源和网络交换机。它底部安装有轮子（带刹车锁扣），方便移动到被测设备附件。

所述的主站包括链路驱动模块，应用层通信模块、显示模块，其中：

链路驱动模块：接收应用层通信模块传输的注销指令，注销产生告警信息的模块；接收应用层通信模块传输的模块加入指令，识别加入的模块，同时对加入的模块允许即插即用；

应用层通信模块：接收测试站通过交换机传输的采集数据，并发送到显示模块；接收测试站通过交换机传输的模块告警信息，检测产生告警信息的模块位置，进行参数检测和下载，处理后发送注销指令到链路驱动模块，同时发送模块加入指令到链路驱动模块；

显示模块：接收应用层通信模块传输的采集数据，并通过显示屏显示。

进一步的，链路驱动模块以及应用层通信模块都是位于具有模块化测试软件的工业计算机中，显示模块采用独立的lcd显示器进行显示。链路驱动模块自动识别接入环网的测试站，自动识别热插拔的模块（包括所属站号、模块类型和模块编号等），应用层通信模块自动调用该模块的配置参数。具有模块化测试软件的参数配置简便，由文本或EXCEL 导入，可分为不同参数类型如系统逻辑参数、功能参数、保护参数等，由各专业试验人员分别按照预定义格式制作导入即可实现相关专业的测试。

所述的应用层通信模块包括站内安全通信模块，任务协调模块，参数检查、下载模块，通信链路、环回检测模块，其中：

站内安全通信模块：检测测试站内产生告警信息模块的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态作为触发信号控制参数检查、下载模块；

通信链路、环回检测模块：检测通过交换机连接的测试站与测试站之间的通信安全状态，并将检测到的通信安全状态作为触发信号控制参数检查、下载模块；

参数检查、下载模块：接收站内安全通信模块、通信链路、环回检测模块传输的触发信号，检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；

任务协调模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

所述的站内安全通信模块包括校验模块，组帧、解帧模块，通信状态检查模块，其中：

通信状态检查模块：检查测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的通信状态作为触发信号控制校验模块；

组帧、解帧模块：对测试站传输的模块告警信息的位置信息进行组帧、解帧，并将组帧、解帧后的位置信息作为触发信号控制校验模块；

校验模块：校验产生告警信息模块的位置信息，并将校验的位置信息作为触发信号控制参数检查、下载模块。

所述的任务协调模块包括链路时间参数初始化模块、任务协调启动模块。

链路时间参数初始化模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，对测试站与主站之间的链路时间参数进行初始化，初始化完成后控制任务协调启动模块工作；

任务协调启动模块：接收参数检查、下载模块传输的协调指令，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

所述的测试站包括通过总线连接的具有容错及热插拔冗余功能的N个主控模块，N大于等于2，具有容错热插拔功能的AI模块、AO模块、DI模块、DO模块、热电阻信号模块、热电偶信号模块、脉冲量模块，其中：

主控模块：接收AI模块、AO模块、DI模块、DO模块、热电阻信号模块、热电偶信号模块、脉冲量模块传输的插入信号后，发送一个查询信号到发送插入信号所对应的模块；然后将接收的AI模块传输的模拟量输入信号或告警信息、AO模块传输的模拟量输出信号或告警信息、DI模块传输的数字量输入信号或告警信息、DO模块传输的数字量输出信号或告警信息、热电阻信号模块传输的热电阻信号或告警信息、热电偶信号模块传输的热电偶信号或告警信息、脉冲量模块传输的脉冲量信号或告警信息通过交换机发送至主站；

AI模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的模拟量输入信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的模拟量输入信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当AI模块故障或拔出插槽时，AI模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

AO模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的模拟量输出信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的模拟量输出信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当AO模块故障或拔出插槽时，AO模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

DI模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的数字量输入信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的数字量输入信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当DI模块故障或拔出插槽时，DI模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

DO模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的数字量输出信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的数字量输出信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当DO模块故障或拔出插槽时，DO模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

热电阻信号模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的热电阻信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的热电阻信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当热电阻信号模块故障或拔出插槽时，热电阻信号模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

热电偶信号模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的热电偶信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的热电偶信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当热电偶信号模块故障或拔出插槽时，热电偶信号模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

脉冲量模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的脉冲量信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的脉冲量信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当脉冲量模块故障或拔出插槽时，脉冲量模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块。

进一步的，本发明采用至少两块主控模块支持热插拔和冗余热备，正常工作时互为热备主控同时运行，如果其中一块出现故障，自动退出系统，另一块热备主控继续运行。更换主控及其方便，仅需拔出故障主控，换上新主控即可，无需断电，换上的主控自动成为运行主控的热备。多台主控分别通过不同总线其它热插拔功能模块实时通信，互为热备控制各功能模块输出信号，读取各功能模块采集数据。另外，每一块容错热插拔功能模块具有其基本功能，如AO模块具有模拟量输出基本功能，能输出电流电压信号。并且每个功能模块都拥有唯一识别插入响应特征信号，插入时触发插入信号，主控检测到有模块插入就发出查询信号等待模块响应。

核电厂安全级DCS平台系统测试方法，步骤如下所示：

A：将测试站内的功能模块插入插槽中，插入信号触发，主控模块检测到有模块插入就发出查询信号等待功能模块响应；同时功能模块采集数据并自检，当检测到外部测试信号在测试范围内，将采集数据传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当模块故障或拔出插槽时，功能模块自动停止运行，其它模块正常运行，同时通过总线发送告警信息给主控模块；

B：位于测试站内的主控模块接收功能模块传输的采集数据或告警信息，并通过交换机发送至主站；

C：主站中的应用层通信模块若接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的采集数据，就发送到显示模块采用文本或EXCEL 形式进行数据显示，然后各专业试验人员分别按照预定义格式制作数据即可实现相关专业的测试；应用层通信模块若接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的模块告警信息，就检测产生告警信息的模块位置，进行参数检测和下载，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块，链路驱动模块将产生告警信息的模块注销，同时识别加入的模块，对加入的模块允许即插即用。

进一步的，本发明的测试方法对测试站的测试过程进行了论述，说明了正常接收采集数据的工作过程，以及测试站内的功能模块发生故障时的故障切换过程。正常接收采集数据时，位于测试站中的主控模块读取各功能模块采集数据，并发送到位于主站中的应用层通信模块，应用层通信模块进行数据处理后发送到显示模块采用文本或EXCEL 形式进行数据显示，然后各专业试验人员分别按照预定义格式制作数据即可实现相关专业的测试。模块发出告警信息时，热插拔功能模块在拔出时主控模块自动发出告警，插入时主控模块自动识别模块类型和地址编号，并上发信息到主站，主站中的应用层通信模块检测产生告警信息的模块位置，进行参数检测和下载，然后主站弹出对话框提示操作者设置参数，操作者处理后发送注销指令到链路驱动模块，链路驱动模块将产生告警信息的模块注销，同时识别加入的模块，对加入的模块允许即插即用。

所述的应用层通信模块包括站内安全通信模块，任务协调模块，参数检查、下载模块，通信链路、环回检测模块，当接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的模块告警信息时，应用层通信模块工作步骤如下：

C1：站内安全通信模块检测测试站内产生告警信息模块的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；通信链路、环回检测模块检测通过交换机连接的测试站与测试站之间的通信安全状态，并将检测到的通信安全状态作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；

C2：任务协调模块接收参数检查、下载模块传输的参数信息，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块；

C3：链路驱动模块将产生告警信息的模块注销，同时识别加入的模块，对加入的模块允许即插即用。

所述的站内安全通信模块包括校验模块，组帧、解帧模块，通信状态检查模块，站内安全通信模块检测步骤如下：

C11：通信状态检查模块检查测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的通信状态作为触发信号控制校验模块；组帧、解帧模块对测试站传输的模块告警信息的位置信息进行组帧、解帧，并将组帧、解帧后的位置信息作为触发信号控制校验模块；

C12：校验模块校验产生告警信息模块的位置信息是否准确，然后将校验的位置信息作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块。

所述的任务协调模块包括链路时间参数初始化模块、任务协调启动模块，任务协调模块工作步骤如下：

C21：链路时间参数初始化模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，对测试站与主站之间的链路时间参数进行初始化，初始化完成后控制任务协调启动模块工作；

C22：任务协调启动模块启动后开始接收参数检查、下载模块传输的协调指令，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明核电厂安全级DCS平台系统测试装置，通过交换机组成的环形网络是测试系统的核心，任意一台测试站发生故障，不会影响其它设备运行。而且主站可以马上发现是哪一台测试站出了问题，立刻发出告警。更换测试站更加方便，而且可以在线进行，仅需拔下测试插头、电源插头、网络插头，换上新的测试站插上插头即可，完全不影响其它测试设备，解决了现有技术中测试设备故障率高，以及测试设备故障时对整个测试工作的影响大的问题；

2、本发明核电厂安全级DCS平台系统测试方法，对测试站的测试过程进行了论述，说明了正常接收采集数据的工作过程，以及测试站内的功能模块发生故障时的故障切换过程，本方法具有完备的保护功能，尤其适用于接线复杂，测试内容繁多的系统，热插拔和在线更换时不影响测试运行，通道故障自动停止该通道、模块电源故障则自动退出该模块、各种故障都发出实时告警，完成了紧急停堆、核功率高停堆、反应堆入口压力高/低停堆、出口温度高停堆等各种单项保护功能测试以及整组测试，已在研发和验证阶段取得良好效果，在DCS平台系统测试和整机地震实验中也发挥了很好的作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明测试装置的结构示意图；

图2为本发明具有模块化测试软件的主站的模块层次示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图2所示的核电厂安全级DCS平台系统测试装置，包括通过交换机连接1个具有模块化测试软件的主站、4个具有模块容器特征的环网可移动的测试站。

所述的主站包括链路驱动模块，应用层通信模块、显示模块，其中：

链路驱动模块：接收应用层通信模块传输的注销指令，注销产生告警信息的模块；接收应用层通信模块传输的模块加入指令，识别加入的模块，同时对加入的模块允许即插即用；

应用层通信模块：接收测试站通过交换机传输的采集数据，并发送到显示模块；接收测试站通过交换机传输的模块告警信息，检测产生告警信息的模块位置，进行参数检测和下载，处理后发送注销指令到链路驱动模块，同时发送模块加入指令到链路驱动模块；

显示模块：接收应用层通信模块传输的采集数据，并通过显示屏显示。

所述的应用层通信模块包括站内安全通信模块，任务协调模块，参数检查、下载模块，通信链路、环回检测模块，其中：

站内安全通信模块：检测测试站内产生告警信息模块的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态作为触发信号控制参数检查、下载模块；

通信链路、环回检测模块：检测通过交换机连接的测试站与测试站之间的通信安全状态，并将检测到的通信安全状态作为触发信号控制参数检查、下载模块；

参数检查、下载模块：接收站内安全通信模块、通信链路、环回检测模块传输的触发信号，检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；

任务协调模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

所述的站内安全通信模块包括校验模块，组帧、解帧模块，通信状态检查模块，其中：

通信状态检查模块：检查测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的通信状态作为触发信号控制校验模块；

组帧、解帧模块：对测试站传输的模块告警信息的位置信息进行组帧、解帧，并将组帧、解帧后的位置信息作为触发信号控制校验模块；

校验模块：校验产生告警信息模块的位置信息，并将校验的位置信息作为触发信号控制参数检查、下载模块。

所述的任务协调模块包括链路时间参数初始化模块、任务协调启动模块。

链路时间参数初始化模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，对测试站与主站之间的链路时间参数进行初始化，初始化完成后控制任务协调启动模块工作；

任务协调启动模块：接收参数检查、下载模块传输的协调指令，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

所述的每个测试站内包括通过总线连接的具有容错及热插拔冗余功能的2个主控模块，具有容错热插拔功能的AI模块、AO模块、DI模块、DO模块、热电阻信号模块、热电偶信号模块、脉冲量模块，其中：

主控模块：接收AI模块、AO模块、DI模块、DO模块、热电阻信号模块、热电偶信号模块、脉冲量模块传输的插入信号后，发送一个查询信号到发送插入信号所对应的模块；然后将接收的AI模块传输的模拟量输入信号或告警信息、AO模块传输的模拟量输出信号或告警信息、DI模块传输的数字量输入信号或告警信息、DO模块传输的数字量输出信号或告警信息、热电阻信号模块传输的热电阻信号或告警信息、热电偶信号模块传输的热电偶信号或告警信息、脉冲量模块传输的脉冲量信号或告警信息通过交换机发送至主站；

AI模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的模拟量输入信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的模拟量输入信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当AI模块故障或拔出插槽时，AI模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

AO模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的模拟量输出信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的模拟量输出信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当AO模块故障或拔出插槽时，AO模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

DI模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的数字量输入信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的数字量输入信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当DI模块故障或拔出插槽时，DI模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

DO模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的数字量输出信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的数字量输出信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当DO模块故障或拔出插槽时，DO模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

热电阻信号模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的热电阻信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的热电阻信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当热电阻信号模块故障或拔出插槽时，热电阻信号模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

热电偶信号模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的热电偶信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的热电偶信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当热电偶信号模块故障或拔出插槽时，热电偶信号模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

脉冲量模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的脉冲量信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的脉冲量信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当脉冲量模块故障或拔出插槽时，脉冲量模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块。

实施例2：

如图1至图2所示的核电厂安全级DCS平台系统测试装置，在实施例1的基础上，每个环网可移动的测试站中均安装了2个主控模块、2个交换机、2个开关电源，以及适量的卡件及底座，各个测试站通过网络电缆相连，同时，每个测试站又可以独立进行工作，测试站底部装有轮子以便于移动，为便于观察，测试站前后门均设计为玻璃门，侧边设计有把手。测试站电缆可采用上中下及两个侧边都可进线方式。

实施例3：

如图1至图2所示的核电厂安全级DCS平台系统测试方法，步骤如下所示：

A：将测试站内的功能模块插入插槽中，插入信号触发，主控模块检测到有模块插入就发出查询信号等待功能模块响应；同时功能模块采集数据并自检，当检测到外部测试信号在测试范围内，将采集数据传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当模块故障或拔出插槽时，功能模块自动停止运行，其它模块正常运行，同时通过总线发送告警信息给主控模块；

B：位于测试站内的主控模块接收功能模块传输的采集数据或告警信息，并通过交换机发送至主站；

C：主站中的应用层通信模块若接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的采集数据，就发送到显示模块采用文本或EXCEL 形式进行数据显示，然后各专业试验人员分别按照预定义格式制作数据即可实现相关专业的测试；应用层通信模块若接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的模块告警信息，就检测产生告警信息的模块位置，进行参数检测和下载，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块，链路驱动模块将产生告警信息的模块注销，同时识别加入的模块，对加入的模块允许即插即用。

实施例4：

如图1至图2所示的核电厂安全级DCS平台系统测试方法，在实施例3的基础上，所述的应用层通信模块包括站内安全通信模块，任务协调模块，参数检查、下载模块，通信链路、环回检测模块，当接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的模块告警信息时，应用层通信模块工作步骤如下：

C1：站内安全通信模块检测测试站内产生告警信息模块的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的AI模块的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；通信链路、环回检测模块检测通过交换机连接的测试站与测试站之间的通信安全状态，并将检测到的通信安全状态作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；

C2：任务协调模块接收参数检查、下载模块传输的参数信息，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块；

C3：链路驱动模块将产生告警信息的模块注销，同时识别加入的模块，对加入的模块允许即插即用。

实施例5：

如图1至图2所示的核电厂安全级DCS平台系统测试方法，在实施例4的基础上，

所述的站内安全通信模块包括校验模块，组帧、解帧模块，通信状态检查模块，站内安全通信模块检测步骤如下：

C11：通信状态检查模块检查测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的通信状态作为触发信号控制校验模块；组帧、解帧模块对测试站传输的模块告警信息的位置信息进行组帧、解帧，并将组帧、解帧后的位置信息作为触发信号控制校验模块；

C12：校验模块校验产生告警信息模块的位置信息是否准确，然后将校验的位置信息作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块。

实施例6：

如图1至图2所示的核电厂安全级DCS平台系统测试方法，在实施例4的基础上，所述的任务协调模块包括链路时间参数初始化模块、任务协调启动模块，任务协调模块工作步骤如下：

C21：链路时间参数初始化模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，对测试站与主站之间的链路时间参数进行初始化，初始化完成后控制任务协调启动模块工作；

C22：任务协调启动模块启动后开始接收参数检查、下载模块传输的协调指令，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.核电厂安全级DCS平台系统测试装置，其特征在于，包括通过交换机连接一个具有模块化测试软件的主站、多个具有模块容器特征的环网可移动的测试站；

所述的主站包括链路驱动模块，应用层通信模块、显示模块，其中：

链路驱动模块：接收应用层通信模块传输的注销指令，注销产生告警信息的模块；接收应用层通信模块传输的模块加入指令，识别加入的模块，同时对加入的模块允许即插即用；

应用层通信模块：接收测试站通过交换机传输的采集数据，并发送到显示模块；接收测试站通过交换机传输的模块告警信息，检测产生告警信息的模块位置，进行参数检测和下载，处理后发送注销指令到链路驱动模块，同时发送模块加入指令到链路驱动模块；

显示模块：接收应用层通信模块传输的采集数据，并通过显示屏显示。

2.根据权利要求1所述的核电厂安全级DCS平台系统测试装置，其特征在于，所述的应用层通信模块包括站内安全通信模块，任务协调模块，参数检查、下载模块，通信链路、环回检测模块，其中：

站内安全通信模块：检测测试站内产生告警信息模块的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态作为触发信号控制参数检查、下载模块；

通信链路、环回检测模块：检测通过交换机连接的测试站与测试站之间的通信安全状态，并将检测到的通信安全状态作为触发信号控制参数检查、下载模块；

参数检查、下载模块：接收站内安全通信模块、通信链路、环回检测模块传输的触发信号，检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；

任务协调模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

3.根据权利要求2所述的核电厂安全级DCS平台系统测试装置，其特征在于，所述的站内安全通信模块包括校验模块，组帧、解帧模块，通信状态检查模块，其中：

通信状态检查模块：检查测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的通信状态作为触发信号控制校验模块；

组帧、解帧模块：对测试站传输的模块告警信息的位置信息进行组帧、解帧，并将组帧、解帧后的位置信息作为触发信号控制校验模块；

校验模块：校验产生告警信息模块的位置信息，并将校验的位置信息作为触发信号控制参数检查、下载模块。

4.根据权利要求2所述的核电厂安全级DCS平台系统测试装置，其特征在于，所述的任务协调模块包括链路时间参数初始化模块、任务协调启动模块，其中：

链路时间参数初始化模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，对测试站与主站之间的链路时间参数进行初始化，初始化完成后控制任务协调启动模块工作；

任务协调启动模块：接收参数检查、下载模块传输的协调指令，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。

5.根据权利要求1所述的核电厂安全级DCS平台系统测试装置，其特征在于，所述的测试站包括通过总线连接的具有容错及热插拔冗余功能的N个主控模块，N大于等于2，具有容错热插拔功能的AI模块、AO模块、DI模块、DO模块、热电阻信号模块、热电偶信号模块、脉冲量模块，其中：

主控模块：接收AI模块、AO模块、DI模块、DO模块、热电阻信号模块、热电偶信号模块、脉冲量模块传输的插入信号后，发送一个查询信号到发送插入信号所对应的模块；然后将接收的AI模块传输的模拟量输入信号或告警信息、AO模块传输的模拟量输出信号或告警信息、DI模块传输的数字量输入信号或告警信息、DO模块传输的数字量输出信号或告警信息、热电阻信号模块传输的热电阻信号或告警信息、热电偶信号模块传输的热电偶信号或告警信息、脉冲量模块传输的脉冲量信号或告警信息通过交换机发送至主站；

AI模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的模拟量输入信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的模拟量输入信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当AI模块故障或拔出插槽时，AI模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

AO模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的模拟量输出信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的模拟量输出信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当AO模块故障或拔出插槽时，AO模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

DI模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的数字量输入信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的数字量输入信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当DI模块故障或拔出插槽时，DI模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

DO模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的数字量输出信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的数字量输出信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当DO模块故障或拔出插槽时，DO模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

热电阻信号模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的热电阻信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的热电阻信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当热电阻信号模块故障或拔出插槽时，热电阻信号模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

热电偶信号模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的热电偶信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的热电偶信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当热电偶信号模块故障或拔出插槽时，热电偶信号模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块；

脉冲量模块：将插入插槽时触发插入信号发送给主控模块，然后收到主控模块的查询信号，采集测试点的脉冲量信号并自检，当检测到外部测试信号在测试范围时，将采集的脉冲量信号传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当脉冲量模块故障或拔出插槽时，脉冲量模块自动停止运行并通过总线发送告警信息给主控模块。

6.核电厂安全级DCS平台系统测试方法，其特征在于，步骤如下所示：

A：将测试站内的功能模块插入插槽中，插入信号触发，主控模块检测到有模块插入就发出查询信号等待功能模块响应；同时功能模块采集数据并自检，当检测到外部测试信号在测试范围内，将采集数据传输给主控模块；当检测到外部测试信号在测试范围之外时，通过总线发送告警信息给主控模块；当模块故障或拔出插槽时，功能模块自动停止运行，其它模块正常运行，同时通过总线发送告警信息给主控模块；

B：位于测试站内的主控模块接收功能模块传输的采集数据或告警信息，并通过交换机发送至主站；

C：主站中的应用层通信模块若接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的采集数据，就发送到显示模块采用文本或EXCEL 形式进行数据显示，然后各专业试验人员分别按照预定义格式制作数据即可实现相关专业的测试；应用层通信模块若接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的模块告警信息，就检测产生告警信息的模块位置，进行参数检测和下载，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块，链路驱动模块将产生告警信息的模块注销，同时识别加入的模块，对加入的模块允许即插即用。

7.根据权利要求6所述的核电厂安全级DCS平台系统测试方法，其特征在于，所述的应用层通信模块包括站内安全通信模块，任务协调模块，参数检查、下载模块，通信链路、环回检测模块，当接收的是位于测试站中的主控模块通过交换机传输的模块告警信息时，应用层通信模块工作步骤如下：

C1：站内安全通信模块检测测试站内产生告警信息模块的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的位置信息和测试站内的各个模块之间的通信状态作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；通信链路、环回检测模块检测通过交换机连接的测试站与测试站之间的通信安全状态，并将检测到的通信安全状态作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块；

C2：任务协调模块接收参数检查、下载模块传输的参数信息，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块；

C3：链路驱动模块将产生告警信息的模块注销，同时识别加入的模块，对加入的模块允许即插即用。

8.根据权利要求7所述的核电厂安全级DCS平台系统测试方法，其特征在于，所述的站内安全通信模块包括校验模块，组帧、解帧模块，通信状态检查模块，站内安全通信模块检测步骤如下：

C11：通信状态检查模块检查测试站内的各个模块之间的通信状态，并将检测到的通信状态作为触发信号控制校验模块；组帧、解帧模块对测试站传输的模块告警信息的位置信息进行组帧、解帧，并将组帧、解帧后的位置信息作为触发信号控制校验模块；

C12：校验模块校验产生告警信息模块的位置信息是否准确，然后将校验的位置信息作为触发信号控制参数检查、下载模块检查产生告警信息模块的参数，下载参数信息，并将参数信息传输给任务协调模块。

9.根据权利要求7所述的核电厂安全级DCS平台系统测试方法，其特征在于，所述的任务协调模块包括链路时间参数初始化模块、任务协调启动模块，任务协调模块工作步骤如下：

C21：链路时间参数初始化模块：接收参数检查、下载模块传输的参数信息，对测试站与主站之间的链路时间参数进行初始化，初始化完成后控制任务协调启动模块工作；

C22：任务协调启动模块启动后开始接收参数检查、下载模块传输的协调指令，处理后发送注销指令和模块加入指令到链路驱动模块。