CN108614527A - 一种安全级dcs现场控制站 - Google Patents

一种安全级dcs现场控制站 Download PDF

Info

Publication number
CN108614527A
CN108614527A CN201611145078.8A CN201611145078A CN108614527A CN 108614527 A CN108614527 A CN 108614527A CN 201611145078 A CN201611145078 A CN 201611145078A CN 108614527 A CN108614527 A CN 108614527A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus
module
point
control stations
safety level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611145078.8A
Other languages
English (en)
Inventor
付磊
胡义武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Center Control Systems Engineering (cse) Co Ltd
Original Assignee
Center Control Systems Engineering (cse) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Center Control Systems Engineering (cse) Co Ltd filed Critical Center Control Systems Engineering (cse) Co Ltd
Priority to CN201611145078.8A priority Critical patent/CN108614527A/zh
Publication of CN108614527A publication Critical patent/CN108614527A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41845—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/33—Director till display
    • G05B2219/33273—DCS distributed, decentralised controlsystem, multiprocessor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)

Abstract

本发明属于核电站控制技术领域，具体涉及一种安全级DCS现场控制站。控制器模块通过L‑BUS总线与I/O模块进行通信，实现数据的采集与输出，L‑BUS总线物理层为RS‑485；控制器模块通过C‑BUS总线与点对点通信模块通信，实现与其他控制站的点对点通信，C‑BUS总线物理层为M‑LVDS；控制器模块通过R‑BUS总线与多节点通信模块通信，实现与网关站或安全显示站的多节点通信，R‑BUS总线物理层为M‑LVDS；维护管理模块通过M‑NET接口与工程师站通信，M‑NET物理层为百兆以太网接口，维护管理模块通过M‑BUS总线与控制站内其他模块通信，M‑BUS物理层为RS‑485。控制器模块与其他模块之间采用了物理层完全独立的总线进行通信，系统中任何一组总线的故障不影响其他总线，保证通信的独立性，避免了故障的蔓延。

Description

一种安全级DCS现场控制站
技术领域
本发明属于核电站控制技术领域，具体涉及一种安全级DCS现场控制站。
背景技术
安全级DCS控制站是数字化核安全级仪控系统的核心部分，通常包括控制器、通信模块及I/O模块等。控制器通过通信网络与其他模块通信，实现数据采集与输出以及控制站对外的通信接口。传统的数字化核安全级仪控系统多采用一组冗余通信网络完成数据通信，控制器、通信模块及I/O模块通过同一组总线进行通信，影响了数据传输速率，同时，系统的I/O数据信息及诊断信息通过同一组总线传输，对通信数据的安全性也是一个挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全级DCS现场控制站，以克服现有技术存在的不足。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种安全级DCS现场控制站，包括控制器模块、维护管理模块、点对点通信模块、多节点通信模块、I/O模块；控制器模块通过L-BUS总线与I/O模块进行通信，实现数据的采集与输出，L-BUS总线物理层为RS-485，为冗余设计；控制器模块通过C-BUS总线与点对点通信模块通信，实现与其他控制站的点对点通信，C-BUS总线物理层为M-LVDS，为冗余设计；控制器模块通过R-BUS总线与多节点通信模块通信，实现与网关站或安全显示站的多节点通信，R-BUS总线物理层为M-LVDS，为冗余设计；维护管理模块通过M-NET接口与工程师站通信，M-NET物理层为百兆以太网接口，维护管理模块通过M-BUS总线与控制站内其他模块通信，M-BUS物理层为RS-485。
所述的控制器模块中的控制器可配置为冗余或单机模式，配置为冗余模式时，控制器之间通过S-LINK接口实现冗余同步通信，S-LINK物理层为M-VDS，为冗余设计。
所述的维护管理模块实现工程师站对控制站内各个模块的监视、维护及下装功能，在运行模式下，维护管理模块通过硬逻辑禁止M-NET接口的数据接收功能，保证控制站安全功能的执行不受影响。
所述的点对点通信模块实现对其他控制站的点对点通信，具备6路光纤通信接口C-LINK，每路光纤接口可独立配置为发送或接收。
所述的多节点通信模块实现与网关站或安全显示站的多节点通信，具备2路R-NET接口，物理层为千兆以太网。
所述的I/O模块包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块。
所述的模拟量输入模块采集现场的电压或电流信号，然后进行信号的滤波、调理及转换，通过冗余L-BUS总线发送至控制器模块。
所述的模拟量输出模块通过L-BUS总线接收数据，然后进行转换，输出电压或电流信号至现场设备。
所述的数字量输入模块采集现场的电平或触点信号，通过冗余L-BUS总线发送至控制器模块。
所述的数字量输出模块功能为通过L-BUS总线接收数据，输出电平信号或触点信号至现场设备。
本发明所取得的有益效果为：
控制器模块与I/O模块、点对点通信模块、多节点通信模块之间采用了物理层完全独立的总线进行通信，系统中任何一组总线的故障不影响其他总线，保证通信的独立性，避免了故障的蔓延。维护管理模块用于实现现场控制站的维护管理功能，将系统的安全级功能及非安全级功能进行隔离，保证系统的安全性。各组安全级总线均为冗余设计，保证系统的可靠性。
附图说明
图1为本发明所述安全级DCS现场控制站结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明所述安全级DCS现场控制站包括控制器模块、维护管理模块、点对点通信模块、多节点通信模块、I/O模块，I/O模块包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块。
控制器模块是控制站的核心逻辑运算及处理单元，控制器可配置为冗余或单机模式，配置为冗余模式时，控制器之间通过S-LINK接口实现冗余同步通信，S-LINK物理层为M-VDS，为冗余设计；控制器模块通过L-BUS总线与I/O模块进行通信，实现数据的采集与输出，L-BUS总线物理层为RS-485，为冗余设计；控制器模块通过C-BUS总线与点对点通信模块通信，实现与其他控制站的点对点通信，C-BUS总线物理层为M-LVDS，为冗余设计；控制器模块通过R-BUS总线与多节点通信模块通信，实现与网关站或安全显示站的多节点通信，R-BUS总线物理层为M-LVDS，为冗余设计；
维护管理模块主要实现工程师站对控制站内各个模块的监视、维护及下装功能。维护管理模块通过M-NET接口与工程师站通信，M-NET物理层为百兆以太网接口。维护管理模块通过M-BUS总线与控制站内其他模块通信，M-BUS物理层为RS-485。在运行模式下，维护管理模块通过硬逻辑禁止M-NET接口的数据接收功能，保证控制站安全功能的执行不受影响。
点对点通信模块主要实现对其他控制站的点对点通信，具备6路光纤通信接口C-LINK，每路光纤接口可独立配置为发送或接收。
多节点通信模块主要实现与网关站或安全显示站的多节点通信，具备2路R-NET接口，物理层为千兆以太网。
I/O模块主要用于数据的采集或输出，模拟量输入模块采集现场的电压或电流信号，然后进行信号的滤波、调理及转换，通过冗余L-BUS总线发送至控制器模块；模拟量输出模块通过L-BUS总线接收数据，然后进行转换，输出电压或电流信号至现场设备；数字量输入模块采集现场的电平或触点信号，通过冗余L-BUS总线发送至控制器模块；数字量输出模块功能为通过L-BUS总线接收数据，输出电平信号或触点信号至现场设备。

Claims (10)

1.一种安全级DCS现场控制站，其特征在于：包括控制器模块、维护管理模块、点对点通信模块、多节点通信模块、I/O模块；控制器模块通过L-BUS总线与I/O模块进行通信，实现数据的采集与输出，L-BUS总线物理层为RS-485，为冗余设计；控制器模块通过C-BUS总线与点对点通信模块通信，实现与其他控制站的点对点通信，C-BUS总线物理层为M-LVDS，为冗余设计；控制器模块通过R-BUS总线与多节点通信模块通信，实现与网关站或安全显示站的多节点通信，R-BUS总线物理层为M-LVDS，为冗余设计；维护管理模块通过M-NET接口与工程师站通信，M-NET物理层为百兆以太网接口，维护管理模块通过M-BUS总线与控制站内其他模块通信，M-BUS物理层为RS-485。
2.根据权利要求1所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的控制器模块中的控制器可配置为冗余或单机模式，配置为冗余模式时，控制器之间通过S-LINK接口实现冗余同步通信，S-LINK物理层为M-VDS，为冗余设计。
3.根据权利要求1所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的维护管理模块实现工程师站对控制站内各个模块的监视、维护及下装功能，在运行模式下，维护管理模块通过硬逻辑禁止M-NET接口的数据接收功能，保证控制站安全功能的执行不受影响。
4.根据权利要求1所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的点对点通信模块实现对其他控制站的点对点通信，具备6路光纤通信接口C-LINK，每路光纤接口可独立配置为发送或接收。
5.根据权利要求1所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的多节点通信模块实现与网关站或安全显示站的多节点通信，具备2路R-NET接口，物理层为千兆以太网。
6.根据权利要求1所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的I/O模块包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块。
7.根据权利要求6所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的模拟量输入模块采集现场的电压或电流信号，然后进行信号的滤波、调理及转换，通过冗余L-BUS总线发送至控制器模块。
8.根据权利要求6所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的模拟量输出模块通过L-BUS总线接收数据，然后进行转换，输出电压或电流信号至现场设备。
9.根据权利要求6所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的数字量输入模块采集现场的电平或触点信号，通过冗余L-BUS总线发送至控制器模块。
10.根据权利要求6所述的安全级DCS现场控制站，其特征在于：所述的数字量输出模块功能为通过L-BUS总线接收数据，输出电平信号或触点信号至现场设备。
CN201611145078.8A 2016-12-13 2016-12-13 一种安全级dcs现场控制站 Pending CN108614527A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611145078.8A CN108614527A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种安全级dcs现场控制站

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611145078.8A CN108614527A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种安全级dcs现场控制站

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108614527A true CN108614527A (zh) 2018-10-02

Family

ID=63656924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611145078.8A Pending CN108614527A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种安全级dcs现场控制站

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108614527A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109343487A (zh) * 2018-10-25 2019-02-15 江西泰德工程有限公司 溶剂法短纤维生产流程控制系统
CN109741211A (zh) * 2018-12-26 2019-05-10 中核控制系统工程有限公司 一种基于fpga的核电厂安全级网络通信系统设计方法
CN109841051A (zh) * 2019-02-22 2019-06-04 山东欧德利电气设备有限公司 一种远程模拟量双向传输技术
CN110850759A (zh) * 2019-10-23 2020-02-28 北京微电子技术研究所 一种耐辐照核电智能监控系统
CN111061235A (zh) * 2019-12-20 2020-04-24 中核控制系统工程有限公司 一种具有故障预警功能的dcs设备诊断方法
CN112187769A (zh) * 2020-09-23 2021-01-05 中国核动力研究设计院 一种用于核电厂安全级dcs的权限管理系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102799104A (zh) * 2012-07-02 2012-11-28 浙江正泰中自控制工程有限公司 一种用于全智能主控系统的安全控制冗余系统及冗余方法
CN102981498A (zh) * 2012-11-22 2013-03-20 北京广利核系统工程有限公司 一种用于dcs现场控制站系统诊断的独立测试链路
CN104732610A (zh) * 2015-01-22 2015-06-24 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于智能决策专家系统的铁路信号综合维护系统及其方法
KR20160073776A (ko) * 2014-12-17 2016-06-27 삼성중공업 주식회사 분산 제어 시스템 및 그 제어 방법
CN205540716U (zh) * 2016-02-03 2016-08-31 北京长城华瑞科技有限公司 一种系统通讯模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102799104A (zh) * 2012-07-02 2012-11-28 浙江正泰中自控制工程有限公司 一种用于全智能主控系统的安全控制冗余系统及冗余方法
CN102981498A (zh) * 2012-11-22 2013-03-20 北京广利核系统工程有限公司 一种用于dcs现场控制站系统诊断的独立测试链路
KR20160073776A (ko) * 2014-12-17 2016-06-27 삼성중공업 주식회사 분산 제어 시스템 및 그 제어 방법
CN104732610A (zh) * 2015-01-22 2015-06-24 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于智能决策专家系统的铁路信号综合维护系统及其方法
CN205540716U (zh) * 2016-02-03 2016-08-31 北京长城华瑞科技有限公司 一种系统通讯模块

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109343487A (zh) * 2018-10-25 2019-02-15 江西泰德工程有限公司 溶剂法短纤维生产流程控制系统
CN109741211A (zh) * 2018-12-26 2019-05-10 中核控制系统工程有限公司 一种基于fpga的核电厂安全级网络通信系统设计方法
CN109841051A (zh) * 2019-02-22 2019-06-04 山东欧德利电气设备有限公司 一种远程模拟量双向传输技术
CN110850759A (zh) * 2019-10-23 2020-02-28 北京微电子技术研究所 一种耐辐照核电智能监控系统
CN111061235A (zh) * 2019-12-20 2020-04-24 中核控制系统工程有限公司 一种具有故障预警功能的dcs设备诊断方法
CN112187769A (zh) * 2020-09-23 2021-01-05 中国核动力研究设计院 一种用于核电厂安全级dcs的权限管理系统
CN112187769B (zh) * 2020-09-23 2022-06-24 中国核动力研究设计院 一种用于核电厂安全级dcs的权限管理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108614527A (zh) 一种安全级dcs现场控制站
CN106383472B (zh) 一种集成化高可靠高精度长期监测系统
CN106789511B (zh) 基于fpga的列车用can通信转换控制方法及转换模块
CN104796356A (zh) 轨道车辆用车载以太网交换机和信号收发及列车重联方法
CN106789496A (zh) 一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路
CN108173730A (zh) 一种安全级dcs故障安全通信架构
CN206021528U (zh) 一种低压电力抄表系统下行通信系统
CN101477716B (zh) Mvb接口型机车用能耗记录仪
CN106685782A (zh) 一种带有DP总线数据采集功能的Profibus有源终端电阻装置
CN104333205B (zh) 一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置
CN106656625B (zh) 基于arm的列车用can通信转换控制方法及转换模块
CN104571045B (zh) 列车网络的中央控制单元及其操作方法
CN207020479U (zh) 一种自律机冗余切换系统
CN106776434A (zh) 一种安全级dcs产品点对点通信电路
CN107942808A (zh) 一种dcs容量扩展装置
CN108616435A (zh) 基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法
CN103546485B (zh) Dc600v 列车供电装置用网卡
CN209627394U (zh) 一种数字信号采集器及系统
CN203406051U (zh) 一种核电站公用控制系统
CN104144026A (zh) 基于嵌入式处理器的mvb网卡模块及数据传输方法
CN206099530U (zh) 一种用于电力变电站二次供电系统的集中控制装置
CN105141035A (zh) 过程层设备数据采集及控制系统
CN208724125U (zh) 铁路信号数字化轨旁安全通信装置
CN202502402U (zh) 基于实时以太网的车载数据采集装置
CN204597987U (zh) 一种电力系统双机热备份通信工作站设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181002