CN110806702B - 一种离心铀浓缩系统tp板卡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铀同位素分离过程控制技术领域，具体公开了一种离心铀浓缩系统TP板卡，当开关接收到俄方逻辑柜发出的检测信号时，接通电源模块，而后电源模块输出六路电源至故障检测电路，由故障检测电路分别检测六路电源，当其中任意一路电源故障时，故障检测电路会发出故障信号，而当六路电源均正常工作时，不发出故障信号。本发明TP板卡的各项功能满足工艺监控运行需求，同时兼容俄方控制系统，能够替换原俄方板卡，解决了原俄方板卡无法修复和购置的难题，有效提高了系统运行的稳定性，填补了自控系统运行空白。

Description

一种离心铀浓缩系统TP板卡
技术领域
本发明属于铀同位素分离过程控制技术领域，具体涉及一种离心铀浓缩系统TP板卡。
背景技术
铀同位素分离级联控制系统中，当前采用的俄方离心铀浓缩系统TP板卡主要包括数据和信号的传输电路、电源监测电路两部分，如图1所示。
数据和信号传输电路功能包括主机频率及摩擦功耗数据传输、俄方控制系统同步信号传输、节拍信号传输三部分。如图2所示，俄方TP板卡数据和信号传输功能采用变压器加整形电路实现数据信号的隔离和传输，变压器线圈及相关俄方元器件老化，导致输出波形不稳定，造成数据及信号紊乱，监测显示数据异常，由于俄方元器件老化且不易采购，导致该部分无法修复。
如图3所示，电源监测功能实现接收俄方控制系统发出的检测信号，通过电源监测电路监测板卡供电是否正常，在异常情况下发出故障信号，电源监测电路仅监测一路数据和信号传输电路的供电电源，当其他供电电源异常时，系统不会发出故障信号，但会出现监测显示数据异常的情况，造成故障提示不明确，影响系统稳定运行。
如图4所示，俄方TP板卡分别安装于俄方控制系统的现场逻辑柜和控制室逻辑柜内，板卡外部供电由所在逻辑柜提供，由于俄方系统已投运近20年，目前该俄方TP板卡无备品备件，同时无法采购俄制备件，影响级联稳定运行。另外由于该俄方TP板卡所使用芯片等原件均为俄制元件，且元器件无详细的功能参数说明，导致无法采购元器件替代维修，给生产运行带来隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离心铀浓缩系统TP板卡，能够控制铀浓缩系统正常稳定运行。
本发明的技术方案如下：
一种离心铀浓缩系统TP板卡，包括板卡电源、电源检测电路以及信号通道；
所述的板卡电源用于给板卡供电，保证板卡稳定工作；
所述的信号通道有三组，每组信号通道都由信号整形电路、隔离电路和输出电路组成；
所述的电源检测电路安装于俄方逻辑柜内部，用于采集俄方逻辑柜发出的检测信号；
所述的电源检测电路由三部分组成，分别为开关、电源模块和故障检测电路；
所述的开关用于控制电源模块的通断，电源模块用于将板卡电源分解为六路电源，分别作为三组信号通道的输入端电源和输出端电源，故障检测电路用于检测电源模块是否正常工作。
为保障信号可靠传输，三组信号通道采用两种隔离方式，信号输入端和输出端相互隔离、三组信号之间相互隔离；
所述信号隔离的目的是使得输入端和输出端之间不直接发生电联系，保证前级与后级之间不会引入电源干扰，同时保证三组信号通道之间无相互干扰。
向每个信号通道电路的输入端输入方波信号，经信号整形电路整形后变为标准的方波信号，再传送至隔离电路以保证输入端、输出端隔离，确保系统电信号传输安全稳定，最后再传送至输出电路，将信号功率放大后进行远距离传输，以保证信号的稳定性。
所述的板卡电源采用双路冗余供电模式。
所述的三组信号通道分别用于传输频率及摩擦功率信号、同步信号和节拍信号。
所述的电源检测电路通过硬件插接的方式安装于俄方逻辑柜内部。
当所述的开关接收到俄方逻辑柜发出的检测信号时，接通电源模块，而后电源模块输出六路电源至故障检测电路，由故障检测电路分别检测六路电源，当其中任意一路电源故障时，故障检测电路会发出故障信号，而当六路电源均正常工作时，不发出故障信号。
当所述的开关未接收到检测信号时，电源模块不输出工作电源，故障检测电路发出故障信号。
本发明的显著效果在于：
(1)本发明TP板卡的各项功能满足工艺监控运行需求，同时兼容俄方控制系统，能够替换原俄方板卡，解决了原俄方板卡无法修复和购置的难题，有效提高了系统运行的稳定性，填补了自控系统运行空白。
(2)本发明TP板卡通过对信号传输通道的隔离和整形设计，提高了波形传输的准确性，可直接采集俄方波信号，改进了原俄方通过将脉冲信号变换为方波的采集方式，避免了二次转换带来的信号延迟及具有不准确性问题；另外通过隔离电路设计实现了三类隔离，分别是输入端与输出端隔离、三组信号间的相互隔离、输入输出端的电源隔离，保证信号传输的准确性与可靠性。
(3)本发明TP板卡通过电源检测电路设计，实现了六组电源信号的全部检测，改进了原俄方板卡仅对一路电源信号检测的缺陷，提高了系统运行的稳定性，避免了原俄方系统某一路未被监测电源故障时，控制系统不发报警的缺陷。
(4)本发明在国内应用尚属首次，同时基于铀浓缩工艺的特殊性，离心铀浓缩TP板卡的国产化研究尚无相关报道，通过分析研究俄方离心铀浓缩控制系统工作原理及TP板卡工作原理，结合运行经验，重新设计离心铀浓缩TP板卡，达到了控制铀浓缩系统正常稳定运行的目的。
附图说明
图1为俄方TP板卡功能示意图；
图2为俄方信号传输原理示意图；
图3为俄方电源检测电路图；
图4为俄方系统原理示意图；
图5为本发明板卡结构示意图；
图6为本发明板卡信号通道原理图；
图7为本发明板卡电源检测电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图5所示的一种离心铀浓缩系统TP板卡，包括板卡电源、电源检测电路以及信号通道。
所述的板卡电源采用双路冗余供电模式，用于给板卡供电，保证板卡稳定工作。
所述的信号通道有三组，分别用于传输频率及摩擦功率信号、同步信号和节拍信号，每组信号通道都由信号整形电路、隔离电路和输出电路组成。如图6所示，为保障信号可靠传输，三组信号通道采用两种隔离方式，信号输入端和输出端相互隔离、三组信号之间相互隔离。所述信号隔离的目的是使得输入端和输出端之间不直接发生电联系，保证前级与后级之间不会引入电源干扰，同时保证三组信号通道之间无相互干扰。
向每个信号通道电路的输入端输入方波信号，经信号整形电路整形后变为标准的方波信号，再传送至隔离电路以保证输入端、输出端隔离，确保系统电信号传输安全稳定，最后再传送至输出电路，将信号功率放大后进行远距离传输，以保证信号的稳定性。
所述的电源检测电路通过硬件插接的方式安装于俄方逻辑柜内部，用于采集俄方逻辑柜发出的检测信号。如图7所示，所述的电源检测电路由三部分组成，分别为开关、电源模块和故障检测电路。其中，所述的开关用于控制电源模块的通断，电源模块用于将板卡电源分解为六路电源，分别作为三组信号通道的输入端电源和输出端电源，故障检测电路用于检测电源模块是否正常工作。
当所述的开关接收到俄方逻辑柜发出的检测信号时，接通电源模块，而后电源模块输出六路电源至故障检测电路，由故障检测电路分别检测六路电源，当其中任意一路电源故障时，故障检测电路会发出故障信号，而当六路电源均正常工作时，不发出故障信号。
当所述的开关未接收到检测信号时，电源模块不输出工作电源，故障检测电路发出故障信号。

Claims (8)

1.一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：包括板卡电源、电源检测电路以及信号通道；
所述的板卡电源用于给板卡供电，保证板卡稳定工作；
所述的信号通道有三组，每组信号通道都由信号整形电路、隔离电路和输出电路组成；
所述的电源检测电路安装于俄方逻辑柜内部，用于采集俄方逻辑柜发出的检测信号；
所述的电源检测电路由三部分组成，分别为开关、电源模块和故障检测电路；
所述的开关用于控制电源模块的通断，电源模块用于将板卡电源分解为六路电源，分别作为三组信号通道的输入端电源和输出端电源，故障检测电路用于检测电源模块是否正常工作。
2.如权利要求1所述的一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：为保障信号可靠传输，三组信号通道采用两种隔离方式，信号输入端和输出端相互隔离、三组信号之间相互隔离；
所述信号隔离的目的是使得输入端和输出端之间不直接发生电联系，保证前级与后级之间不会引入电源干扰，同时保证三组信号通道之间无相互干扰。
3.如权利要求1所述的一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：向每个信号通道电路的输入端输入方波信号，经信号整形电路整形后变为标准的方波信号，再传送至隔离电路以保证输入端、输出端隔离，确保系统电信号传输安全稳定，最后再传送至输出电路，将信号功率放大后进行远距离传输，以保证信号的稳定性。
4.如权利要求1所述的一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：所述的板卡电源采用双路冗余供电模式。
5.如权利要求1所述的一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：所述的三组信号通道分别用于传输频率及摩擦功率信号、同步信号和节拍信号。
6.如权利要求1所述的一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：所述的电源检测电路通过硬件插接的方式安装于俄方逻辑柜内部。
7.如权利要求1～6任一项所述的一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：当所述的开关接收到俄方逻辑柜发出的检测信号时，接通电源模块，而后电源模块输出六路电源至故障检测电路，由故障检测电路分别检测六路电源，当其中任意一路电源故障时，故障检测电路会发出故障信号，而当六路电源均正常工作时，不发出故障信号。
8.如权利要求7所述的一种离心铀浓缩系统TP板卡，其特征在于：当所述的开关未接收到检测信号时，电源模块不输出工作电源，故障检测电路发出故障信号。
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