CN202339718U - 一种可扩展的核电dcs自动测试装置 - Google Patents

一种可扩展的核电dcs自动测试装置 Download PDF

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汪波
曹宗生
王春伟
孟广国
宋立新
高红波
吕秀红
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China General Nuclear Power Corp
China Techenergy Co Ltd
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

本实用新型涉及一种可扩展的核电DCS自动测试装置,包括测试柜,所述测试柜内安装有调理机箱、工控机、航空插座,其中工控机内设置有数据采集卡,调理机箱内安装有调理卡,数据采集卡通过数据线与调理机箱连接,调理机箱通过数据线与航空插座连接,航空插座通过航空插头与测试端连接。本实用新型利用背板的方式插接调理卡,支持热插拨,使测试信号的扩展更加方便,避免了现有技术中用数据线插接需要重新启动的问题。

Description

—种可扩展的核电DCS自动测试装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及ー种自动化测试装置,具体涉及ー种能够根据测试对象扩展测试接ロ的核电站DCS自动测试装置。
背景技术
[0002] 核电站的数字化仪控系统(简称DCS)作为核电机组的关键设备,是核电站的重要组成部分,数字化仪控系统将现场的各个控制器和仪表及仪表设备互联,包括保护系统、控制系统、安全停堆系统、保障系统和辅助系统等几部分,各系统利用所需的仪表和控制设备完成核电站大部分エ艺过程的自动化检测和控制功能。核电站机组的安全可靠、经济运行已经在很大程度上取决于数字化仪控系统的性能水平。数字化仪控系统エ艺流程复杂,监测和控制的參数多而且各种过程參数联系密切,以1000MW典型的核电站数字化仪控系统为例,它的參数信息量和指令大约是7000〜9000个,维护和检测各个控制柜的安全性和稳定性不但可以保证核电站的正常运行,还能够证明系统硬件和软件配置的完整性和正确性、输入文件实施的完整性和正确性以及数字化仪控系统的功能和性能是否符合合同、技术规格等要求。因此数字化仪控系统在生产的各个阶段需要进行验证,以确定系统本身的安全性,其中系统集成阶段在下列エ序完成时需要进行测试:硬件系统配置完成、平台软件安装完成、工程组态下装完成、测试工程下装完成和网络环境搭建完成等。在整个数字化仪控系统集成后还需要通过各种测试项进行验证。数字化仪控系统的控制点位于多个控制柜内,控制柜包括不同的IO柜和端子柜,对控制柜的验证包括単体测试、性能测试、逻辑测试 (设备及功能测试)和HMI测试四种,在测试时需要对测试点外加和采集各类信号。
[0003] 现有技术中ー是采用手工测试,利用信号发生器、示波器、过程控制仪表等各种设备进行手动测试,在进行测试项时需要外加和采集各类信号,再利用各种仪表或短接线的方法人工在数字化仪控系统现场控制柜的接线端子排上加信号。例如要为数字化仪控系统现场控制柜加入ー个4〜20mA信号,需要人工查看图纸,将信号源的电缆连接相应的接线端子上,测试完ー个通道还需要拆线,并再接到另ー个通道上进行测试,一个控制柜测试下来需要发送和采集大量的信号,不但测试效率低,花费时间长、人力消耗大,而且由于仪表的局限性,ー些测试项还无法进行。
[0004] 另ー种测试方法是集成测试,现有的集成测试装置均为国外产品,国内公司并无成熟的解决方案和产品,岭澳二期核电站数字化仪控系统项目采用AREVA公司的ERBUS_ TXS产品,此产品可以针对特定的系统执行验证测试功能,但是一次测试的信号点少,硬件方面不能满足大量信号(上万信号)试验要求,而且硬件接ロ结构不利于大量测试点的快速连接。在使用方面,测试软件开发时间长、用户界面不友好、软件维护费用高,且测试软件采用固化方式,不能进行二次开发以适应新的各项功能测试。
实用新型内容
[0005]为解决现有技术中核电站数字化仪控系统的控制柜集成测试一次测试控制点少且插接不方便的问题,本实用新型提供ー种一次能同时测试多个信号点的集成测试装置, 具体方案如下:ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,包括测试柜,其特征在于,所述测试柜内安装有调理机箱、エ控机、航空插座,其中エ控机内设置有数据采集卡,调理机箱内安装有调理卡,数据采集卡通过数据线与调理机箱连接,调理机箱通过数据线与航空插座连接,航空插座通过航空插头与测试端连接。
[0006] 为方便插接调理卡:所述调理卡通过背板安装在调理机箱内。
[0007] 为实现热插拨:所述调理机箱内背板通过欧式连接器与调理卡插接,其中数据采集卡的数据线与背板连接,航空插座的数据线与调理卡上的DB37接ロ连接。
[0008] 为提供不同的调整信号:所述调理卡包括AO调理卡、Al调理卡、DO调理卡和DI调理卡。
[0009] 为了适应多路测试:所述AO调理卡和Al调理卡提供96路的信号输出和输入,DO 调理卡和DI调理卡提供192路的信号输出和输入。
[0010] 为方便远程控制:所述エ控机内设置有与网络连接的以太网卡。
[0011] 为提供调理卡的安装数量:所述调理机箱为6U14槽。
[0012] 本实用新型利用背板的方式插接调理卡,支持热插拨,使测试信号的扩展更加方便,避免了现有技术中用数据线插接需要重新启动的问题。采用调理机箱的方式后,大大减小了测试装置的安装体积,使测试更加方便。本方案提供易于使用的人机交互界面,以及硬件配置和管理功能,不仅能实现单个信号的手动控制输入与输出,也能按预先规划好的测试用例自动进行测试,并给出相应的测试結果。本方案中各调理卡以插卡方式与调理机箱背板相连,当调理卡发生故障时,只需用功能正常的同类调理卡替换掉发生故障的调理卡, 即可实现快速问题定位与维修的目的。
附图说明
[0013] 图I本实用新型的原理图。
[0014] 图2本实用新型的结构示意图。
[0015] 图3调整机箱的结构示意图。
[0016] 附图中标号说明:1-测试机拒、2-エ控机、3-调理机箱、4-航空插座、5-背板、 6-调理卡、7-连接器、8-DB37接ロ。
具体实施方式
[0017] 如图I所示,本方案利用エ控机2输出和接收各种测试信号,通过エ控机内部的数据采集卡与调理机箱3连接,调理机箱3内的各种调理卡6将输出的控制信号和接收的回馈信号进行相应的调理后送到相应的接收端,输出的调理信号通过与调理机箱3连接的航空插座4输送到被测端。
[0018] 如图2所示,本方案以ー个测试机柜I为基本単位,包括ー个6U(1U = 4. 445厘米)14槽调理机箱3,一台エ控机2,エ控机2可选用PCI总线或PXI总线的エ业计算机,本方案的エ控机选用的是PXI-8108。エ控机2内安装有若干数据采集卡及16 ロ的以太网卡。 调理机箱3内的调理卡6包括AO调理卡、Al调理卡、DO调理卡和DI调理卡,各调理卡间同歩,同步精度可达到Ims ; —个调理机箱3能够提供AO (模拟量输出)信号96路,Al (模拟
4量输入)信号96路,DO (数字量输出)信号192路,DI (数字量输入)信号192路,其中DO 输出频率能达到每通道IMHZ。
[0019] 如图3所示,调理机箱3内安装有背板5,各调理卡6利用连接器7插接在背板5 上可实现热插拨,背板5上的AO调理卡与DO调理卡之间提供硬件同步功能,在背板5上提供硬件同步接ロ,各エ业控制机间通过PCI Bridge桥接扩展PCI总线的方式,实现测试装置的测试容量的扩展与控制。其中背板5与エ控机2上数据采集卡通过数据线连接,各调理卡6上设置有对外的DB37接ロ 8,通过凤凰端子与符合MIL-DTL-38999标准的100PIN航空插座4相联,实现调理信号独立线路的输出和输入。
[0020] 调理机箱提供丰富的电气接ロ,能模拟和操作エ业现场绝大多数设备。如24V、48V 继电器,0-20mA、4-20mA、-10V-10Vェ业现场用传感器、执行器以及ェ业以太网通讯设备。

Claims (7)

1. ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,包括测试柜(I),其特征在于,所述测试柜内安装有调理机箱(3)、エ控机(2)、航空插座(4),其中エ控机(2)内设置有数据采集卡,调理机箱(3)内安装有调理卡出),数据采集卡通过数据线与调理机箱连接,调理机箱(3)通过数据线与航空插座(4)连接,航空插座通过航空插头与测试端连接。
2.如权利要求I所述的ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,其特征在于,所述调理卡(6)通过背板(5)安装在调理机箱(4)内。
3.如权利要求I所述的ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,其特征在于,所述调理机箱(4)内背板(5)通过欧式连接器(7)与调理卡(6)插接,其中数据采集卡的数据线与背板(5)连接,航空插座(4)的数据线与调理卡上的DB37接ロ(8)连接。
4.如权利要求I所述的ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,其特征在于,所述调理卡(6)包括AO调理卡、Al调理卡、DO调理卡和DI调理卡。
5.如权利要求4所述的ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,其特征在于,所述AO调理卡和Al调理卡提供96路的信号输出和输入,DO调理卡和DI调理卡提供192路的信号输出和输入。
6.如权利要求I所述的ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,其特征在于,所述エ控机(2)内设置有与网络连接的以太网卡。
7.如权利要求I所述的ー种可扩展的核电DCS自动测试装置,其特征在于,所述调理机箱(3)为6U14槽。
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