DE2941478A1 - System zur messung von soll-parametern in einer ueberwachten umgebung - Google Patents

Description

System zur Messung von Soll-Parametern in einer überwachten Umgebung

Die Erfindung betrifft ein System zur Messung von Soll-Parametern in einer überwachten Umgebung unter Verwendung einer Vielzahl von in der überwachten Umgebung verschiebbaren und in zwei Gruppen unterteilten Detektoren, mit ersten Steuereinrichtungen zur Positionierung der ersten Gruppe von Detektoren in einer ersten vorgegebenen Auswahl von Positionen, von welchen die Detektoren die Sollparameter beschreibende Signale liefern, wobei die erste Gruppe von Detektoren und die ersten Steuereinrichtungen ein erstes Untersystem bilden, und mit zweiten Steuereinrichtungen zur Positionierung der zweiten Gruppe von Detektoren in einer zweiten vorgegebenen Auswahl von Positionen, von welchen die Detektoren die Soll-Parameter beschreibenden Signale liefern, wobei die zweite Gruppe von Detektoren und die zwei Steuereinrichtungen ein zweites Untersystem bilden.

Ein derartiges System findet vorzugsweise zur automatischen Flußaufzeichnung in Kernreaktoren Verwendung, für welche eine direkte periodische Überwachung der axialen Flußverteilung im Kern notwendig ist, um eine optimale Brennstoffversorgung durch die

Fs/ai

Über-

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Überwachung der Position der Brennstoffkernstäbe und deren Steuerung zu gewährleisten und andererseits weitere Bedingungen im Inneren des Kerns zu überwachen. Bei einem derartigen Kernaufzeichnungssystem ist im verhältnismäßig großen Umfang eine Bedienungssteuerung und Datenverdichtung durch Bedienungspersonal erforderlich. Die Vielzahl der bisher bekannten und verwendeten Systeme läßt sich im wesentlichen in zwei Kategorien unterteilen. Für die Kategorie der einfachen Systeme, bei welcher keine koordinierte automatische Kontrolle und die Datenverdichtung der Vielzahl von Detektoren vorgesehen ist, sind individuelle Steuereinrichtungen für die Antriebsmechanismen und die Datenverdichtung vorgesehen, welche von dem Bedienungspersonal oder einem zentralen Rechner für die Betriebssteuerung bedient werden. Mit einem solchen System läßt sich die Fehlerwahrscheinlichkeit stark verringern, da das Ausfallen eines Systems keinen Einfluß auf das andere System hat. Jedoch erhöhen sich dadurch die Aufgaben des zentralen Computers für die Betriebs Steuerung und für das Bedienungspersonal, welches für die Steuerung und die detaillierte Datenverdichtung bzw. Datenerfassung zuständig ist.

Bei den automatisierten Systemen der zweiten Kategorie, für welche eine Steuerung der Vielzahl der Detektoren notwendig und eine interne Datenerfassung bzw. Verdichtung erforderlich ist, wird in der Regel eine zentrale Datenverarbeitung und eine zentrale Steuerung verwendet, um die Kosten möglichst zu verringern. Derartige Systeme sind jedoch durch eine Vielzahl von Fehlermöglichkeiten sehr ausfallgefährdet, so daß die Flußaufzeichnung verhindert bzw. verzögert werden kann und sich dadurch erhebliche organisatorische und

rechtliche

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rechtliche Nachteile einstellen können. Es wurden auch bereits Überlegungen angestellt, um ein derartiges kompliziertes System redundant aufzubauen, jedoch wurde dies aus Kostengründen bisher nicht verwirklicht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Flußaufzeichnungs- und Überwachungssystem zu schaffen, das wirtschaftlich und automatisch eine Flußauf zeichnung im Kern mit einer Vielzahl von koordinierte gesteuerten Detektoren und einer koordinierten internen Datenverdichtung bzw. Erfassung ermöglicht und den Ausfall einer beliebigen einzigen Anlagekomponente toleriert.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs erwähnten System erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß erste Speichereinrichtungen vorhanden sind, welche mit dem ersten Untersystem zusammenwirken und die erste und zweite vorgegebene Auswahl von Positionen betreffenden Datenspeichern, daß zweite Speichereinrichtungen vorhanden sind, welche mit dem zweiten Untersystem zusammenwirken, und die erste und zweite vorgegebene Auswahl von Positionen betreffenden Datenspeichern, daß Pufferschaltungen das erste und zweite Untersystem miteinander verkoppeln, daß mit den Pufferschaltungen Kommunikationseinrichtungen verbunden sind, welche den koordinierten Betrieb beider Untersysteme ohne die Übertragung von Fehlerzuständen bzw. -bedingungen zwischen den Untersystemen zulazulassen, und daß bedienungsgesteuerte Umschalteinrichtungen mit den Pufferschaltungen verbunden sind, welche die Einschaltung eines Untersystems zulassen, um mit dessen Detektoren zunächst die vorgegebenen Positionen dieses Untersystems und anschließend die des anderen Untersystems in Abhängigkeit von den gespeicherten Daten abzutasten.

Eine

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Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner vor, daß die ersten und zweiten Steuereinrichtungen Mikroprozessoren umfassen, daß die ersten und zweiten Speichereinrichtungen leistungslos arbeitende Festspeicher sind, daß die Kommunikat ions einrichtungen erste und zweite Hilfs-Busleitungen sowie erste und zweite Mehrfachdurchgangsschaltungen umfassen, wobei der ersten Hilfs-Busleitung die erste Pufferschaltung und der zweiten Hilfs-Busleitung die zweite Pufferschaltung zugeordnet ist, daß die erste Mehrfachdurchgangsschaltung direkt mit dem Mikroprozessor der ersten Steuereinrichtungen sowie über die Hilfsbusleitung und die zweite Pufferschaltung mit dem Mikroprozessor der zweiten Steuereinrichtungen verbunden ist, daß die zweite Mehrfachdurchgangsschaltung direkt mit dem Mikroprozessor der zweiten Steuereinrichtungen sowie über die Hilfs-Busleitung und die erste Pufferschaltung mit dem Mikroprozessor der ersten Steuereinrichtungen verbunden ist, und daß einerseits der Mikroprozessor der ersten Steuereinrichtungen über die Hilfs-Busleitung in der Lage ist, die Abtastung der zweiten Gruppe von Detektoren beim Ausfall des Mikroprozessors der zweiten Steuereinrichtung zu steuern und andererseits der Mikroprozessor der zweiten Steuereinrichtungen über die Hilfs-Busleitung in der Lage ist, die Abtastung der zweiten Gruppe von Detektoren beim Ausfall des Mikroprozessors der ersten Steuereinrichtungen zu steuern.

Ein nach den Merkmalen der Erfindung aufgebautes Flußaufzeichnungssystem ist als unterteiltes System mit Redundanz aufgebaut und ermöglicht selbst im fehlerhaften Betrieb eine wirtschaftliche, automatische Flußauf zeichnung in einem Kernreaktor solange nur eine einzige Teilkomponente ausgefallen ist. Dabei ist eine koordinierte Steuerung der Vielzahl der Detektoren und eine zentralisierte Datenverarbeitung

der

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der intern erfaßten Daten möglich.

Bei einem solchen System ist eine Unterteilung in zwei Untersysteme vorgesehen, wobei jedes einzelne Untersystem eine eigene zentrale Datenverarbeitung und eigene Steuereinrichtungen unter Verwendung von Mikroprozessoren umfaßt. Obwohl das System eine hohe Redundanz hat, sind die Schnittstellen . zu den Antriebssystemen in den verseuchten Bereich der zu überwachenden Umgebung nicht dupliziert, so daß eine erhebliche Kosteneinsparung möglich ist. Die Antriebseinrichtungen sind zur einen Hälfte dem einen Untersystem und zur anderen Hälfte dem anderen Untersystem zugeordnet. Dabei können die einzelnen Untersysteme jeweils die Hälfte der Antriebe und der Wegverzweigungsmechanismen auf einmal betätigen. Die Antriebe und Wegverzwe igungsmechanismen der einzelnen Untersysteme sind mechanisch miteinander verbunden, so daß die Wegverzweigungsmechanismen des einen Untersystems auch in Verbindung mit dem anderen Untersystem betrieben werden können, um entsprechende Detektoren einzusetzen. Im Normalbetrieb steuert jedes Untersystem seine eigenen Antriebe für die Detektoren und die eigenen Wegverzweigungsmechanismen, so daß eine komplette Flußaufzeichnung in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist. Durch die Koordination der beiden Untersysteme und die Datenübertragung über jeweils eine einfache Mehrfachdurchgangsschaltung in Form eines Speicherregisters wird erreicht, daß der Ausfall eines Untersystems keinen Einfluß auf die Wirkungsweise des anderen Untersystems und die grundsätzliche Überwachungsaufgabe hat.

Wenn ein Fehler im einen Untersystem auftritt und dieses nicht mehr länger den Antriebsmechanismus normal betätigen kann, dann ist das andere verbleibende Untersystem in der Lage, eine

volle

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volle Flußauf zeichnung vorzunehmen, nachdem zwei Durchläufe hintereinander stattgefunden haben. Das im Betrieb verbleibende Untersystem wird dann zunächst die ihm zugeordneten Tauchhülsen mit den eigenen Antriebseinheiten und dem Wegverzweigungsmechanismus betreiben und die Abtastung durchführen. Nach diesem Zyklus kann durch eine bedienungsgeführte Umschaltung die Abtastung mit Hilfe der verbleibenden Detektoren und Tauchhülsen erfolgen, indem diese von dem im Betrieb befindlichen Untersystem aus gesteuert werden. Der einzige Nachteil, der sich dabei ergibt, besteht in der Verdoppelung der Zeit, welche für die gesamte Flußaufzeichnung notwendig ist. Wenn dagegen ein Wegverzweigungsmechanismus ausfällt, wirkt sich dieser lediglich dadurch aus, daß die diesem Wegverzweigungsmechanismus zugeordneten Tauchhülsen ebenfalls ausfallen, womit nach wie vor eine Flußauf zeichnung möglich ist, jedoch nur mit der Hälfte der Detektoren.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Flußaufzeichnungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der aufgeteilten Elektronik des Flußaufzeichnungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 3 und 4 detaillierte Blockdiagramme einer typischen Verwirklichung eines Teils der geteilten Elektronik gemäß Fig. 2.

Das

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Das automatische Flußaufzeichnungssystem besteht aus einer Überwachungsstation und einem Antriebssystem für die Detektoren. Dieses Antriebssystem für die Detektoren umfaßt typischerweise mehrere Antriebseinheiten, von welchen jede aus einem verschiebbaren Detektor an einem flexiblen Kabel besteht. Mit jeder Antriebseinheit ist ein drehbarer Mechanismus für die Wegverzweigung und eine Anzahl von Tauchhülsen verbunden, welche in den Reaktorkern verschoben werden können. Diese drehbare Wegverzweigung funktioniert als mechanischer Multiplexer und ermöglichtjjeden möglichen Weg im Reaktorkern mit jedem der Detektoren abzutasten. Die Einzelheiten der Antriebseinheiten und der Detektoren brauchen im einzelnen nicht beschrieben zu werden, da sich diese aus den US-PS 3 858 191 und 3 932 211 ergeben. Entsprechend der Darstellung in der US-PS 3 932 211 werden die Detektoren in den Reaktorkernbereich während normaler Betriebsbedingungen nach einem vorgegebenen intermittierenden Zeitprogramm eingeführt Nach der Einführung werden die Detektoren automatisch durch den Kern bereich entlang fest vorgegebener Wege verschoben. Die Ausgangssignale der Detektoren werden als Funktion des Ortes auf gezeichnet und geben die Verteilung der Reaktorleistung wider.

Ein derartiges System kann je nach der Größe der Anlage aus vier, fünf oder sechs Detektor/Antriebsvorrichtungen bestehen, die derart miteinander verbunden sind, daß sie den Zugang zu verschiedenen Kombinationen von Tauchhülsen im Kern haben. Um diesen Zugang zu ermöglichen, ist jedem Detektor eine drehbare 5-Wegverzweigung und eine drehbare 10-Wegverzweigung zugeordnet. Die Verteilungskarte des Kerns wird durch die Auswahl bestimmter Tauchhülsen , durch welche

die

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die Detektoren verschoben werden, über die Wegverzweigung erstellt.

In Fig. 1 ist das System zum Einführen von verschieblichen Miniaturdetektoren, z. B. von In-Kern-Neutronendetektoren dargestellt. Die zurückziehbaren Tauchhülsen, in welchen Miniaturdetektoren 12 verschoben werden, verlaufen in der angedeuteten Weise und werden in den Reaktorkern 14 über Leitungen eingeführt, welche vom Boden des Reaktorkessels durch den Betonschirm 18 zu einer Tauchhülsenschleuse 20 verlaufen. Da die verschiebbaren Tauchhülsen am vorderen reaktorseitigen Ende verschlossen sind, dringt keine Flüssigkeit in diese ein. Die Tauchhülsen wirken daher auch als Druckbarriere zwischen dem Wasserdruck im Reaktor, der in der Größenordnung von

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beispielsweise 175 kg/cm liegen kann, und der Außenatmosphäre. Die mechanische Abdichtung der zurückziehbaren Tauchhülsen und der Leitungen erfolgt an der Tauchhülsenschleuse 20. Die Leitungen 22 sind im wesentlichen Verlängerungen des Reaktorkessels 16 , wobei die Tauchhülsen die Einführung der Detektoren durch diese Leitungen ermöglichen. Im Betrieb verbleiben die Tauchhülsen 10 stationär im Kern und werden nur zurückgezogen, wenn beim Brennstoff nachfüllen oder bei der Wartung Unterdruckbedingungen vorherrschen. Die Tauchhülsen können auch bis zum Boden des Reaktorkessels zurückgezogen werden, wenn Arbeiten am Innern des Kessels notwendig sind.

Das Antriebssystem zum Einführen der Miniaturdetektoren umfaßt im wesentlichen eine Antriebseinheit 24, Endschalter 26, eine drehbare 5-Wegverzweigung 28, eine drehbare 10-Wegverzweigung 30 und Trennventile 32, wie in Fig. 1 angedeutet ist.

Jede

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Jede Antriebseinheit verschiebt ein hohles, schraubenförmig gewickeltes Kabel in den Kern, an dessen vorderem Ende ein Miniaturdetektor und ein Koaxialkabel befestigt ist, über welches der Signalaustausch nach außen erfolgt.

Das Einführen einer Gruppe von Detektoren in den Kern wird über die Elektronik kontinuierlich abgetastet und der gesamte Fluß durch die Elektronen aufgezeichnet.

Die Funktion des automatischen Flußaufzeichnungssystems wird anhand der Fig. 2 erläutert, welches eine Konsole SC für diesen Zweck als Blockschaltbild zeigt. Mit Hilfe dieser Konsole werden alle erforderlichen Wege durch den Kern automatisch überprüft, die Meßwerte der Detektoren aufgezeichnet und diese Information der Betriebsüberwachung und dem Betriebsrechner zur Verfügung gestellt.

Das Betriebssystem der Konsole SC ist in zwei voneinander relativ unabhängige Untersysteme SA und SB unterteilt. Jedes dieser Untersysteme kontrolliert grundsätzlich die eine Hälfte der Antriebsmechanismen. Für den Fall des Ausfalls eines der Untersysteme übernimmt das andere Untersystem die Tätigkeit des ausgefallenen Systems, sobald die eigene Überwachungsaufgabe abgeschlossen ist. Diese Flexibilität wird ermöglicht aufgrund der Antriebsmechanismen, die eine Umschaltung eines Detektors von seinem normalen Meßweg auf den Meßweg des anderen Detektors über die Wegverzweigungen zulassen.

Die 5-Wegverzweigung, welche von jedem Untersystem aus steuerbar ist, hat einen Zugang zur 10-Wegverzweigung des anderen Unter systems.

Wenn

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Wenn ein Untersystem unwirksam wird, wird mit Hilfe eines Auslösesignals von der Bedienungsperson der Mikroprozessor veranlaßt, die 5-Weg-Verzweigung des in Betrieb befindlichen Untersystems derart zu drehen, daß ein Zugang zur 10-Wegverzweigung des nicht funktionsfähigen Untersystems geschaffen wird. Das im Betrieb befindliche Untersystem veranlaßt dann seine ihm zugeordneten Detektoren, nicht nur die Tauchhülsen im eigenen Untersystem, sondern auch die Tauchhülsen im außer Funktion befindlichen Untersystem für die Abtastung zu beschicken.

Um die Fehlertoleranz der Konsole SC zu erhalten, ist es wünschenswert, die beiden Untersysteme SA und SB grundsätzlich voneinander zu trennen. Trotz dieser elektrischen und physikalischen Trennung der beiden Untersysteme SA und SB ist ein einheitliches System für die Anwendung vorzuziehen. Aufgrund dieses Konzeptes hat jedes Untersystem einen eigenen Drucker AP bzw. BP und einen eigenen Bildschirm AD bzw. BD. Es wird auch ein einziges Tastenfeld KB benutzt, wenn die Bedienungsperson mit dem Untersystemen Informationen austauscht. Zu diesem Zweck ist ein Umschalter SW vorgesehen.

Für den Betrieb bei einem Ausfall eines Untersystems genügt ein einziger Befehl MC für das andere Untersystem über die handgesteuerte Transferschaltung TC,um das im Betrieb befindliche System aufzuschalten und die Flußverteilungskarte mit Hilfe einer einfachen Kommunikation zwischen den beiden Untersystemen zu erstellen. Bei allen anderen Betriebsfunktionen arbeitet die Bedienungsperson nur mit einem einzigen Untersystem. Jedes Untersystem hat eine einzige Haupt-Busleitung 40 bzw. 60, welche entsprechend über einen Mikroprozessor 42 bzw. 62 angesteuert wird. Ein solcher Mikroprozessor kann beispielsweise vom

Typ

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Typ Intel 8080 sein. Da es für das eine Untersystem im Fehlerbetrieb notwendig ist, die Wegverzweigung des anderen Untersystems zu steuern, sind Hilfs-Busleitungen AX und BX vorgesehen, welche die Trennebene zum anderen System jeweils durchdringen. Diese Hilfs-Busleitungen sind jedoch von den Haupt-Busleitungen getrennt, so daß ein Fehler nicht auch den Ausfall des übergeordneten Untersystems auslöst. Diese Hilfs-Busleitungen AX und BX werden auch dazu benutzt, um einen begrenzten Datenverkehr zwischen den Untersystemen zuzulassen.

Wie aus den Blockdiagrammen gemäß Fig. 2 hervorgeht, sind die beiden Untersysteme SA und SB identisch aufgebaut, wobei die Trennebene B nicht nur eine elektrische, sondern auch eine physikalische Trennebene sein kann. Der Datenaustausch zwischen den beiden Untersystemen erfolgt, wie bereits erwähnt, über die Hilfs-Busleitungen AX bzw. BX und die dazu in Serie liegenden Pufferschaltungen 58 bzw. 78.

Die Intelligenz der einzelnen Untersysteme SA und SB hängt von den Mikroprozessoren 42 bzw. 62 ab. Die Untersysteme arbeiten entsprechend den Anweisungen der Antriebsschnittstellenschaltungen 46 und 66, der Detektorschnittstellenschaltungen 48 und 68 sowie der Dateneingabe /Ausgabeschaltungen 44 und 64, wobei diese Wirkungsweise herkömmlichen Flußaufzeichnungssystemen entspricht und nur soweit erläutert wird, als dies für das Verständnis des Systems erforderlich ist.

Dem Untersystem SA gemäß Fig. 2 sind Detektoren A, B und C zugeordnet, während die Detektoren D, E und F zumUntersystem SB gehören. Die Antriebsschnittstellenschaltung 46

steuert

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steuert die Antriebseinheiten der Detektoren A, B und C, wogegen die Detektorschnittstellenschaltung 48 die elektrische Erregung der Detektoren liefert und die Dateninformation von den Detektoren zu der Haupt-Busleitung 40 überträgt. Entsprechendes gilt für die Antriebs-Schnittstellenschaltung 66 des Untersystems SB, welches den Antrieb der Detektoren DEF steuert, wogegen die Detektorschnittstellenschaltung 68 die elektrische Erregung der Detektoren und die Datenübertragung von den Detektoren DEF zu der Haupt-Busleitung 60 bewirkt. Mit Hilfe der Mikroprozessoren 42 und 62 werden die den Haupt-Busleitungen 40 und 60 zugeführten Daten verarbeitet und diese über die Dateneingabe/ Ausgabe schaltungen 44 und 64, dem Rechner, den Datensichtgeräten AD und BD bzw. den Druckern AP und BP zur Verfügung gestellt. Diese Dateneir-gabe/Ausgabeschaltungen 64 und 66 können in herkömmlicher Weise aufgebaut sein, wobei sich hierfür Schaltungen vom Typ Intel 8255 und Intel 8251 anbieten.

Die 5-Wegverzweigung 52 bzw. 72 und die 10-Wegverzweigung 54 bzw. 74 der beiden Untersysteme dienen dazu, die in Fig. mit den Bezugszeichen 28 und 30 gekennzeichneten Funktionen auszuführen, um die Flußauf zeichnung im Zusammenwirken mit den Detektoren vornehmen zu können.

Leistungslose Speicher 50 und 70 in den jeweiligen Untersystemen haben eine wesentliche Funktion, um mit Hilfe dieser Unter sy sterne ein automatisches Aufzeichnungssystem des Flusses im Kern für Nuklearanlagen mit gegebener Fehlertoleranz zu schaffen.

Wie

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Wie bereits erwähnt, ist ein Ziel der Aufteilung der Elektronik die Schaffung der Möglichkeit, daß ein in Betrieb befindliches Untersystem nicht nur die diesem zugeordnete Flußaufzeichnung mit ihren Detektoren ausführt, sondern auch die Bereitstellung von Betriebsinformationen für das andere ausgefallene Untersystem, damit die diesem zugeordneten Detektoren ebenfalls ihre Abtastung ausführen und nach wie vor eine vollständige und gesamte Flußauf zeichnung im Kern sicherstellen.

Da jedes Untersystem so ausgelegt ist, daß es im wesentlichen die Hälfte aller Detektoren steuern und überwachen kann, ist es notwendig, daß das jeweils im Betrieb befindliche System, wenn eines ausfällt, alle Begrenzungen und Wege kennt, die dem ausgefallenen System zugeordnet sind, um eine Gesamtflußaufzeichnung möglich zu machen. Es wäre unpraktisch, alle diese Informationen z. B. mit Hilfe von Kodierschaltern zu speichern. Außerdem ist es wünschenswert, daß die gespeicherten Informationen auch für den Fall des Ausfalls der Stromversorgung nicht verloren gehen. Um diese Bedingungen zu erfüllen, sind die leistungslosen Speicher 50 und 70 vorgesehen, die als ROM-Speicher ausgebildet sind und beispielsweise von dem Festspeichertyp NCR 2450 verwirklicht sein können. In diesem Festspeicher sind alle Informationen gespeichert, welche den Begrenzungen und den Abtastwegen für die Detektoren beider Untersysteme zugeordnet ist. Das heißt, der Festspeicher 50 enthält nicht nur die Grenzlagen- und Weginformationen für die Detektoren A, B und C des UntersystemsSA, sondern auch die entsprechenden Informationen für die Detektoren DEF des Untersystems SB. In entsprechender Weise enthält der Festspeicher 70 des Untersystems SB die Grenzlagen- und Weginformationen für die Detektoren D, Eund Fund das Untersystems SB und für die Detektoren Aß und C des Unter-

systems

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systems SA. Es ist jedoch eine Möglichkeit vorgesehen, daß die in den leistungslosen Speichern bzw. Festspeichern 50 und 70 gespeicherten Informationen von einer Bedienungsperson über das Bedienungsfeld KB geändert werden können.

Obwohl die beiden Untersysteme SA und SB in der Lage sind, unabhängig voneinander optimal die ihnen gestellten Aufgaben zu erfüllen, ist jedoch erforderlich, daß sie auch untereinander über einen kreuzweisen Daten- und Befehlsaustausch koordiniert sind. Diese Kommunikation findet über die Hilfs-Busleitungen AX und BX, die Mehrfachdurchgangsschaltungen 56 sowie 76 und die Pufferschaltungen 58 und 78 statt. Die Funktion dieser Schaltungen besteht primär darin, die mechanische Verschiebung der Detektoren zu koordinieren und die von den jeweiligen Detektoren gelieferten Daten zu verarbeiten. Die Kommunikation in 3inem auf Mikroprozessoren basierenden System umschließt die Präsentation der Information vom einen Untersystem an das andere Untersystem und eine Verzögerung, bis das zweite Untersystem die Daten angenommen und bestätigt hat. Auf diese Weise werden jedoch die beiden Untersysteme SA und SB so sehr miteinander gekoppelt, daß das Ausfallen eines Untersystems kein fehlerfreies Weiterarbeiten des anderen Untersystems sicherstellen würde. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Untersysteme asynchron für die Fehlersituation zu betreiben. Diesem Zweck dienen die Mehrfachdurchgangsschaltungen 56 und 76, welche als Speicherregister derart wirksam sind, daß Daten oder Informationen vom einen System jweils in der Mehrfachdurchgangsschaltung des anderen Untersystems über die Hilfs-Busleitung festgehalten wird, d.h. dieses andere System ist in der Lage, sofort seine Steuer- und Kontrollfunktion aufzunehmen, ohne auf eine Bestätigung der Datenübertragung

zu warten

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zu warten. Dieses zweite Untersystem kann dann die in der Mehrfachdurchgangsschaltung gespeicherten Daten jederzeit zurückgewinnen.

Die Mehrfachdurchgangsschaltungen 56 und 76 erlauben also die Koordination des Betriebs der Untersysteme SA und SB, wenn beide Untersysteme in Funktion sind. Die Mikroprozessoren benutzen die Mehrfachdurchgangsschaltungen, um jeweils die Statusinformationen zwischen den beiden Systemen auszutauschen. Diese Statusinformationen umfassen Angaben über die zu jedem gegebenen Zeitpunkt abgetasteten Tauchhülsen, die den einzelnen Detektoren zugeordneten Verstärkungsfaktoren, die Diagnoseinformationen bezüglich des einwandfreien Betriebszustandes der Untersysteme und weitere mehr. Diese Mehrfachdurchgangs schaltungen 56 und 76 haben somit die Funktion eines kleinen "Datenfensters".

Im Reaktorkern 16 gemäß Fig. 1 ist zumindest eine der Eichung dienende Tauchhülse vorgesehen. Aus diesem Grund enthält die zwischen den Mehrfachdurchgangsschaltungen ausgetauschte Status inform at ion Angaben darüber, ob ein Detektor in dieser der Eichung zugeordneten Tauchhülse vorhanden ist, um das Einführen eines zweiten Detektors zu verhindern.

Die Hilfs-Busleitungen AX und BX dienen auch der kreuzweisen Steuerung der Untersysteme für den Fall, daß eines derselben, wie bereits erwähnt, ausfällt.

Da der Steuer- und Kommunikationsaustausch über die Trennebene P zwischen den beiden Untersystemen wesentlich ist, ergibt sich auch die Notwendigkeit, einen Puffer zwischen den

beiden

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beiden Untersystemen vorzusehen. Dieser Puffer stellt die gewünschte Kommunikation und Überwachung sicher und verhindert die Zuordnung von Fehlerbedingungen eines nicht in Betrieb befindlichen Systems zurück auf die Haupt-Busleitung des im Betrieb befindlichen Systems, was den ordnungsgemäßen Betrieb dieses Systems beeinträchtigen könnte. Diese Funktion wird von den Pufferschaltungen 58 und 78 erfüllt, welche den Haupt-Busleitungen 40 bzw. 60 zugeordnet sind.

Eine typische Verwirklichung der Schaltung gemäß Fig. 2 geht aus den Fig. 3 und 4 hervor. Dabei zeigt Fig. 3 die Verwirklichung einer Pufferschaltung 58 und einer Mehrfachdurchgang sschaltung 56 in einem beispielsweisen Aufbau.

Die in jedem Rechnerelement der Mikroprozessoren 42 und 62 der beiden Untersysteme gespeicherte Information wird in Form von Befehlen und Daten auch an andere Teile des Systems vorwärts und rückwärts übertragen. Eine 8-Bit-Adresee vom Mikroprozessor 42 gemäß Fig. 3 wird über ein Feld von Umkehrstufen BI übertragen, welche eine Kommunikation zwischen der Haupt-Busleitung 40 und der Hilfs-Busleitung AX in einer Richtung zulassen. Die Datenleitungen erfordern eine Hin- und Zurückkommunikation zwischen der Haupt-Busleitung und der Hilfs-Busleitung, so daß eine komplexere Pufferschaltung erforderlich ist. Aus diesem Grund sind zweiseitig gerichtete Puffer BB erforderlich, die z.B. vom Typ Intel 8226 sein können. Diese Puffer bewirken die Datenübertragung zwischen der Haupt-Busleitung 40 und der Hilfs-Busleitung AX. Die Verwendung von Umkehrstufen ΒΓ und zweiseitig gerichteten Puffern BB' zwischen der Haupt-Busleitung 40 und der Hilfs-Busleitung AX bewirken die Signalkommunikation zwischen der Mehrfachdurchgangsschaltung 56 und der Hilfs-Busleitung AX.

Diese

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ORIGINAL INSPECTED

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Diese Mehrfachdurchgangsschaltung 56 ermöglicht dem Mikroprozessor 42 des einen Untersystems Informationen oder Befehle vom Mikroprozessor 42 zu speichern und von diesem eingegebene Befehle zu lesen. Diese Mehrfachdurchgangsschaltung 56 besteht aus zwei Registern MPl und MP2, die zusammen eine 8-Bit-Kapazität haben. Diese Register können durch ein Register vom Typ AM-29705 verwirklicht werden. Die beiden Register haben zwei separate Adressenleitungen derart, daß die eine in der Lage ist, über die Datenleitungen der Pufferschaltung 58 der Haupt-Busleitung 40 zu lesen und zu schreiben, während die zweite Adressenleitung über die Hilfs-Busleitung BX die vom Mikroprozessor 62 gelieferten Daten liest. Die Wirkungsweise und der Aufbau der Pufferschaltung BC ist vergleichbar mit der der Puff er schaltung 58. Jede Schaltung, welche mit der Haupt- und Neben-Busleitung des Untersystems A und B gekoppelt ist, umfaßt eine Puff er schaltung BC, um zu verhindern, daß Fehler in der Schaltung die Mikroprozessoren überladen und den Betrieb der in Funktion bleibenden Schaltungen sicherzustellen.

Die Schaltung gemäß Fig. 4 ermöglicht die Steuerung der 10-Wegverzweigung des einen Untersystems mit Hilfe eines Befehl transfers vom anderen Untersystem in Abhängigkeit von einem Befehl MC. Die Steuerung der 10-Wegverzweigung im Untersystem SA wird vom Mikroprozessor 42 aus über die zweiseitig gerichteten Pufferschaltungen BB2 und BB4 bewirkt, die mit der Haupt-Busleitung 40 über eine Pufferschaltung BC gekoppelt sind. Die Datenausgänge DO bis D7 werden an die zweiseitig gerichteten Verriegelungsschaltungen 101 und 102 übertragen, die mit Schaltungen vom Typ CDP 1825 D verwirklicht werden können. Eine Dekodierschaltung DC wählt die jeweilige Ver-

riegelungs

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riegelungsschaltung 101 bzw. 102 für den Betrieb aus. Die Verriegelungsschaltung 101 betätigt den Mechanismus der 10-Wegverzweigung, während die Verriegelungsschaltung 102 Kodesignale empfängt, die eine Rückkopplung zur Bestimmung der Position des Mechanismus darstellt.

Die Bedienungsperson kann von Hand die Steuerung für den Mechanismus der 10-Wegverzweigung, welcher dem Untersystem SA zugeordnet ist, vom Mikroprozessor 42 aus auf den Mikroprozessor 62 überführen, indem der logische Signal wert des Steuersignals MC geändert wird. Die Bedienungsperson überführt die Steuerung auf den Mikroprozessor 62 über die Hilfs-Busleitung BX, die Puff er schaltung BIO' und die zweiseitig gerichteten Pufferschaltungen EB3 und BB5, welche die Datensignale DO' bis D7' an die Verriegelungsschaltungen 101 und 102 übertragen. Die Schaltungen BB2 bis BB5 können durch Schaltungen vomTyp Intel 8216 verwirklicht werden.

Zusätzlich zu der Pufferfunktion arbeiten die Schaltungen BB2 bis BB5 gemäß Fig. 4 auch als Multiplexer für die Daten, welche mit dem Betrieb des Mechanismus für die 10-Wegverzweigung assoziiert sind.

Die Multiplexerschaltung MX vom Typ 74 LS 157 bewirkt eine multiplexe Verarbeitung der Adressen und der Befehlsinformationen, welche mit den Dateninformationen der Schaltungen BB2 bis BB5 assoziiert sind.

Die Puff er schaltung BB2 bis BB5 werden von einer unabhängigen Stromversorgung aus betrieben, so daß die Verriegelungsschaltungen 101 und 102 auch dann betrieben werden können, wenn

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die Versorgung über die Haupt-Busleitung 40 und die zugeordneten Puffer ausfällt. Dadurch lassen sich die Verriegelungsschaltungen 102 und 101 auch beim Stromausfall über die Haupt-Busleitung betreiben. Entsprechend werden auch die der Haupt-Busleitung 40 und der Hilfs-Busleitung BX zugeordneten Puffer jeweils von separaten Stromversorgungen aus betrieben, die diesen Bus leitungen zugeordnet sind. Damit wird sichergestellt, daß das Ausfallen von Komponenten des Mechanismus der 10-Weg verzweigung keinen Einfluß auf den Betrieb von irgendeiner Busleitung hat.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   L System zur Messung von Soll-Parametern in einer überwachten Umgebung unter Verwendung einer Vielzahl von in der überwachten Umgebung verschiebbaren und in zwei Gruppen unterteilten Detektoren, mit ersten Steuereinrichtungen zur Positionierung der ersten Gruppe von Detektoren in einer ersten vorgegebenen Auswahl von Positionen, von welchen die Detektoren die Sollparameter beschreibende Signale liefern, wobei die erste Gruppe von Detektoren und die ersten Steuereinrichtungen ein erstes Untersystem bilden, und mit zweiten Steuereinrichtungen zur Positionierung der zweiten Gruppe von Detektoren in einer zweiten vorgegebenen Auswahl von Positionen, von welchen die Detektoren die Soll-Parameter beschreibende Signale liefern, wobei die zweite Gruppe von Detektoren und die zwei Steuereinrichtungen ein zweites Untersystem bilden, dadurch gekennzeichnet,

   - daß erste Speichereinrichtungen (50) vorhanden sind, welche mit dem ersten Untersystem (SA) zusammenwirken und die erste und zweite vorgegebene Auswahl von Positionen betreffenden Datenspeichern,

   - daß zweite Speichereinrichtungen (70) vorhanden sind, welche mit dem zweiten Untersystem (SB) zusammenwirken, und die erste und zweite vorgegebene Auswahl von Positionen betreffenden Datenspeichern,

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   - daß Pufferschaltungen (58, 78) das erste und zweite Untersystem miteinander verkoppeln,

   - daß mit den Pufferschaltungen (58, 78) Kommunikationseinrichtungen (AX, BX ; 56, 76) verbunden sind, welche den koordinierten Betrieb beider Untersysteme (SA, SB) ohne die Übertragung von Fehlerzuständen bzw. -bedingungen zwischen den Untersystemen zulassen, und

   - daß bedienungsgesteuerte Umschalteinrichtungen (SW, KB, TC) mit den Pufferschaltungen (58, 78) verbunden sind, welche die Einschaltung eines Untersystems zulassen, um mit dessen Detektoren zunächst die vorgegebenen Positionen dieses Untersystems und anschließend die des anderen Untersystems in Abhängigkeit von den gespeicherten Daten abzutasten.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die ersten und zweiten Steuereinrichtungen Mikroprozessoren (42, 62) umfassen.
3. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die ersten und zweiten Speichereinrichtungen (50, 70) leistungslos arbeitende Festspeicher sind.
4. 4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Kommunikationseinrichtungen erste und zweite

   HUfs-Busleitungen (AX, BX) sowie erste und zweite Mehrfachdurchgangsschaltungen (56, 76) umfassen, wobei der ersten Hilfs-Busleitung (AX) die erste Pufferschaltung (58) und der zweiten Hilfs-Busleitung (BX) die zweite Pufferschaltung (78) zugeordnet ist, daß die erste Mehrfachdurchgangs schaltung (56) direkt mit dem Mikroprozessor (42) der ersten Steuer-

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   einrichtungen sowie über die Hilfsbusleitung (BX) und die zweite P uff er schaltung (78) mit dem Mikroprozessor (62) der zweiten Steuereinrichtungen verbunden ist,

   - daß die zweite Mehrfachdurchgangsschaltung (76) direkt mit dem Mikroprozessor (62) der zweiten Steuereinrichtungen sowie über die H ilfs- Busleitung (AX) und die erste Puff er schaltung (58) mit dem Mikroprozessor (42) der ersten Steuereinrichtungen verbunden ist, und

   - daß einerseits der Mikroprozessor (42) der ersten Steuereinrichtungen über die H ilfs-Busleitung (AX) in der Lage ist, die Abtastung der zweiten Gruppe von Detektoren beim Ausfall des Mikroprozessors der zweiten Steuereinrichtung zu steuern und andererseits (62) der Mikroprozessor der zweiten Steuereinrichtungen über die Hilfs-Busleitung (BX) in der Lage ist, die Abtastung der zweiten Gruppe von Detektoren beim Ausfall des Mikroprozessors (42) der ersten Steuereinrichtungen zu steuern.

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