RU149345U1 - CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS - Google Patents

CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS Download PDF

Info

Publication number
RU149345U1
RU149345U1 RU2014139534/06U RU2014139534U RU149345U1 RU 149345 U1 RU149345 U1 RU 149345U1 RU 2014139534/06 U RU2014139534/06 U RU 2014139534/06U RU 2014139534 U RU2014139534 U RU 2014139534U RU 149345 U1 RU149345 U1 RU 149345U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cabinet
signals
unit
input
control
Prior art date
Application number
RU2014139534/06U
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU149345U8 (en
Inventor
Марк Давидович Хочанский
Алексей Маркович Хочанский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Московский завод "ФИЗПРИБОР"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Московский завод "ФИЗПРИБОР" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Московский завод "ФИЗПРИБОР"
Priority to RU2014139534/06U priority Critical patent/RU149345U8/en
Publication of RU149345U1 publication Critical patent/RU149345U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU149345U8 publication Critical patent/RU149345U8/en

Links

Abstract

1. Шкаф базовый для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанций, характеризующийся тем, что содержит два крейта для установки источника питания и блока контроля изоляции и наличия напряжения и предохранителей, а также содержит блок гальванического разделения сигналов с двумя резервирующими друг друга микроконтроллерами чтения и предварительной обработки входных сигналов, формирования информационных сообщений и выработки выходных сигналов, объединенных по входу и выходу с функцией диагностирования узлов блока и контроля входных и выходных цепей, при этом микроконтроллеры объединены в блоке в дублирующую локальную сеть.2. Шкаф по п. 1, характеризующийся тем, что снабжен виброустойчивыми клеммниками для внутренней и внешней коммутации.1. The base cabinet for automation of control of technological equipment of power plants, characterized in that it contains two subracks for installing a power source and a unit for monitoring insulation and the presence of voltage and fuses, and also contains a unit for galvanic separation of signals with two microcontrollers for reading and preprocessing input signals, the formation of information messages and the generation of output signals, combined at the input and output with the function of diagnosing nodes b lock and control of input and output circuits, while the microcontrollers are combined in a block into a duplicating local network. 2. The cabinet according to claim 1, characterized in that it is equipped with vibration-proof terminal blocks for internal and external switching.

Description

Область техники.The field of technology.

Полезная модель относится к области энергетики, электротехники и автоматики и может быть использована для построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами электростанций.The utility model relates to the field of energy, electrical engineering and automation and can be used to build automated control systems and technological processes of power plants.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время известные шкафы в целом служат для размещения блоков дистанционного управления, формирования команд технологических защит; сигнализации, аналого-дискретного преобразования сигналов, логического преобразования сигналов, временных задержек, преобразования напряжения, обеспечивая внутришкафные соединения между блоками и кроссовыми клеммниками.Currently, well-known cabinets in general are used to place remote control units, to form technological protection teams; signaling, analog-discrete signal conversion, logical signal conversion, time delays, voltage conversion, providing in-cabinet connections between blocks and cross terminal blocks.

Известны шкафы типа УКТС, который выполняет функции контроля технологических параметров и управления оборудованием технологических систем в соответствии с заданными в УКТС алгоритмами. В аварийных условиях при формировании инициирующего события УКТС обеспечивает выдачу необходимых сигналов воздействия на механизмы и электроприводную арматуру технологических систем безопасности. Механизмы запускаются в определенной последовательности, закрытие/открытие арматуры происходит в соответствии с логикой работы технологических систем. УКТС обеспечивает проведение в режиме нормальной эксплуатации централизованное опробование защит (ЦОЗ) без выдачи управляющих команд, с целью выявления дефектов и отказов, не обнаруживаемых в ходе эксплуатации.Known cabinets of the UKTS type, which performs the functions of monitoring process parameters and controlling equipment of technological systems in accordance with the algorithms specified in the UKTS. In emergency conditions, when the initiating event is generated, UKTS provides the necessary signals for the impact on the mechanisms and electrical fittings of technological safety systems. The mechanisms are started in a certain sequence, the closing / opening of valves occurs in accordance with the logic of the operation of technological systems. UKTS provides for the centralized testing of protective devices (CCP) in normal operation without issuing control commands in order to identify defects and failures that are not detected during operation.

В комплексах УКТС происходит ввод (измерение значений) аналоговых сигналов, ввод дискретных сигналов, определяющих состояние оборудования и технологических процессов энергоблока АЭС, логическая обработка, вывод команд управления и сигнализации шкафами УКТС-М.In UKTS complexes, input (measurement of values) of analog signals takes place, input of discrete signals that determine the state of equipment and technological processes of the NPP power unit, logical processing, output of control and signaling commands from UKTS-M cabinets.

Шкаф базовый УКТС-М является наиболее близким техническим решением.Base cabinet UKTS-M is the closest technical solution.

Базовый шкаф УКТС-М предназначен для размещения и обеспечения условий функционирования набора служебных и логических блоков УКТС-М: блоков дистанционного управления, технологических защит; сигнализации, аналого-дискретного преобразования сигналов, распределения унифицированного сигнала, стабилизаторов напряжения, монтажа между ответными частями разъемов блоков и кроссовыми клеммниками.The UKTS-M base cabinet is designed to accommodate and provide operating conditions for a set of service and logical blocks of UKTS-M: remote control units, technological protections; signaling, analog-discrete signal conversion, distribution of a unified signal, voltage stabilizers, mounting between mating connectors of blocks and cross terminal blocks.

Шкаф УКТС-М обеспечивает:UKTS-M cabinet provides:

- ввод аналоговых сигналов для их преобразования в дискретный сигнал;- input of analog signals for their conversion into a discrete signal;

- ввод дискретных сигналов о состоянии технологического оборудования или послеалгоритмической обработки сигналов из соседних шкафов комплекса;- input of discrete signals about the state of technological equipment or after-algorithmic processing of signals from neighboring cabinets of the complex;

- вывод дискретных сигналов управления и сигнализации или передачу дискретных- output of discrete control and signaling signals or transmission of discrete

- сигналов для дальнейшей алгоритмической обработки. К недостаткам базового шкафа УКТС-М следует отнести:- signals for further algorithmic processing. The disadvantages of the base cabinet UKTS-M include:

- паяное поле ХВ и внутришкафная электропроводка;- soldered field HV and inside cabinet wiring;

- высокое тепловыделение и, как следствие, необходимость установки вентиляторов;- high heat dissipation and, as a consequence, the need to install fans;

- винтовые зажимы на полях XT, требующие периодической протяжки;- screw clamps on XT fields requiring periodic broaching;

- назначенный срок службы 10 лет;- designated service life of 10 years;

- низкую надежность оборудования, наработка на отказ 50000 ч.- low reliability of equipment, MTBF of 50,000 hours.

Например, известен шкаф управления, содержащий вертикально ориентированный прямоугольный каркас, образованный скрепленными между собой вертикальными стойками и фронтальными балками, при этом шкаф выполнен с разделенными вертикальной перегородкой отсеками: присоединения кабелей и функциональной аппаратуры, последний из которых снабжен выдвижными модульными блоками, устанавливаемыми ярусами по всему объему отсека, при этом на каждом ярусе для каждого модульного блока закреплены направляющие, а каждый модульный блок снабжен направляющими для взаимодействия с направляющими соответствующего яруса и фиксатором требуемого положения в шкафу, обеспечивающим независимое выдвижение любого блока. При этом фиксатор положения блока содержит закрепленный на основании блока подпружиненный стержень, связанный с ручкой, установленной с возможностью перемещения в Г-образном отверстии, выполненном на лицевой панели блока, при этом на каждом ярусе установлены горизонтальные пластины с выполненными в них рядами отверстий для захода в них соответствующего подпружиненного фиксатора (см. патент на полезную модель RU 61471, 27.02.2007).For example, a control cabinet is known that contains a vertically oriented rectangular frame formed by vertical racks and front beams fastened together, while the cabinet is made with compartments separated by a vertical partition: cable connections and functional equipment, the last of which is equipped with retractable modular units that are installed in tiers throughout the volume of the compartment, while on each tier for each modular block guides are fixed, and each modular block is equipped with a guide for interaction with the guides of the corresponding tier and the clamp of the required position in the cabinet, providing independent extension of any block. At the same time, the position lock of the block contains a spring-loaded rod fixed to the base of the block, connected with a handle mounted for movement in a L-shaped hole made on the front panel of the block, with horizontal plates with rows of holes for entering into them installed on each tier them corresponding spring-loaded latch (see patent for utility model RU 61471, 02.27.2007).

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является шкаф базовый КСО КТПС-ПН для сбора данных о состоянии технологического оборудования АЭС, состоящего из трех крейтов, один из которых служит для установки служебных блоков: источники питания, блок контроля напряжения, сетевые устройства, второй и третий служат для установки функциональных блоков, обеспечивающих сбор аналоговых сигналов - унифицированных сигналов постоянного тока и напряжения, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, а также сбор и выдачу дискретных сигналов, причем функциональные блоки имеют резервированную внутреннюю структуру преобразования входного сигнала и объединены локальной магистралью по стандарту RS-485, обеспечивающей возможность осуществления последовательного опроса функциональных блоков с циклом менее 20 мс, при этом в функциональные блоки встроены фильтры, обеспечивающие подавление синусоидальной помехи на частотах 50 и 60 Гц, при этом в аналоговых блоках применены гальваническая развязка в цифровых цепях и высокоточные измерительные АЦП, а линии связи шкафа от входов функциональных блоков до концентраторов дублированы полностью (см. патент на полезную модель RU 136608, 10.01.2014).The closest analogue of the claimed utility model is the base cabinet КСО КТПС-ПН for collecting data on the state of the NPP technological equipment, which consists of three subracks, one of which is used to install service units: power supplies, voltage control unit, network devices, the second and third serve for the installation of functional blocks that provide the collection of analog signals - unified signals of direct current and voltage, signals from thermocouples and resistance thermocouples, as well as the collection and output spark signals, and the functional blocks have a redundant internal structure for converting the input signal and are connected by a local highway according to the RS-485 standard, which provides the possibility of sequential polling of functional blocks with a cycle of less than 20 ms, while filters are built into the functional blocks to suppress sinusoidal interference at frequencies 50 and 60 Hz, while in analog blocks galvanic isolation in digital circuits and high-precision measuring ADCs are used, and communication lines are shk F from the inputs to functional units concentrators fully duplicated (see. Utility Model Patent RU 136608, 01/10/2014).

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат заключается в повышении надежности работы разработанного и внедренного шкафа базового (ШБ) программно-технологического комплекса (ПТК) средств автоматизированного управления (САУ).The technical result consists in increasing the reliability of the developed and implemented cabinet of the base (SB) software and technology complex (PTC) of automated control tools (ACS).

Заявленный технический результат достигается следующим образом.The claimed technical result is achieved as follows.

Устройство шкаф базовый для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанций, согласно полезной модели содержит два крейта для установки источника питания и блока контроля изоляции и наличия напряжения и предохранителей, а также содержит блок гальванического разделения сигналов с двумя резервирующими друг друга микроконтроллерами чтения и предварительной обработки входных сигналов, формирования информационных сообщений и выработки выходных сигналов, объединенных по входу и выходу с функцией диагностирования узлов блока и контроля входных и выходных цепей, при этом микроконтроллеры объединены в блоке в дублирующую локальную сеть и снабжено виброустойчивыми клеммниками для внутренней и внешней коммутации.The basic cabinet device for automating the control of technological equipment of power plants, according to the utility model, contains two subracks for installing a power source and a unit for controlling insulation and the presence of voltage and fuses, and also contains a galvanic separation unit for signals with two microcontrollers for reading and preprocessing input signals, generating information messages and generating output signals combined at the input and output with a diagnostic function block control nodes and input and output circuits, wherein the microcontrollers are combined in a block in duplicate WLAN shakeproof and provided with terminal boards for internal and external switching.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Шкаф базовый ШБ САУ предназначен для реализации функции контроля и управления технологическим оборудованием систем, важных для безопасности атомных станций.Base cabinet SB SAU is designed to implement the function of monitoring and controlling the technological equipment of systems important for the safety of nuclear power plants.

Шкаф ШБСАУ, с размещенной в нем аппаратурой, осуществляет:ShBSAU cabinet, with the equipment located in it, carries out:

- для приема и обработки аналоговых сигналов, пропорциональных значениям контролируемых технологических параметров и положению регулирующих клапанов от средств измерения и смежных систем контроля и управления (в дальнейшем СКУ);- for receiving and processing analog signals proportional to the values of the controlled technological parameters and the position of the control valves from measuring instruments and related monitoring and control systems (hereinafter SKU);

- для приема и обработки дискретных сигналов, характеризующих состояние технологического оборудования;- for receiving and processing discrete signals characterizing the state of technological equipment;

- для автоматизированного контроля и управления технологическими процессами и работой технологического оборудования;- for automated control and management of technological processes and the operation of technological equipment;

- для выдачи информации о контролируемых параметрах и состоянии технологического оборудования в аппаратуру ВУ ПТК САУ, на оборудование пультов/панелей БПУ и смежные СКУ.- for the issuance of information about the controlled parameters and condition of the technological equipment in the equipment of the VU PTK SAU, on the equipment of the control panels / panels of the control room and adjacent SKU.

Шкаф ШБ САУ состоит из:ShB SAU cabinet consists of:

1) поворотной рамы, на которой установлено:1) a swing frame on which is installed:

- два крейта - А1.1 (основной) и A1.2 (резервный), предназначенные для установки в них отказоустойчивых функциональных блоков (ФБ) основного и резервного каналов и сетевых коммутаторов Ethernet. В верхнем крейте А1.1 размещен служебный блок БКИНП.- two crates - A1.1 (primary) and A1.2 (redundant), designed to install fault-tolerant functional blocks (FB) in them of the main and backup channels and Ethernet network switches. The upper block A1.1 contains the service unit BKINP.

- в верхней части поворотной рамы установлены два источника питания 24 В, основной и резервный, диодный модуль, реализующий функцию «горячего резерва», температурный сенсор для контроля температуры внутри шкафа;- in the upper part of the rotary frame there are two 24 V power sources, a main and a backup, a diode module that implements the function of "hot reserve", a temperature sensor for monitoring the temperature inside the cabinet;

2) внутри шкафа за поворотной рамой снизу установлены клеммники XL1, XL2 для подключения кабелей основного и резервного питания шкафа и автоматический выключатель SA3 для подключения сервисного питания, необходимого для лампы подсветки шкафа и электрической розетки;2) inside the cabinet, behind the pivoting frame, terminal blocks XL1, XL2 are installed for connecting the cabinet’s main and backup power cables and an SA3 circuit breaker for connecting the service power needed for the cabinet illumination lamp and electrical outlet;

3) с внешней стороны в нижнем ряду установлена распределительная коробка A3 с автоматическими выключателями цепей питания (SA1, SA2) и сетевыми фильтрами для коммутации и фильтрации питания шкафа ШБ САУ.3) from the outside, in the bottom row, a junction box A3 is installed with circuit breakers for power circuits (SA1, SA2) and line filters for switching and filtering the power supply of the ACS self-propelled gun control cabinet.

4) с тыльной стороны шкафа слева расположены кроссовые клеммники:4) cross terminals are located on the left side of the cabinet:

- XT1…XT18 - для реализации внешних связей в количестве 18 штук по 32 клеммы каждая;- XT1 ... XT18 - for the implementation of external communications in the amount of 18 pieces with 32 terminals each;

- XTN1…XTN3 - для организации шинок питания внешних «сухих контактов» и световой сигнализации в количестве 3 штук по 32 клеммы каждая;- XTN1 ... XTN3 - for the organization of power buses of external "dry contacts" and light signaling in the amount of 3 pieces of 32 terminals each;

- XTM1, XTM2 - для размножения электрических цепей в количестве 2 штук, где каждая включает в себя по 8 полей, имеющих по 3 объединенных контакта, и 2 поля, имеющих по 4 объединенных контакта;- XTM1, XTM2 - for the propagation of electrical circuits in the amount of 2 pieces, where each includes 8 fields having 3 combined contacts, and 2 fields having 4 combined contacts;

- XTN6 - для ввода внешнего питания 48 В и выдачи сигналов с «сухих контактов» о неисправности в шкафу;- XTN6 - for inputting an external 48 V power supply and issuing signals from “dry contacts” about a malfunction in the cabinet;

5) с тыльной стороны шкафа внизу на переднем профиле расположена шина заземления для подключения к ней экранов внешних кабелей и цепи защитного заземления.5) on the rear side of the cabinet, a grounding bar is located at the bottom of the front profile for connecting external cable shields and a protective earth circuit to it.

6) с тыльной стороны шкафа вверху расположены резервирующие друг друга промышленные ЭВМ, реализующие алгоритмы управления и передачи информации в систему верхнего уровня атомной станции через шлюз.6) on the top of the cabinet there are industrial computers reserving each other, which implement control and information transfer algorithms to the upper level system of a nuclear power station through a gateway.

7) блок гальванического разделения сигналов (БГР) шкафа базового комплекса технико-программных средств повышенной надежности (ШБ КТПС-ПН) для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции дополнительно содержит резервирующий микроконтроллер чтения и предварительной обработки входных сигналов, формирования информационных сообщений и выработки выходных сигналов, а также дополнительный микроконтроллер диагностирования узлов блока и контроля входных и выходных цепей, при этом микроконтроллеры объединены в блоке в дублирующую локальную сеть.7) the unit of galvanic separation of signals (BGR) of the cabinet of the base complex of technical and software tools of increased reliability (SB KTPS-PN) for automation of control of technological equipment of the power plant additionally contains a backup microcontroller for reading and preprocessing input signals, generating information messages and generating output signals, and also an additional microcontroller for diagnosing unit nodes and monitoring input and output circuits, while the microcontrollers are combined into blocs ke in duplicate WLAN.

Кроме того, блок содержит дополнительные контакты для подключения к цепям питания, локальной сети и клеммникам.In addition, the unit contains additional contacts for connecting to power circuits, a local network and terminal blocks.

Блок обеспечивает:The block provides:

- гальваническое разделение сигналов;- galvanic separation of signals;

- формирование импульсов;- pulse formation;

- сигнализацию о наличии входных сигналов светодиодами лицевой панели блока;- alarm about the presence of input signals by the LEDs of the front panel of the unit;

- сигнализацию неисправности блока;- block failure alarm;

- выдачу информационных сигналов в цифровой форме в локальную сеть функциональных блоков (ЛСФБ);- the issuance of information signals in digital form in a local network of functional blocks (LSSF);

- выдачу реквизитов (тип блока, заводской номер, дата изготовления, версия записанного в блок программного обеспечения, проектное место установки и адрес места установки в шкафу) в ЛСФБ для ввода в периферийный контроллер.- the issuance of details (type of unit, serial number, production date, version of the software recorded in the unit, design location and address of the installation location in the cabinet) in the LSSB for input into the peripheral controller.

Блок выполнен в унифицированном конструктивном исполнении, в своей конструкции содержит контакты для подключения к цепям питания, локальной сети и клеммникам. Блок может быть установлен в любую позицию второго и третьего крейтов шкафа.The unit is made in a unified design, in its design contains contacts for connecting to power circuits, a local network and terminal blocks. The block can be installed in any position of the second and third racks of the cabinet.

Блок БГР входит в группу функциональных блоков шкафа базового ШБ КТПС-ПН и является составной частью комплекса технико-программных средств повышенной надежности, предназначенного для создания проектным путем систем автоматизированного управления и контроля технологическими процессами и передачи информации о состоянии технических средств шкафа и технологического оборудования в систему верхнего блочного или станционного уровня.The BGR unit is a group of functional blocks of the cabinet of the basic SB KTPS-PN and is an integral part of the complex of hardware and software tools of increased reliability, designed to design automated control and monitoring systems for technological processes and transfer information about the state of technical equipment of the cabinet and technological equipment to the system top block or station level.

Назначенный срок службы блока не менее 30 лет.The assigned service life of the unit is at least 30 years.

Наработка на отказ не ниже 200000 ч.MTBF of at least 200,000 hours

Высокий показатель наработки на отказ блока БГР достигается за счет использования высоконадежных электронных компонентов, частичного дублирования цепей внутри блока. Применяемые в блоке радиоэлектронные компоненты с низким энергопотреблением не требуют организации принудительной вентиляции шкафа, в котором блок установлен.A high MTBF failure time is achieved through the use of highly reliable electronic components, partial duplication of circuits inside the unit. The low-power electronic components used in the unit do not require forced ventilation of the cabinet in which the unit is installed.

Таким образом, заявленный блок имеет следующие возможности, отсутствующие у аналога, что крайне важно, поскольку к работоспособности оборудования, обеспечивающего технологический процесс, например, АЭС, предъявляются национальные и международные требования обеспечения безопасности.Thus, the claimed unit has the following capabilities that are absent from the analogue, which is extremely important, since national and international safety requirements are imposed on the operability of equipment providing the technological process, for example, nuclear power plants.

Блок сохраняет выполнение всех функций при возникновении в нем одной любой неисправности за счет внутреннего дублирования в блоке.The block retains the performance of all functions in the event of any one malfunction in it due to internal duplication in the block.

Блок допускает выемку и установку его обратно в шкаф без отключения питания шкафа.The unit allows removal and installation of it back into the cabinet without turning off the power to the cabinet.

В блоке установлены два микроконтроллера резервирующие логическую схему блока.Two microcontrollers are installed in the block, which reserve the logic circuit of the block.

В блоке на микроконтроллерах реализована дублированная локальная сеть для передачи информации о состоянии блока, о состоянии входных и выходных сигналов блока на верхний уровень.In the block on microcontrollers, a duplicated local area network is implemented for transmitting information about the state of the block, about the state of the input and output signals of the block to the upper level.

В блоке предусмотрена активная и пассивная диагностика, обеспечивающая раннее выявление неисправности до отказа выполнения функции управления.The block provides active and passive diagnostics, providing early detection of a malfunction before the failure of the control function.

Выявление неисправности в блоке происходит в процессе активного и пассивного контроля элементов.Troubleshooting in the unit occurs during active and passive control of the elements.

В пассивном контроле блок проверяет соответствие сигналов на выходе с сигналами, выработанными блоком в зависимости от совокупности входных сигналов. В пассивном контроле блок выявляет неисправности входных цепей с гальванической развязкой при наличии на входах активных сигналов.In passive control, the unit checks the correspondence of the output signals with the signals generated by the unit depending on the totality of the input signals. In passive control, the unit detects malfunctions of input circuits with galvanic isolation in the presence of active signals at the inputs.

Пассивная диагностика выходов проводится каждый раз после записи данных в регистры ключей.Passive diagnostics of the outputs is carried out each time after writing data to the key registers.

Пассивная диагностика построена на сравнении данных, записанных в регистры ключей и информации, считанной с выходов блока. Задачи пассивной диагностики выходов (в приоритетном порядке):Passive diagnostics is based on a comparison of the data recorded in the key registers and the information read from the outputs of the block. Tasks of passive diagnostics of outputs (in priority order):

- предотвратить выдачу ложного сигнала;- prevent the generation of a false signal;

- определить есть ли ошибка записи данных в регистры ключей;- determine if there is an error in writing data to the key registers;

- определить есть ли неисправности в цепях управления регистрами ключей;- determine if there are malfunctions in the key register control circuits;

- определить есть ли короткие замыкания в нагрузках блока.- determine if there are short circuits in the unit loads.

В активном контроле блок проверяет работоспособность цепей и узлов путем подачи кратковременных сигналов "0" или "1" на вход узла и считывания результата воздействия на выходе. Длительность тестовых сигналов (15…100) мкс выбрана так, чтобы не вызвать ложного срабатывания исполнительных механизмов и ложной сигнализации.In active control, the unit checks the operability of circuits and nodes by supplying short-term signals "0" or "1" to the input of the node and reading the result of the action at the output. The duration of the test signals (15 ... 100) μs is selected so as not to cause false triggering of actuators and false alarms.

Перед каждым считыванием входных сигналов проводится активная диагностика входов, состоящая из двух этапов:Before each reading of the input signals, an active diagnostics of the inputs is carried out, consisting of two stages:

1. микроконтроллер проверяет состояние выходов компараторов путем последовательной подачи «0» и «1».1. The microcontroller checks the status of the outputs of the comparators by sequential supply of "0" and "1".

2. микроконтроллер проверяет мультиплексоры входных сигналов и оптроны чередованием подачи логических «0» и «1 », напряжения 0 В и 5 В.2. The microcontroller checks the input signal multiplexers and optocouplers by alternating the supply of logical “0” and “1”, voltage 0 V and 5 V.

Таким образом, активная диагностика входов проверяет мультиплексоры входных сигналов, транзисторы оптронов и компараторы.Thus, active input diagnostics checks input signal multiplexers, optocoupler transistors, and comparators.

В процессе активной диагностики выходов микроконтроллер поочередно открывает ключи. По цепям обратной связи проверяется как открытие, так и закрытие ключей. Активная диагностика выходов выявляет пробой ключа, короткое замыкание нагрузки блока, обрыв цепей обратной связи или короткое замыкание внутри канала, неисправность цепей управления ключом вне зависимости от состояния выходных сигналов.During active diagnostics of the outputs, the microcontroller opens the keys one by one. The feedback circuits verify both the opening and closing of the keys. Active diagnostics of the outputs reveals a breakdown of the key, a short circuit of the unit load, open circuit feedback or a short circuit inside the channel, a malfunction of the key control circuits, regardless of the status of the output signals.

Активная диагностика выходов во втором канале начинается после ее завершения в 1-м канале: ведущий микроконтроллер подает ведомому команду. Это позволяет разнести во времени активную диагностику выходов в каналах. При неисправности одного из каналов активная диагностика выходов не проводится.Active diagnostics of the outputs in the second channel begins after its completion in the 1st channel: the master microcontroller gives the slave a command. This allows us to span the active diagnostics of the outputs in the channels in time. If one of the channels fails, active diagnostics of the outputs is not carried out.

Межканальный обмен информацией служит для:Cross-channel information exchange is used for:

- пассивной диагностики входов;- passive input diagnostics;

- пассивной и активной диагностики выходов;- passive and active diagnostics of outputs;

- пересылки состояния триггеров и больших временных выдержек (используется при рестарте одного из контроллеров).- Forwarding of the state of triggers and long time delays (used when restarting one of the controllers).

Если микроконтроллер более 200 мс не получает информацию от соседнего канала, то зажигается светодиод «Неисправность» на лицевой панели блока.If the microcontroller for more than 200 ms does not receive information from the adjacent channel, then the “Fault” LED on the front panel of the unit lights up.

Каждый блок состоит из двух каналов. Между каналами производится информационный обмен по синхронному последовательному интерфейсу, который предполагает наличие одного ведущего и как минимум одного ведомого. Главное различие между ведущим и ведомым состоит в том, что ведущий генерирует синхроимпульсы, а ведомый - нет. Входы и выходы двух каналов блока объединены монтажными «ИЛИ». После подачи питания происходит инициализация микроконтроллеров обоих каналов блока, которые в момент запуска блокируют выходы ключей, каждый своего канала. Затем микроконтроллеры очищают регистры ключей и разрешают работу их выходов. Дальнейшая работа происходит в циклическом режиме в следующей последовательности:Each block consists of two channels. Between channels, information is exchanged via a synchronous serial interface, which assumes the presence of one master and at least one slave. The main difference between the master and the slave is that the master generates clock pulses, and the slave does not. The inputs and outputs of the two channels of the unit are connected by mounting "OR". After power is applied, the microcontrollers of both channels of the block are initialized, which at the time of starting block outputs of the keys, each of its channel. Then the microcontrollers clear the key registers and enable the operation of their outputs. Further work occurs in a cyclic mode in the following sequence:

- проверка входов- input verification

- считывание входов в ОЗУ- reading RAM inputs

- вычисление реакций блока на входные сигналы- calculation of block reactions to input signals

- периодические проверки - активная диагностика выходов- periodic checks - active output diagnostics

- вывод выходных сигналов в регистры ключей- output of output signals to key registers

- проверка выходных ключей- verification of output keys

- обмен с соседним каналом и по локальной сети- exchange with a neighboring channel and over a local network

Система диагностики также проверяет "сторожевые таймеры" и индикаторы на лицевой панели блока.The diagnostic system also checks the watchdog timers and indicators on the front panel of the unit.

Пассивный контроль входов и выходов проводится раз в 1,5 мс. Активный контроль входов проводится один раз в 1,5 мс. Активный контроль выходов проводится раз в 12 часов. Индикаторы лицевой панели блока проверяются один раз в 5 с.Passive control of inputs and outputs is carried out every 1.5 ms. Active control of inputs is carried out once every 1.5 ms. Active control of exits is carried out once every 12 hours. The indicators on the front panel of the unit are checked once every 5 s.

При появлении неисправности блок формирует:When a malfunction occurs, the unit generates:

- общий выходной сигнал "Неисправность";- general output signal "Fault";

- сигнал на один из светодиодов "Неисправность" лицевой панели блока;- a signal to one of the LEDs "Fault" of the front panel of the unit;

- мигающий сигнал на оба светодиода "Неисправность" в случае короткого замыкания в нагрузке.- flashing signal to both LEDs "Fault" in the event of a short circuit in the load.

После удаления короткого замыкания в цепи нагрузки сигналы неисправности снимаются. Длительность сигнала "Неисправность" - не менее 2 с.After removing the short circuit in the load circuit, the fault signals are removed. The duration of the Fault signal is at least 2 s.

Блок сохраняет работоспособность при отсутствии питающего напряжения +24 В.The unit remains operational in the absence of a supply voltage of +24 V.

Шкаф базовый ШБ САУ является составной частью программно-технологического комплекса, рассчитанного на длительное непрерывное функционирование в режиме реального времени и предназначенного для реализации функций контроля и управления технологическим оборудованием систем, важных для безопасности атомных станций.Base cabinet SB SAU is an integral part of the software and technology complex, designed for long-term continuous operation in real time and designed to implement the functions of monitoring and controlling the technological equipment of systems important for the safety of nuclear power plants.

Назначенный срок службы шкафа не менее 30 лет.The designated service life of the cabinet is at least 30 years.

Наработка на отказ не ниже 450000 ч.MTBF of at least 450,000 hours

Высокий показатель наработки на отказ шкафа базового ШБ САУ достигается за счет использования высоконадежных электронных компонентов, резервирования ввода и вывода аналоговых и дискретных сигналов, полного дублирования сетей связи, отсутствия принудительного охлаждения.A high MTBF of the base cabinet of an ACS self-propelled guns is achieved through the use of highly reliable electronic components, redundant input and output of analog and discrete signals, complete duplication of communication networks, and the absence of forced cooling.

Дополнительно шкаф базовый ШБ САУ имеет следующие возможности, отсутствующие у аналога.In addition, the base cabinet SB SBAU has the following features that are not available in the analogue.

В шкафу установлены оригинальные, высокой надежности и виброустойчивости клеммники WAGO для внутренней и внешней коммутации, позволяющие подключать жилы кабелей и проводов сечением от 0,08 мм2 до 2,5 мм2 (внешней - крепление «под зажим») и от 0,03 мм2 до 0,5 мм2 (внутренней - крепление « под зажим»).WAGO original, high reliability and vibration resistance terminal blocks for internal and external switching are installed in the cabinet, allowing connecting cable and wire cores with cross sections from 0.08 mm 2 to 2.5 mm 2 (external - “clamped” mount) and from 0.03 mm 2 to 0.5 mm 2 (internal - “clip-on” mount).

С целью обеспечения надежного электрического соединения для подключения жил ленточного кабеля внутри шкафа к контактам плоского соединителя использован метод прокалывания изоляции.In order to provide a reliable electrical connection, the insulation piercing method was used to connect the conductors of the ribbon cable inside the cabinet to the contacts of the flat connector.

Шкаф обеспечивает работоспособность системы контроля и управления при наличии одного отказа за счет резервирования ввода и вывода аналоговых и дискретных сигналов, контроллеров управления (промышленных ЭВМ).The cabinet ensures the operability of the monitoring and control system in the presence of one failure due to redundancy of input and output of analog and discrete signals, control controllers (industrial computers).

В шкафу служебные блоки - источники питания и диодный модуль - реализуют функцию «горячего резерва».In the cabinet service blocks - power supplies and a diode module - realize the function of "hot reserve".

В шкафу, в функциональных блоках имеется активная и пассивная диагностика, обеспечивающая раннее выявление неисправности до отказа выполнения функции управления.In the cabinet, in the functional blocks there is an active and passive diagnostics, which provides early detection of a malfunction before failure to perform the control function.

Функциональные блоки шкафа допускают их выемку и установку обратно в шкаф без отключения питания шкафа.Functional blocks of the cabinet allow their removal and installation back into the cabinet without powering down the cabinet.

Конструкцией шкафа предусмотрена проверка функциональных блоков с помощью сервисного оборудования без извлечения из шкафа.The cabinet design provides for the verification of functional blocks using service equipment without removing it from the cabinet.

Связь между функциональными блоками и промышленными ЭВМ в шкафу выполнена при помощи интерфейсов RS485 и Ethernet IEEE802.3.The communication between the functional units and the industrial computers in the cabinet is made using the RS485 and Ethernet IEEE802.3 interfaces.

В шкафу имеется дублированная локальная сеть.The cabinet has a duplicated local area network.

При проектировании ПТК применены радиоэлектронные компоненты с низким энергопотреблением, обеспечивающие минимальное рассеяние электрической мощности, что позволило отказаться от принудительной вентиляции шкафа при полном заполнении функциональными блоками.When designing the PTC, low-power radio-electronic components were used to ensure minimal power dissipation, which made it possible to abandon forced ventilation of the cabinet when it was completely filled with functional blocks.

В шкафу реализован температурный контроль внутри шкафа. Таким образом, как это следует из описания полезной модели, существенные конструктивные составляющие - два крейта для установки блоков, функциональные блоки, установленные с возможностью их выемки и установки в шкаф без отключения питания шкафа, резервные модули и дублированную локальную сеть при наличии указанного источника питания с корректором мощности - позволяют повысить надежность работы заявленного устройства.The cabinet has temperature control inside the cabinet. Thus, as follows from the description of the utility model, the essential structural components are two racks for installing the blocks, functional blocks installed with the possibility of their removal and installation in the cabinet without turning off the cabinet power, redundant modules and a duplicated local area network with the specified power source with power corrector - can improve the reliability of the claimed device.

Claims (2)

1. Шкаф базовый для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанций, характеризующийся тем, что содержит два крейта для установки источника питания и блока контроля изоляции и наличия напряжения и предохранителей, а также содержит блок гальванического разделения сигналов с двумя резервирующими друг друга микроконтроллерами чтения и предварительной обработки входных сигналов, формирования информационных сообщений и выработки выходных сигналов, объединенных по входу и выходу с функцией диагностирования узлов блока и контроля входных и выходных цепей, при этом микроконтроллеры объединены в блоке в дублирующую локальную сеть.1. The base cabinet for automation of the control of technological equipment of power plants, characterized in that it contains two subracks for installing a power source and a unit for monitoring insulation and the presence of voltage and fuses, and also contains a galvanic separation of signals with two redundant microcontrollers for reading and preprocessing input signals, the formation of information messages and the generation of output signals, combined at the input and output with the function of diagnosing nodes b lock and control input and output circuits, while the microcontrollers are combined in a unit in a duplicate local area network. 2. Шкаф по п. 1, характеризующийся тем, что снабжен виброустойчивыми клеммниками для внутренней и внешней коммутации. 2. The cabinet according to claim 1, characterized in that it is equipped with vibration-resistant terminal blocks for internal and external switching.
RU2014139534/06U 2014-09-30 2014-09-30 CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS RU149345U8 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139534/06U RU149345U8 (en) 2014-09-30 2014-09-30 CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139534/06U RU149345U8 (en) 2014-09-30 2014-09-30 CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU149345U1 true RU149345U1 (en) 2014-12-27
RU149345U8 RU149345U8 (en) 2015-04-27

Family

ID=53291879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014139534/06U RU149345U8 (en) 2014-09-30 2014-09-30 CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU149345U8 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU149345U8 (en) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU149352U1 (en) CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149345U1 (en) CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149350U1 (en) CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149354U1 (en) CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149356U1 (en) CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149355U1 (en) UNIT OF ANALOG-DISCRETE CONVERTER OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149331U1 (en) CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149294U1 (en) BASIC CABINET CABINET OF THE SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149334U1 (en) UNIT OF ANALOG-DISCRETE CONVERTER OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149297U1 (en) HIGH RELIABILITY ELECTRICAL DIVISION BLOCK BOX OF THE BASIC CABINET COMPLEX
RU149283U1 (en) RELIABLE RELIABILITY CONTROL UNIT FOR BKP BASIC CABINET COMPLEX
RU149285U1 (en) ENHANCED RELIABILITY ENGINE CONTROL UNIT FOR THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF HIGHER RELIABILITY TECHNICAL SOFTWARE
RU149296U1 (en) ENHANCED RELIABILITY BVR REGULATOR CONTROL UNIT FOR INCLUDED RELIABILITY
RU149282U1 (en) RELIABLE CONTROL UNIT FOR BUK-B VALVE OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149284U1 (en) BLOCK OF LOGIC TIME BLV OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL AND SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU148942U1 (en) INTERMEDIATE CONTROL UNIT (ECU) OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149333U1 (en) UNIT OF ANALOG-DISCRETE CONVERTER OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149281U1 (en) ENHANCED RELIABILITY FIXING UNIT FOR BASIC CABINET COMPLEX OF HIGHER RELIABILITY
RU149292U1 (en) BLOCK OF LOGICAL TRANSFORMATIONS WITH DIAGNOSTIC AND RESERVATION OF BLP1-AD BASIC CABINET OF UNIFIED COMPLEX OF TECHNICAL MEANS
RU149280U1 (en) BLOCK CONTROL UNIT BUZ-B OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149346U1 (en) CABINET BASIC SOFTWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX OF AUTOMATED CONTROLS
RU149307U1 (en) RELIABLE INTERMEDIATE RELAY UNIT OF THE BASIC CABINET
RU149324U1 (en) UNIT OF ANALOG-DISCRETE CONVERTER OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149300U1 (en) INDIVIDUAL SIGNALING UNIT BSI OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF TECHNICAL-SOFTWARE MEANS OF THE RELIABLE RELIABILITY
RU149298U1 (en) COMMAND RECEPTION UNIT PROTECTS THE BODY OF THE BASIC CABINET OF THE COMPLEX OF HIGHER RELIABILITY TECHNICAL AND SOFTWARE MEANS

Legal Events

Date Code Title Description
TH1K Reissue of utility model (1st page)
TK1K Correction to the publication in the bulletin (utility model)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG1K- IN JOURNAL: 36-2014 FOR TAG: (54)

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20151001