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壓水堆核電廠dcs模擬機后備盤接口系統(tǒng)及其改裝方法

文檔序號:6524691閱讀:274來源:國知局
壓水堆核電廠dcs模擬機后備盤接口系統(tǒng)及其改裝方法
【專利摘要】本申請公開了一種壓水堆核電廠DCS模擬機后備盤接口處理方法,包括:壓水堆核電廠DCS模擬機對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝;所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本申請還公開了一種壓水堆核電廠DCS模擬機后備盤接口系統(tǒng)。本申請通過對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,使用輸入輸出接口來訪問封裝的數(shù)據(jù),提高了核心數(shù)據(jù)的安全性;數(shù)據(jù)訪問采用數(shù)據(jù)內(nèi)存共享和數(shù)據(jù)共享技術(shù),將核心數(shù)據(jù)封裝,僅開放必須的輸入輸出接口供IO系統(tǒng)調(diào)用,在保證核心數(shù)據(jù)安全性和保密性的前提下,完成了模塊和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換;采用軟硬件對點映射方式,解決軟硬件匹配技術(shù)的難題,降低了對硬件接線的要求,提高了效率。
【專利說明】壓水堆核電廠DCS模擬機后備盤接口系統(tǒng)及其改裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及核電站【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及核電站壓水堆核電廠DCS模擬機后備盤接口技術(shù)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]核電站DCS (Distributed Control System:分布式控制系統(tǒng))模擬機主要用于CPR1000機組運行操縱員培訓(xùn)及取照考試、運行規(guī)程驗證、機組工況演練以及核電站應(yīng)急演習(xí)等生產(chǎn)活動,是核電站必須的、最重要的培訓(xùn)設(shè)施。
[0004]長期以來,國外模擬機制造商壟斷了核電站模擬機BUP (Backup Pan:后備盤)盤接口系統(tǒng)的設(shè)計、制造和接口通訊系統(tǒng)技術(shù)。以大亞灣核電站為例,目前大亞灣核電基地現(xiàn)有的大亞灣模擬機、嶺澳一期模擬機、嶺澳二期模擬機的BUP盤均采用了國外的技術(shù)和實現(xiàn)方法,后期的升級改造和備件采購對國外承包商存在一定的依賴。同時,這些BUP盤接口系統(tǒng)也普遍存在通訊機制復(fù)雜、對點連接難度大,接口板件備件采購費用高、機柜設(shè)備占地面積大,系統(tǒng)運行維護(hù)困難及制造成本高工期長等缺點。因此,如何對模擬機后備盤進(jìn)行改造,減少甚至擺脫國外的技術(shù)封鎖已經(jīng)成為解決問題的關(guān)鍵。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請?zhí)峁┮环N兼容性強、數(shù)據(jù)安全性高的壓水堆核電廠DCS模擬機改裝后備盤接口的方法和后備盤的接口系統(tǒng),解決現(xiàn)有技術(shù)中接口連接難度大、費用高的技術(shù)問題。
[0007]這種壓水堆核電廠DCS模擬機后備盤接口處理系統(tǒng)包括模型服務(wù)器和輸入輸出硬件服務(wù)器,所述模型服務(wù)器包括輸入輸出接口,所述模型服務(wù)器用于對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與所述輸入輸出硬件服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;所述輸入輸出硬件服務(wù)器用于下發(fā)所述模型服務(wù)器的指令,以及收集盤臺儀表的信息并發(fā)送給所述模型服務(wù)器。所述模型服務(wù)器還包括數(shù)據(jù)封裝模塊,用于將核心數(shù)據(jù)封裝進(jìn)動態(tài)連接庫,所述模型服務(wù)器還包括模擬機模型模塊,用于通過內(nèi)存共享的方式來調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù);所述輸入輸出接口包括數(shù)據(jù)共享接口,用于調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù),所述輸入輸出接口還包括輸入緩存,用于與盤臺儀表的狀態(tài)同步并在收到中斷信號后通過所述輸入輸出接口上傳。
[0008]這種壓水堆核電廠DCS模擬機改裝后備盤接口的方法包括以下步驟:A.找到硬件點以及與其配合的軟件變量;B.根據(jù)硬件點和軟件變量,制定包括后備盤儀表的端子接線規(guī)則和接口通訊的對點規(guī)則的軟硬件對點要求;C.連接設(shè)備接線;D.通過軟件點映射,將軟件點與IO—一配對,以保證新的后備盤接口與原有系統(tǒng)兼容;E.將核心數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)接口隔離,以減少對模型服務(wù)器的影響和保證數(shù)據(jù)安全,核心數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)接口隔離的方法就是壓水堆核電廠DCS模擬機對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,所述壓水堆核電廠DCS模擬機對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝包括:壓水堆核電廠DCS模擬機將核心數(shù)據(jù)封裝進(jìn)動態(tài)連接庫。
[0009]本發(fā)明改裝后備盤接口方法的進(jìn)一步改進(jìn)是:所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換包括:壓水堆核電廠DCS模擬機通過內(nèi)存共享的方式來調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù),外部系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)共享接口調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù);或者外部系統(tǒng)通過所述輸入輸出接口以軟硬件對點映射的方式生成接口對點信息;所述輸入輸出接口根據(jù)所述接口對點信息調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù);再或者創(chuàng)建與外部系統(tǒng)狀態(tài)同步的輸入緩存,所述輸入緩存在收到中斷信號后通過所述輸入輸出接口向壓水堆核電廠DCS模擬機發(fā)送,再或者所述輸入輸出接口對輸出的開關(guān)量進(jìn)行回讀驗證,當(dāng)回讀數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)不一致時,將輸出開關(guān)斷開信號。
[0010]本發(fā)明改裝后備盤接口方法的更進(jìn)一步改進(jìn)是:所述創(chuàng)建與外部系統(tǒng)狀態(tài)同步的輸入輸出緩存,所述輸入緩存在收到中斷信號后通過所述輸入輸出接口向壓水堆核電廠DCS模擬機發(fā)送還包括:在所述壓水堆核電廠DCS模擬機加載工況或初次啟動時,可全部更新所述輸入緩存并通過所述輸入輸出接口向壓水堆核電廠DCS模擬機發(fā)送。
[0011 ] 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換還包括:
本申請的有益效果是:
通過對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,使用輸入輸出接口來訪問封裝的數(shù)據(jù),提高了核心數(shù)據(jù)的安全性;數(shù)據(jù)訪問采用數(shù)據(jù)內(nèi)存共享和數(shù)據(jù)共享技術(shù),將核心數(shù)據(jù)封裝,僅開放必須的輸入輸出接口供IO系統(tǒng)調(diào)用,在保證核心數(shù)據(jù)安全性和保密性的前提下,完成了模塊和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換;采用軟硬件對點映射方式,解決軟硬件匹配技術(shù)的難題,降低了對硬件接線的要求,提高了效率;采用輸入緩存解決模擬機輸入初態(tài)問題。通過輸出回讀,可在系統(tǒng)發(fā)生故障時,能保護(hù)板卡,進(jìn)一步提高了安全性。
[0012]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4為本申請壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)再一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖5為包括本申請BUP盤接口系統(tǒng)一個實施例的壓水堆核電廠DCS模擬機的結(jié)構(gòu)示意
圖;
圖6為本申請壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口處理方法一個實施例的流程圖;
圖7為應(yīng)用本申請接口處理方法向BUP盤臺發(fā)送控制信號實施例的流程圖。
[0014]
【具體實施方式】
[0015]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0016]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,包括模擬機服務(wù)器,其上運行著模型軟件,通過通訊接口與設(shè)置在主計算機房的接口機柜連接(圖中示出為四個),鈣接口機柜通過硬接線與BUP盤及儀表連接。該專門設(shè)置的4個大接口機柜,里面安裝了數(shù)十塊國外進(jìn)口的、大的接口板卡,不僅占地面積大,而且板件備件采購費用高;大部分驅(qū)動及對點功能均在模擬機上通過軟件來實現(xiàn),通訊機制復(fù)雜、對點難度大,每次增刪IO點都需要整體升級編譯才能生效;核心技術(shù)掌握在國外承包商手中,目前還沒有拿到源代碼。
[0017]圖2示出本申請壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,包括模型服務(wù)器和輸入輸出硬件服務(wù)器,該模型服務(wù)器包括輸入輸出接口,模型服務(wù)器用于對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,通過輸入輸出接口對封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用,與輸入輸出硬件服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。輸入輸出硬件服務(wù)器用于下發(fā)模型服務(wù)器的指令,以及收集盤臺儀表的信息并發(fā)送給模型服務(wù)器。
[0018]圖3示出本申請壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,其在圖2所示實施例的基礎(chǔ)上,模型服務(wù)器還包括數(shù)據(jù)封裝模塊、模擬機模型模塊。
[0019]數(shù)據(jù)封裝模塊用于將核心數(shù)據(jù)封裝進(jìn)動態(tài)連接庫,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解核心數(shù)據(jù)封裝可采用其他的方式,如數(shù)據(jù)庫、靜態(tài)連接庫或其他方式。
[0020]模擬機模型模塊,用于通過內(nèi)存共享的方式來調(diào)用封裝的核心數(shù)據(jù);
輸入輸出接口包括數(shù)據(jù)共享接口和輸入緩存。數(shù)據(jù)共享接口用于調(diào)用封裝的核心數(shù)據(jù)。該輸入輸出接口還用于以軟硬件對點映射的方式生成接口對點信息,根據(jù)接口對點信息調(diào)用封裝的核心數(shù)據(jù)。軟硬件對點映射包括后備盤儀表的端子接線規(guī)則和接口通訊的對點規(guī)則。輸入緩存用于與盤臺儀表的狀態(tài)同步并在收到中斷信號后通過所述輸入輸出接口上傳,在壓水堆核電廠DCS模擬機加載工況或初次啟動時,可全部更新并通過輸入輸出接口上傳。輸入輸出接口還用于對輸出的開關(guān)量進(jìn)行回讀驗證,當(dāng)回讀數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)不一致時,將輸出開關(guān)斷開信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,該功能也可以置于輸入輸出硬件服務(wù)器上實現(xiàn)。
[0021]圖4示出本申請壓水堆核電廠DCS模擬機BUP盤接口系統(tǒng)再一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,其包括模擬機服務(wù)器IO接口、IO硬件服務(wù)器和IO接口板卡(設(shè)置在BUP盤柜中)。模擬機服務(wù)器IO接口部分包括Psim.dll文件、硬件標(biāo)簽文件(Hardware Label)、IO點表文件和IO輸入緩存。Psim.dll文件中封裝了核心數(shù)據(jù);硬件標(biāo)簽文件和IO點表文件共同構(gòu)成了軟硬件映射方式對點信息。IO硬件服務(wù)器包括接口驅(qū)動,以預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)格式中轉(zhuǎn)傳遞通訊。無需單獨設(shè)置大接口機柜,可在BUP盤柜內(nèi)安裝小型的、國產(chǎn)化德智能接口板卡,占地小,設(shè)備采購維修費用低;利用共享內(nèi)存、IO點表及IO輸入緩存等形式,配合IO硬件服務(wù)器進(jìn)行中轉(zhuǎn)傳遞和驅(qū)動,形成了新的IO接口系統(tǒng)的實現(xiàn)方法;可自主進(jìn)行IO接口系統(tǒng)的配置、修改和升級,不需依賴國外承包商原來的IO接口系統(tǒng)技術(shù)。
[0022]本實施例中,需要在原有模型系統(tǒng)基礎(chǔ)上擴(kuò)展,為保證新舊系統(tǒng)的兼容性問題,使模型能夠很好的與IO系統(tǒng)對接,采用軟映射方式對點,解決了軟硬件匹配技術(shù)難題,其原理如下,以一個2鍵3燈的控制器為例,針對每一個硬件點,均有對應(yīng)的軟件變量對應(yīng)。因此,只需給出軟硬件對點要求,設(shè)備接線可相對靈活處理,然后通過軟件點映射的方式,將軟件點按所需與IO —一配對,即可達(dá)到軟硬件對點的目的。采用此種方法,對點修改僅需修改IO點表,對硬件接線無要求。簡化了流程,提高了效率,也適于盤臺國外加工的現(xiàn)狀。
[0023]同時,制定了后備盤儀表的端子接線規(guī)范與接口通訊的對點規(guī)則,指導(dǎo)承包商完成了 3000多IO點的對接,提高了對點質(zhì)量和效率。如表1、2、3所示,編制WIRELIST接線表,規(guī)定了模型點與設(shè)備硬件點對應(yīng)關(guān)系,以此表為準(zhǔn),廠商I進(jìn)行接線,完成后填寫盤臺接線表,用戶根據(jù)盤臺接線表結(jié)合接線規(guī)則進(jìn)行處理,生成接口對點信息,廠商2即可根據(jù)此信息完成IO系統(tǒng)對點設(shè)計。
[0024]表1 Wirelist 接線表
【權(quán)利要求】
1.一種壓水堆核電廠DCS模擬機改裝后備盤接口的方法,其特征在于,包括以下步驟:A.找到硬件點以及與其配合的軟件變量;B.根據(jù)硬件點和軟件變量,制定軟硬件對點要求;C.連接設(shè)備接線;D.通過軟件點映射,將軟件點與IO—一配對,以保證新的后備盤接口與原有系統(tǒng)兼容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟B中所述對點要求包括后備盤儀表的端子接線規(guī)則和接口通訊的對點規(guī)則。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,該方法還包括以下步驟:E.將核心數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)接口隔離,以減少對模型服務(wù)器的影響和保證數(shù)據(jù)安全。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,步驟E中核心數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)接口隔離的方法就是壓水堆核電廠DCS模擬機對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述壓水堆核電廠DCS模擬機對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝包括:壓水堆核電廠DCS模擬機將核心數(shù)據(jù)封裝進(jìn)動態(tài)連接庫。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換包括:壓水堆核電廠DCS模擬機通過內(nèi)存共享的方式來調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù),外部系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)共享接口調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換包括:外部系統(tǒng)通過所述輸入輸出接口以軟硬件對點映射的方式生成接口對點信息;所述輸入輸出接口根據(jù)所述接口對點信息調(diào)用所述封裝的 核心數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換還包括:創(chuàng)建與外部系統(tǒng)狀態(tài)同步的輸入緩存,所述輸入緩存在收到中斷信號后通過所述輸入輸出接口向壓水堆核電廠DCS模擬機發(fā)送。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述創(chuàng)建與外部系統(tǒng)狀態(tài)同步的輸入輸出緩存,所述輸入緩存在收到中斷信號后通過所述輸入輸出接口向壓水堆核電廠DCS模擬機發(fā)送還包括:在所述壓水堆核電廠DCS模擬機加載工況或初次啟動時,可全部更新所述輸入緩存并通過所述輸入輸出接口向壓水堆核電廠DCS模擬機發(fā)送。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述壓水堆核電廠DCS模擬機通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換還包括:所述輸入輸出接口對輸出的開關(guān)量進(jìn)行回讀驗證,當(dāng)回讀數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)不一致時,將輸出開關(guān)斷開信號。
11.一種壓水堆核電廠DCS模擬機后備盤接口處理系統(tǒng),其特征在于,包括模型服務(wù)器和輸入輸出硬件服務(wù)器,所述模型服務(wù)器包括輸入輸出接口,所述模型服務(wù)器用于對核心數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,通過輸入輸出接口對所述封裝的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與所述輸入輸出硬件服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;所述輸入輸出硬件服務(wù)器用于下發(fā)所述模型服務(wù)器的指令,以及收集盤臺儀表的信息并發(fā)送給所述模型服務(wù)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述模型服務(wù)器還包括數(shù)據(jù)封裝模塊,用于將核心數(shù)據(jù)封裝進(jìn)動態(tài)連接庫。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述模型服務(wù)器還包括模擬機模型模塊,用于通過內(nèi)存共享的方式來調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù);所述輸入輸出接口包括數(shù)據(jù)共享接口,用于調(diào)用所述封裝的核心數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,所述輸入輸出接口還包括輸入緩存,用于與盤臺儀表的狀態(tài)同步并`在收到中斷信號后通過所述輸入輸出接口上傳。
【文檔編號】G06F13/20GK103678197SQ201310708890
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】崔建春, 臧鵬, 謝開明, 李勁光, 蘆嘉寧 申請人:中廣核核電運營有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司
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