一种硼加热系统的pcs系统的制作方法
一种硼加热系统的pcs系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种PCS系统，特别涉及一种硼加热系统的PCS系统，属于核电生产设备技术领域。
【背景技术】
[0002]西门子PCS 7控制系统具有分散控制、集中管理、控制装置和现场仪表全数字化、安装方便、成本低和维护管理职能化等特点，它代表了当今控制系统的发展方向；其所有软件都放在SIMATIC Manager管理器下集中管理，主要具有以下功能:创建项目、硬件组态及参数设定、硬件网络配置、控制逻辑组态、调试程序和人机界面设计；由于核电项目对硼加热系统安全、稳定性有较高要求，因此很多硼加热系统中，会采用容错设计；容错设计是提高硼加热系统可靠性的重要途径；容错系统能在一定条件下允许系统出现故障而不影响系统功能的发挥，可大大提高系统的可靠性；容错设计是对发生或可能发生故障的系统及其组成单元进行分析，鉴别其故障模式、故障原因或故障机理，估计该故障模式对系统可能产生的影响，采取容错方法保证可靠性指标分配；容错设计的主要方法是系统冗余；而现有技术中，还没有一款很好地能够通过西门子PCS 7控制系统进行容错设计的系统。
【实用新型内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]为解决上述问题，本实用新型提出了一种硼加热系统的PCS系统，采用西门子PCS7控制系统进行容错设计，以解决系统发生故障时，自动切换到备份系统，保证系统的安全、稳定及可靠性。
[0005](二)技术方案
[0006]本实用新型的硼加热系统的PCS系统，包括电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站；所述第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均有多个光纤交换机通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站和每一所述控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站均连接有多个分布式I/o模块；通过第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统实现冗余系统双环通讯；能够实现电源、CPU、Profibus DP总线冗余。
[0007]进一步地，每一所述控制系统主站的多个分布式I/O模块与每一所述控制系统从站的多个分布式I/o模块均连接到硼加热系统的监控端。
[0008]进一步地，每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站由一双CPU的西门子PCS7控制系统构成；两个CPU之间相互隔离，无电气连接，抗干扰能力强，系统稳定性高；且两CPU运行相同的程序；在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换。
[0009]进一步地，所述控制系统主站和控制系统从站均通过内置于西门子PCS7控制系统的同步模块和同步光纤通信；不需要软件包支持。
[0010]有益效果
[0011]与现有技术相比，本实用新型的硼加热系统的PCS系统，不需要通过冗余软件包程序支持，切换速度快，抗干扰能力强，两个CPU运行相同的程序，冗余依靠组态，与组态工程师水平高低无关等特点，满足了核电对硼加热系统安全、稳定性的较高要求。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的原理示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示的硼加热系统的PCS系统，包括电伴热控制系统工作站1、第一环形光纤通信系统2、第二环形光纤通信系统3、多个控制系统主站4和多个控制系统从站5 ;所述第一环形光纤通信系统2和第二环形光纤通信系统3均有多个光纤交换机6通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站I和每一所述控制系统主站4都分别连接到第一环形光纤通信系统2的一光纤交换机6和第二环形光纤通信系统的3 —光纤交换机6上；每一所述控制系统主站4和每一所述控制系统从站5均连接有多个分布式I/O模块7 ;通过第一环形光纤通信系统2和第二环形光纤通信系统3实现冗余系统双环通讯；能够实现电源、CPU、Profibus DP总线冗余，稳定性好，切换速度快，安全性高；CPU通过光纤直接连接进行冗余切换；通过双环通讯设计，电伴热控制系统工作站可以通过4条通路连接到控制系统主站和控制系统从站，控制系统主站和控制系统从站之间也有4条通路可直接通讯；即在一个环路出现故障时，通讯可通过另一环路正常完成。
[0014]其中，每一所述控制系统主站4的多个分布式I/O模块7与每一所述控制系统从站5的多个分布式I/O模块7均连接到硼加热系统的监控端；每一所述控制系统主站4和每一所述控制系统从站5由一双CPU的西门子PCS7控制系统构成；两个CPU之间相互隔离，无电气连接，系统稳定性高；且两CPU运行相同的程序；在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换；所述控制系统主站4和控制系统从站5均通过内置于西门子PCS7控制系统的同步模块和同步光纤通信；不需要软件包支持；西门子PCS7控制系统的410 CPU采用了焊在主板上的56M内存，无机械性连接，更加坚固；且CPU电路主板上带有涂层，增强了冷凝和腐蚀源的环境中的稳定性防腐级别，可适用于硼酸管道以及海盐环境的现场条件；此外，CPU为了提高安全性，取消了 S7-400系列CPU上的run-stop开关，利用针孔开关，这样就完全避免了物理碰撞或意外拨动开关对整个系统正常运行造成的影响；另外西门子PCS7控制系统自带的强大的软件诊断功能，可以让用户在后台明确到西门子PCS7控制系统所有硬件的通道是否出现如断线、短路等故障。再结合硼加热系统中原有的报警功能，基本在上位机处就可以大致判断出是系统的哪个回路的哪个点出现了故障；例如，当某个回路一旦出现断路器故障跳闸，则断路器报警状态通过西门子PCS7控制系统的DI通道送至CPU并传送到，接触器是否故障也能够通过一定的逻辑组合得到，此外通过自诊断功能还能排除相关的通道故障，为用户的使用增加了安全系数，也减少了大量的编程工作量，是系统的标准化程度更高。
[0015]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.一种硼加热系统的PCS系统，其特征在于，包括电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站；所述第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均有多个光纤交换机通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站和每一所述控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站均连接有多个分布式I/o模块。2.根据权利要求1所示的硼加热系统的PCS系统，其特征在于:每一所述控制系统主站的多个分布式I/o模块与每一所述控制系统从站的多个分布式I/O模块均连接到硼加热系统的监控端。3.根据权利要求1所示的硼加热系统的PCS系统，其特征在于:每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站由一双CPU的西门子PCS7控制系统构成。4.根据权利要求1所示的硼加热系统的PCS系统，其特征在于:所述控制系统主站和控制系统从站均通过内置于西门子PCS7控制系统的同步模块和同步光纤通信。
【专利摘要】本实用新型公开了一种硼加热系统的PCS系统；包括电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站；所述第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均有多个光纤交换机通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站和每一所述控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站均连接有多个分布式I/O模块。本实用新型的硼加热系统的PCS系统，不需要通过冗余软件包程序支持，切换速度快，抗干扰能力强，主从CPU运行相同的程序，满足了核电对硼加热系统安全、稳定性的较高要求。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN204695092
【申请号】CN201520349370
【发明人】张甬, 卢垠西, 徐微分, 李莎莎, 陈兴华
【申请人】博太科防爆设备（上海）有限公司, 中广核工程有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月27日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种PCS系统，特别涉及一种硼加热系统的PCS系统，属于核电生产设备技术领域。
【背景技术】
[0002]西门子PCS 7控制系统具有分散控制、集中管理、控制装置和现场仪表全数字化、安装方便、成本低和维护管理职能化等特点，它代表了当今控制系统的发展方向；其所有软件都放在SIMATIC Manager管理器下集中管理，主要具有以下功能:创建项目、硬件组态及参数设定、硬件网络配置、控制逻辑组态、调试程序和人机界面设计；由于核电项目对硼加热系统安全、稳定性有较高要求，因此很多硼加热系统中，会采用容错设计；容错设计是提高硼加热系统可靠性的重要途径；容错系统能在一定条件下允许系统出现故障而不影响系统功能的发挥，可大大提高系统的可靠性；容错设计是对发生或可能发生故障的系统及其组成单元进行分析，鉴别其故障模式、故障原因或故障机理，估计该故障模式对系统可能产生的影响，采取容错方法保证可靠性指标分配；容错设计的主要方法是系统冗余；而现有技术中，还没有一款很好地能够通过西门子PCS 7控制系统进行容错设计的系统。
【实用新型内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]为解决上述问题，本实用新型提出了一种硼加热系统的PCS系统，采用西门子PCS7控制系统进行容错设计，以解决系统发生故障时，自动切换到备份系统，保证系统的安全、稳定及可靠性。
[0005](二)技术方案
[0006]本实用新型的硼加热系统的PCS系统，包括电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站；所述第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均有多个光纤交换机通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站和每一所述控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站均连接有多个分布式I/o模块；通过第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统实现冗余系统双环通讯；能够实现电源、CPU、Profibus DP总线冗余。
[0007]进一步地，每一所述控制系统主站的多个分布式I/O模块与每一所述控制系统从站的多个分布式I/o模块均连接到硼加热系统的监控端。
[0008]进一步地，每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站由一双CPU的西门子PCS7控制系统构成；两个CPU之间相互隔离，无电气连接，抗干扰能力强，系统稳定性高；且两CPU运行相同的程序；在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换。
[0009]进一步地，所述控制系统主站和控制系统从站均通过内置于西门子PCS7控制系统的同步模块和同步光纤通信；不需要软件包支持。
[0010]有益效果
[0011]与现有技术相比，本实用新型的硼加热系统的PCS系统，不需要通过冗余软件包程序支持，切换速度快，抗干扰能力强，两个CPU运行相同的程序，冗余依靠组态，与组态工程师水平高低无关等特点，满足了核电对硼加热系统安全、稳定性的较高要求。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的原理示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示的硼加热系统的PCS系统，包括电伴热控制系统工作站1、第一环形光纤通信系统2、第二环形光纤通信系统3、多个控制系统主站4和多个控制系统从站5 ;所述第一环形光纤通信系统2和第二环形光纤通信系统3均有多个光纤交换机6通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站I和每一所述控制系统主站4都分别连接到第一环形光纤通信系统2的一光纤交换机6和第二环形光纤通信系统的3 —光纤交换机6上；每一所述控制系统主站4和每一所述控制系统从站5均连接有多个分布式I/O模块7 ;通过第一环形光纤通信系统2和第二环形光纤通信系统3实现冗余系统双环通讯；能够实现电源、CPU、Profibus DP总线冗余，稳定性好，切换速度快，安全性高；CPU通过光纤直接连接进行冗余切换；通过双环通讯设计，电伴热控制系统工作站可以通过4条通路连接到控制系统主站和控制系统从站，控制系统主站和控制系统从站之间也有4条通路可直接通讯；即在一个环路出现故障时，通讯可通过另一环路正常完成。
[0014]其中，每一所述控制系统主站4的多个分布式I/O模块7与每一所述控制系统从站5的多个分布式I/O模块7均连接到硼加热系统的监控端；每一所述控制系统主站4和每一所述控制系统从站5由一双CPU的西门子PCS7控制系统构成；两个CPU之间相互隔离，无电气连接，系统稳定性高；且两CPU运行相同的程序；在一个CPU故障时会通过光纤以毫秒级的速度切换到另一个CPU，实现冗余切换；所述控制系统主站4和控制系统从站5均通过内置于西门子PCS7控制系统的同步模块和同步光纤通信；不需要软件包支持；西门子PCS7控制系统的410 CPU采用了焊在主板上的56M内存，无机械性连接，更加坚固；且CPU电路主板上带有涂层，增强了冷凝和腐蚀源的环境中的稳定性防腐级别，可适用于硼酸管道以及海盐环境的现场条件；此外，CPU为了提高安全性，取消了 S7-400系列CPU上的run-stop开关，利用针孔开关，这样就完全避免了物理碰撞或意外拨动开关对整个系统正常运行造成的影响；另外西门子PCS7控制系统自带的强大的软件诊断功能，可以让用户在后台明确到西门子PCS7控制系统所有硬件的通道是否出现如断线、短路等故障。再结合硼加热系统中原有的报警功能，基本在上位机处就可以大致判断出是系统的哪个回路的哪个点出现了故障；例如，当某个回路一旦出现断路器故障跳闸，则断路器报警状态通过西门子PCS7控制系统的DI通道送至CPU并传送到，接触器是否故障也能够通过一定的逻辑组合得到，此外通过自诊断功能还能排除相关的通道故障，为用户的使用增加了安全系数，也减少了大量的编程工作量，是系统的标准化程度更高。
[0015]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.一种硼加热系统的PCS系统，其特征在于，包括电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站；所述第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均有多个光纤交换机通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站和每一所述控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站均连接有多个分布式I/o模块。2.根据权利要求1所示的硼加热系统的PCS系统，其特征在于:每一所述控制系统主站的多个分布式I/o模块与每一所述控制系统从站的多个分布式I/O模块均连接到硼加热系统的监控端。3.根据权利要求1所示的硼加热系统的PCS系统，其特征在于:每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站由一双CPU的西门子PCS7控制系统构成。4.根据权利要求1所示的硼加热系统的PCS系统，其特征在于:所述控制系统主站和控制系统从站均通过内置于西门子PCS7控制系统的同步模块和同步光纤通信。
【专利摘要】本实用新型公开了一种硼加热系统的PCS系统；包括电伴热控制系统工作站、第一环形光纤通信系统、第二环形光纤通信系统、多个控制系统主站和多个控制系统从站；所述第一环形光纤通信系统和第二环形光纤通信系统均有多个光纤交换机通讯连接构成；所述电伴热控制系统工作站和每一所述控制系统主站都分别连接到第一环形光纤通信系统的一光纤交换机和第二环形光纤通信系统的一光纤交换机上；每一所述控制系统主站和每一所述控制系统从站均连接有多个分布式I/O模块。本实用新型的硼加热系统的PCS系统，不需要通过冗余软件包程序支持，切换速度快，抗干扰能力强，主从CPU运行相同的程序，满足了核电对硼加热系统安全、稳定性的较高要求。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN204695092
【申请号】CN201520349370
【发明人】张甬, 卢垠西, 徐微分, 李莎莎, 陈兴华
【申请人】博太科防爆设备（上海）有限公司, 中广核工程有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月27日
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