Имитатор дискретных сигналов идс базового шкафа комплекса технико-программных средств повышенной надежности

Полезная модель относится к области энергетики, электротехники и автоматики и может быть использована для построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами электростанций. Технический результат заключается в повышении надежности работы имитатора дискретных сигналов (ИДС) комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН. Имитатор дискретных сигналов (ИДС) шкафа базового комплекса технико-программных средств повышенной надежности (ШБ КТПС-ПН) для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции, Имитатор дискретных сигналов шкафа базового комплекса технико-программных средств повышенной надежности для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции содержит, по меньшей мере, один тестовый блок имитации дискретных сигналов, контакты для подключения к цепям питания и к персональному компьютеру, а также кабели для подключения к проверяемым блокам комплекса управления электростанции.

Область техники.

Полезная модель относится к области энергетики, электротехники и автоматики и может быть использована для построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами электростанций.

Уровень техники

В настоящее время известно использование имитаторов, относящихся к средствам имитации аналоговых сигналов тока, напряжения, термометров сопротивления стандартных градуировочных характеристик и термопреобразователей типа ТХК, ТХА комплексов связи с объектом и комплексов технико-программных средств повышенной надежности при проведении испытаний перед отгрузкой оборудования, в период наладки и технического обслуживания в период эксплуатации на объекте применения.

К работоспособности оборудования, обеспечивающего режимы технического обслуживания программно-технических комплексов АСУ ТП, предъявляются общетехнические требования национальных стандартов.

Имитатор относится к средствам имитации дискретных сигналов постоянного тока комплексов связи с объектом и комплексов технико-программных средств повышенной надежности при проведении испытаний перед отгрузкой оборудования, в период наладки и технического обслуживания в период эксплуатации на объекте применения.

КСО выполняет функции сбора и первичной обработки аналоговых и дискретных сигналов о состоянии оборудования и технологических процессов и передачи их в информационно-вычислительную систему верхнего уровня электростанций, например, атомных (АЭС) или тепловых (ТЭС).

КТПС-ПН выполняет функции контроля технологических параметров и управления оборудованием технологических систем в соответствии с заданными в КТПС-ПН алгоритмами.

В комплексах КТПС-ПН происходит ввод (измерение значений) аналоговых сигналов, ввод дискретных сигналов, определяющих состояние оборудования и технологических процессов энергоблока, логическая обработка, вывод команд управления и сигнализации шкафами КТПС-ПН.

В частности, известный имитатор НДС ЗТ2.890.026 служит для имитации дискретных сигналов постоянного тока в диапазоне от 0 В до 24 В в процессе периодических испытаний комплексов связи с объектом.

К недостаткам имитаторов дискретных сигналов ИДС ЗТ2.890.026 следует отнести:

- низкую надежность комплектующих частей;

- назначенный срок службы 5 лет;

- наработку на отказ 1000 ч;

- неудобство применения в процессе технического обслуживания КСО (ручное изменение значений имитируемых сигналов);

- значительные трудозатраты на проведение технического обслуживания.

Известен имитатор аналоговых сигналов, в котором формирователь сложной функции содержит дешифратор, генератор тактовых импульсов, программируемый таймер, первый регистр, счетчик, второй регистр, сумматор, оперативное запоминающее устройство, второй и первый цифроаналоговые преобразователи. Программируемый таймер составлен из регистра, вычитающего счетчика и элемента ИЛИ-НЕ. Вновь введенные блоки обеспечивают соответственно регулирование периода, начальной фазы и амплитуды выходного сигнала (см., например, авторское свидетельство SU 1624694 A1, 30.01.1991, H03M 1/66).

Известен имитатор аналоговых сигналов в составе имитатора для функционального комплекса, содержащего вычислительный модуль, блок обработки релейных сигналов объекта управления и устройство кодового обмена, блок обработки релейных сигналов исполнительных устройств, блок обработки аналоговых сигналов исполнительных устройств, имитатор типа объекта управления, магистральный канал Манчестер, блок задания типов объектов управления и блок задания исполнительных устройств, при этом имитатор типа объекта управления взаимосвязан с устройством кодового обмена, блоки задания типов объектов управления и исполнительных устройств, магистральный канал Манчестер, блоки обработки релейных сигналов объектов управления и исполнительных устройств взаимосвязаны с вычислительным модулем через интерфейсную магистраль, к которой подключен также вход блока обработки аналоговых сигналов, выход которого и входы-выходы магистрального канала Манчестер, блоков обработки релейных сигналов управления и исполнительных устройств являются входами и выходами имитатора, подключаемыми к системе управления (см., например, патент на полезную модель RU 94010 U1, 10.05.2010, G06F 11/30).

Известен имитатор дискретных сигналов, выполненный в составе устройства для программного контроля регистрации процессов, содержащего генератор тактовых импульсов, вход которого подключен к первому выходу управляющего блока, выход - ко входу блока опроса, подключенного выходами к соответствующим входам узла совпадения кодов и блока входных сигналов, второй вход которого соединен с контролируемым объектом, а выход - с первым входом управляющего блока, второй вход которого подключен ко входу счетчика кодов, и первым выходом узла совпадения кодов, выход управляющего блока соединен с первым входом печатающего блока, другие входы которого соединены с соответствующими выходами узла контроля совпадения цифр и усилителей печати, входы которого подключены к другим выходам узла совпадения кодов, при этом в устройство введен блок программного контроля, содержащий схему контроля импульсов адреса и времени, элементы питания, схему контроля работоспособности и сигнализации отказов, схему импульсно-потенциального совпадения, схему имитатора дискретных сигналов и схему совпадения кодов адреса, входы которой соединены с соответствующими выходами счетчиков младших и старших разрядов блока опроса, выход - с первыми входами схем контроля импульсов адреса и времени, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами узла контроля совпадения цифр и усилителей печати, выходы схем контроля импульсов адреса и времени подключены к первым входа элементов памяти, вторые входы которых соединены со вторым входом схемы имитатора дискретных сигналов и выходом схемы импульсно-потенциального совпадения (см., например, авторское свидетельство SU 432339 A1, 15.06.1974, H03M 1/66).

Раскрытие полезной модели

Технический результат заключается в повышении надежности работы имитатора дискретных сигналов (ИДС) комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН.

Заявленный технический результат достигается следующим образом.

Имитатор дискретных сигналов (ИДС) шкафа базового комплекса технико-программных средств повышенной надежности (ШБ КТПС-ПН) для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции, согласно полезной модели содержит кабели для подключения к проверяемым блокам комплекса управления электростанции, по меньшей мере, один тестовый блок имитации дискретных сигналов и контакты для подключения к цепям питания и к персональному компьютеру.

Осуществление полезной модели

Имитатор дискретных сигналов ИДС для выдачи тестовых сигналов на входы блоков приема дискретных сигналов при проведении тестирования автоматизированных средств управления технологическими процессами управления технологическим оборудованием электростанций, в частности атомных, выполнен в унифицированном конструктивном исполнении.

Он содержит в своей конструкции контакты для подключения к цепям питания, к персональному компьютеру с предустановленным программным обеспечением DS-IM, тестовые блоки имитации дискретных сигналов различного типа, кабели для подключения к проверяемым блокам комплекса технико-программных средств повышенной надежности.

Имитатор дискретных сигналов допускает подключение и отключение к цепям тестируемого шкафа без отключения питания шкафа и не создает помех, влияющих на работоспособность тестируемых блоков и шкафа. Имитатор имеет схемное решение, обеспечивающее возможность совместной работы имитатора с проектными элементами управления и сигнализации (с ключами управления и блоками комплекса) без отключения жил кабелей с панели управления и шкафов комплекса и позволяет одновременно формировать дискретные сигналы на входы блоков с гальваническим разделением и без гальванического разделения.

Кроме того, имитатор дискретных сигналов позволяет задавать различные режимы имитации дискретных сигналов автоматически (режим теста задается оператором в период подготовки к проведению проверки блоков).

Имитатор дискретных сигналов ИДС построен с использованием высоконадежных электронных компонентов и схемотехнических решений, обеспечивающих одновременное формирование различных типов аналоговых сигналов и высокую надежность его работы.

Имитатор дискретных сигналов ИДС производит выдачу тестовых сигналов напряжения постоянного тока в диапазоне 0-30 В на входы проверяемых блоков ввода дискретных сигналов с гальваническим разделением цепей и без гальванического разделения цепей, установленных в шкаф КТПС-ПН.

Последовательность и длительность сигналов задается, с помощью программы DS-IM. Программа DS-IM (далее программа) обеспечивает пользовательский интерфейс для создания и редактирования тестов блоков, сохранения тестов в файлы на диске ПК, считывания данных тестов из файлов и загрузки их в блоки имитатора при тестировании автоматизированных средств управления технологическими процессами (АСУТП), построенных на базе средств комплекса технико-программных средств повышенной надежности (КТПС-ПН).

Имитатор ИДС обеспечивает:

- выдачу дискретных сигналов тестируемым функциональным блокам сбора дискретных сигналов шкафа КТПС-ПН;

- управление тестовыми блоками имитатора;

- выдачу широковещательной команды, адресованной всем блокам на имитаторе.

Работа имитатора осуществляется в соответствии с его функциональной схемой.

Имитатор выполнен в унифицированном конструктивном исполнении, в своей конструкции содержит контакты для подключения к цепям питания, к персональному компьютеру с предустановленным программным обеспечением DS-IM, тестовые блоки имитации дискретных сигналов различного типа, кабели для подключения к проверяемым блокам шкафа комплекса технико-программных средств повышенной надежности.

Имитатор 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.

Назначенный срок службы имитатора не менее 10 лет.

Наработка на отказ не ниже 2500 ч.

Высокий показатель наработки на отказ имитатора аналоговых сигналов достигается за счет использования высоконадежных электронных компонентов.

Таким образом, заявленный имитатор 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.

Имитатор допускает подключение и отключение к цепям шкафа без отключения питания шкафа.

Имитатор не создает помех, влияющих на работоспособность блоков и шкафа КТПС-ПН.

Имитатор имеет схемное решение, которое обеспечивает возможность совместной работы с проектными элементами управления и сигнализации (с ключами управления и блоками комплекса) без отключения жил кабелей с панели управления и шкафов комплекса.

Имитатор позволяет одновременно формировать дискретные сигналы на входы блоков приема сигналов с гальваническим разделением и без гальванического разделения.

Имитатор позволяет задавать различные режимы имитации дискретных сигналов автоматически (режим теста задается оператором в период подготовки к проведению проверки блоков).

Таким образом, технический результат достигается совокупностью существенных признаков полезной модели.

Имитатор дискретных сигналов шкафа базового комплекса технико-программных средств повышенной надежности для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции, характеризующийся тем, что содержит кабели для подключения к проверяемым блокам комплекса управления электростанции, по меньшей мере, один тестовый блок имитации дискретных сигналов и контакты для подключения к цепям питания и к персональному компьютеру.