实验室的万能搭建控制系统及机柜和转换板的制作方法

实验室的万能搭建控制系统及机柜和转换板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种实验室的万能搭建控制系统及机柜和转换板，实验室的万能搭建控制系统包括机柜(110)、控制电路（200）以及显示终端（300），机柜（110）内设有板卡安装架（111）及数个板卡安装位（112），转换板（120）上的数个插座（121）分别一一对应于上述数个板卡安装位（112）。转换板（120）的正面设有可插接板卡的数个插座（121），背面设有与正面数个插座（121）中各连接脚一一对应的数个插孔（122）。本实验室的万能搭建控制系统根据来自现场的培训或故障再现和验证功能，进行核岛KRG的所有控制与保护系统的搭建，以解决现有技术中培训设施比较单一，培训成本高的技术问题。
【专利说明】实验室的万能搭建控制系统及机柜和转换板

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及控制技术，特别涉及核电站培训中模仿现场各种控制系统状态以 及故障状态的实验室的万能彳合建控制系统及机柜和转换板。

【背景技术】
[0002] 现有一般核电站培训设施只能在一套控制系统或一个单体的设施前进行单一的 原理培训或实操演练，而在有限的空间和考虑成本前提下，核电站的培训系统不可能将核 电站所有的系统都克隆照搬到培训中心来，由此，给核电站培训带来了不少的困难，也增加 了培训的成本。 实用新型内容
[0003] 本实用新型设计了一套"实验室的万能搭建控制系统"，这个实验室的万能搭建控 制系统能够根据来自现场执行处所提出的培训或故障再现和验证功能，进行核岛KRG的所 有控制与保护系统的搭建，以满足现场特殊要求和培训之需，解决现有技术中培训设施比 较单一，培训成本高的技术问题。
[0004] 本实用新型的这种转换板正面设有可插接板卡的数个插座，所述转换板的背面设 有与正面数个插座中各连接脚--对应的数个插孔，所述数个插座中包括64针和/或35 针和/或16针印刷板连接器，每层板卡安装位对应设置同一种型号的插座。
[0005] 本实用新型的机柜内设置有板卡安装架，该板卡安装架设有数个板卡安装位，所 述转换板上的数个插座分别一一对应于上述数个板卡安装位，所述板卡安装架分为数层， 每层均设有数个板卡安装位。
[0006] 本实用新型的实验室的万能搭建控制系统包括机柜、与该所述机柜连接的控制电 路以及连接该控制电路的显不终端，该实验室的万能彳合建控制系统还包括插接在所述转换 板正面数个插座上的板卡组以及插接在所述转换板背面用于板卡组各功能板卡连接的数 个连接插线，所述数个连接插线中每根插线的两端分别设有可与所述数个插座中至少一个 插座配合插接的插头，所述板卡组中各功能板卡固定设置机柜内的板卡安装架上，所述板 卡组各功能板卡中包括bailey 9型通用模块卡。
[0007] 本实用新型实验室的万能搭建控制系统可以根据需要与核电站的各控制与保护 系统自由组合，从而对学员进行不同方面的培训；本实用新型转接板通过其正面设有的可 插接板卡的数个插座以及背面设有与正面数个插座中各连接脚一一对应的数个插孔将所 实验室的万能搭建系统中的各板卡与核电站的各控制与保护系统插接，并进行信号的转 换；所述机柜用于支撑上述转接板以及各插接的板卡，板卡安装架分为数层可以安装对应 于核电站不同的控制与保护系统所需要的板卡，以便于支持板卡内的预先设定的计算程序 通过所述转接板与核电站不同的控制与保护系统进行对接。本实用新型实验室的万能搭建 控制系统能够使学员掌握从控制系统的设计、开发到调试的全面的一个过程。从而达到快 速全面培养人才解决现场实际问题的能力。该系统适合于模拟来自于现场的事故演练，更 适合于培训学员技术理论学习、故障模拟和实操训练。学员通过控制系统的设计阶段，加深 领悟对控制系统每一个控制电路的全面理解，通过实际接线图对控制系统的搭建对每条线 的作用进行了分析及加深了理解，通过对控制系统的调试阶段过程，明白了控制系统稳态 工作过程以及动态过渡过程的量化分析关系，该实验室的万能搭建控制系统已经在调试期 间进行了二个控制系统的搭建和试验，效果与设计初衷基本相吻合。

【专利附图】

【附图说明】
[0008] 图1是本实用新型实验室的万能搭建控制系统一实施例的示意图。图2是本实 用新型实验室的万能搭建控制系统搭建其他系统一实施例的构架示意图。

【具体实施方式】
[0009] 结合上述【专利附图】

【附图说明】本实用新型的具体实施例。
[0010] 由图1和图2中可知，本实用新型的这种转换板120的正面设有可插接板卡的数 个插座121，所述转换板120的背面设有与正面数个插座121中各连接脚一一对应的数个插 孔122,所述数个插座121中包括64针和/或35针和/或16针印刷板连接器，每层板卡安 装位对应设置同一种型号的插座。本实用新型转接板120通过其正面设有的可插接板卡的 数个插座121以及背面设有与正面数个插座121中各连接脚一一对应的数个插孔122将内 含仿真模拟程序的板卡与核电站的各控制与保护系统插接，并进行信号的转换。
[0011] 本实用新型采用上述转换板120的机柜110,所述机柜110内设置有板卡安装架 111，该板卡安装架111设有数个板卡安装位112,所述转换板120上的数个插座121分别 一一对应于上述数个板卡安装位112,所述板卡安装架111分为数层，每层均设有数个板卡 安装位112 ;所述机柜110用于支撑上述转接板120以及各插接的板卡，板卡安装架111分 为数层可以安装对应于核电站不同的控制与保护系统所需要的板卡，以便于支持板卡内的 运算程序通过所述转接板与核电站不同的控制与保护系统进行对接。
[0012] 本实用新型构建的实验室的万能搭建控制系统包括上述机柜110、与该所述机柜 110连接的控制电路200以及连接该控制电路200的显示终端300,该实验室的万能搭建控 制系统还包括插接在所述转换板120正面数个插座121上的板卡组130以及插接在所述转 换板120背面用于板卡组130中各功能板卡131连接的数个连接插线140,所述数个连接插 线140中每根插线的两端分别设有可与所述数个插座121中至少一个插座配合插接的插头 141，所述板卡组中各功能板卡131固定设置机柜110内的板卡安装架111上，所述板卡组 各功能板卡131中包括bailey 9020型通用模块卡。本实用新型控制电路200包括采集传 输部210以及与该采集传输部210连接的数据处理部220,所述采集传输部210连接所述机 柜110的数据总线，所述显示终端300连接所述数据处理部220。
[0013] 本实用新型与现场实际情况相同的布局设计的，保证与现场设备的同步性，所有 的板卡均按现场板卡布置图插接，连接插线为活动插头连线，也是根据现场接线图进行板 卡的连接，所以，可以完全模仿现场的实际情况，由于各控制系统的差异性，所以，本搭建控 制系统采用接口式的设计，现场应用的各种板卡均可以插接到本实用新型的转换板上，然 后，通过背面的跳线完成系统的搭建，本实用新型"实验室实验室的万能搭建控制系统"的 设计初衷来自于在现有控制系统以外的控制系统如何满足来自于实际现场多系统的培训 需求。例如，现场突发了稳压器水位调节系统的故障，如何在培训中实现故障再现以及如何 模拟现场的故障进行处理等实操演练。如此，根据控制系统需求使用来自于现场的实际接 线图手动搭建所需的控制系统，其控制系统的相关参数设定由SIP计算书和设定值手册来 实现，如果需要闭环运行则需要仿真软件Μ实现。
[0014] 如此，该控制系统解决了在个控制系统上完成多控制系统的培训功能和?两足了 现场对特殊控制系统进行模仿现场故障的需求。同时，也能满足系统原理的培训、参数的调 整、以及培训学员的看图、设计及动手的综合能力。实验室的万能搭建控制系统使用符合核 电站的KRG机柜、机箱。有通用的Bailey 9020板卡35针插槽、64针插槽以及16针插槽。 插槽的引出线可灵活的跳接，由NI提供各种外部仿真信号实现万能搭建的需要。
[0015] 本实用新型中设计了多种主流型号的插座，便于适应不同板卡的插件要求，本系 统还可以根据设备的情况，设计其他非主流型号的板卡插座，以满足不同板卡的要求。本实 用新型针对目前大多数核电站所采用的插件式仪表系统等情况，选择各功能板卡131中为 bailey 9020型通用模块卡，这种插件模块具有比较强的可修改性和通用性，比较适合本实 用新型的要求。而采集传输部210实际相当于中转服务器，该中转服务器采集板卡组各功 能板卡131的输出信号，经初级处理后传输至数据处理部220,同样为便于系统的搭建和运 行的可靠，采集传输部210采用NI系列服务器。
[0016] 当需要形成闭环控制系统时，本实用新型的数据处理部220内置仿真软件，该数 据处理部220通过所述采集传输部210接收机柜110的数据总线传递的信号，经仿真软件 处理后在显示终端300上再现设备操作状态以及故障状态。
[0017] 本实用新型实验室的万能彳合建控制系统|吴拟各种控制系统的彳合建方法包括： A.根据被模仿系统在现场的线路图要求将各功能板卡插到转换板上；B.在转换板背面按 该系统图纸要求，将连接插线插到对应的插孔内；C.按被模仿系统的计算书及相应的设 定值手册设置各功能板卡的参数；D.将与被模拟系统相同的数据处理部与控制电路中的 采集传输部连接，所述的数据处理部内载有仿真软件，数据处理部利用仿真软件根据采集 到的信号模仿控制系统现场操作状态以及故障现场状态，并在显示终端上显示；E.开始 运打系统，完成系统彳合建。
[0018] 本实用新型的搭建方法在大亚湾核电站实际搭建的情况，该实验室的万能搭建控 制系统能一比一的进行所有核岛KRG控制系统的搭建，例如，稳压器水位调节系统、稳压器 压力调节系统等等。实验室的万能彳合建控制系统使用符合大亚湾核电站的KRG机柜，机箱， 有通用的Bailey 9020板卡35针插槽，64针插槽，16针插槽，插槽的引出线可灵活的跳接， 由NI提供各种外部仿真信号实现万能搭建的需要。
[0019] 实验室的万能搭建控制系统设备清单如表1
[0020] 表1 :万能搭建系统设备清单
[0021]

【权利要求】
1. 一种转换板，其特征在于：所述转换板（120)的正面设有可插接板卡的数个插座 (121)，所述转换板（120)的背面设有与正面数个插座（121)中各连接脚一一对应的数个插 孔（122)，所述数个插座（121)中包括64针和/或35针和/或16针印刷板连接器，每层板 卡安装位对应设置同一种型号的插座。
2. -种含有权利要求1所述转换板的机柜，其特征在于：所述机柜（110)内设置有板卡 安装架（111 )，该板卡安装架（111)设有数个板卡安装位（112 )，所述转换板（120)上的数个 插座（121)分别--对应于上述数个板卡安装位（112)。
3. 根据权利要求2所述的机柜，其特征在于：所述板卡安装架（111)分为数层，每层均 设有数个板卡安装位（112)。
4. 一种实验室的万能搭建控制系统，其特征在于：包括权利要求2或3所述的机柜 (110)、与该所述机柜（110)连接的控制电路（200)以及连接该控制电路（200)的显示终端 (300)，该实验室的万能搭建控制系统还包括插接在所述转换板（120)正面数个插座（121) 上的板卡组（130)以及插接在所述转换板120背面用于板卡组130中各功能板卡（131)连 接的数个连接插线（140)，所述数个连接插线（140)中每根插线的两端分别设有可与所述 数个插座（121)中至少一个插座配合插接的插头（141)。
5. 根据权利要求4所述实验室的万能搭建控制系统，其特征在于：所述板卡组中各功 能板卡（131)固定设置机柜（110)内的板卡安装架（111)上。
6. 根据权利要求4或5所述实验室的万能搭建控制系统，其特征在于：所述板卡组各 功能板卡（131)中包括bailey 9020型通用模块卡。
【文档编号】G09B23/18GK204066540SQ201420379350
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】董国印 申请人:中广核核电运营有限公司, 中国广核电力股份有限公司