一种闪烁同步的光字牌控制方法
【专利摘要】本发明属于DCS控制技术领域，具体涉及一种在核电站DCS系统中使用的光字牌闪烁同步方法。本发明的光字牌控制方法能够满足核电站DCS系统BUP的控制和显示需求，采用DCS时钟同步系统提供的系统时间，产生统一的闪烁信号源，使光字牌闪烁同步。具体包括以下步骤：(1)获取系统时间；(2)根据系统时间产生闪烁信号；(3)在光字牌控制模块中调用步骤(2)中产生的闪烁信号；根据光字牌控制模块中控制的输入计算光字牌控制模块中控制的输出。本发明在约100个控制站规模的核电站DCS系统中使用时，主控室BUP光字牌闪烁同步，肉眼无法识别闪烁的先后差异，整齐美观，不易产生视觉疲劳。
【专利说明】
一种闪烁同步的光字牌控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于DCS控制技术领域，具体涉及一种在核电站DCS系统中使用的闪烁同步 飞光字牌控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前核电站控制系统普遍使用基于DCS的数字化仪控平台。主控室以基于计算机 信息和控制系统（IIC)的全功能操作员工作站为主要控制手段，辅以基于常规技术的后备 盘(BUP)作为应对IIC失效的多样化后备。光字牌位于BUP上部的报警区域，用于表示过程故 障或设备状态，方便操作员快速的查看，提示操作员对事件进行必要的操作，是操作员监视 电厂运行情况的重要信号。
[0003] 在后备盘允许模式下，光字牌的状态有4种:快闪、平光、慢闪、灯灭，分别代表了报 警未确认、报警已确认、报警解除和报警解除已确认。在非后备盘允许模式下，光字牌的状 态有2种:平光、灯灭，分别代表存在报警和不存在报警。
[0004] 有些智能型光字牌自带逻辑控制芯片，具有控制处理和闪烁功能。但难以满足核 电站的控制和显示需求，如缺少代表报警解除的慢闪状态，或缺少后备盘允许模式。另外发 光和控制功能集中于光字牌上，造成硬件比较复杂，降低了可靠性。
[0005] 目前核电站中使用的光字牌控制方法主要基于DCS实现，通过开关量输入卡件读 取BUP的操作(如报警确认，后备盘允许，灯测试），在控制站中使用光字牌控制模块，再通过 开关量输出卡件输出光字牌控制信号。
[0006] 光字牌控制模块的输入为"报警条件"，"报警确认"，"后备盘允许"和"灯测试" 4个 开关量，输出为"光字牌控制信号" 1个开关量。
[0007] 光字牌的亮起和熄灭由DCS系统的一个开关量输出点(D0)控制，当输出为1，光字 牌亮起，当输出为〇，光字牌熄灭。D0点的输出由DCS-层算法确定，如光字牌快闪（0.5Hz)， 则输出1保持一秒，输出〇保持一秒交替进行;如光字牌慢闪(〇. 25Hz)，则输出1保持二秒，输 出〇保持二秒交替进行。
[0008] 为了保证光字牌在快闪和慢闪状态下同时亮起，同时熄灭，通常同一控制站内的 所有光字牌D0信号由同一闪烁信号源控制，以保证同步性。但若DCS系统有多个控制站，则 每个控制站的控制器上电自检后开始计算各自的闪烁信号源，由于开始计算的时间不同， 不同控制站产生的闪烁信号源不同步，所以不能保证光字牌闪烁的同步性。
[0009] 若把所有控制站的闪烁信号源放在一个控制站里，其他控制站通过网络读取同一 信号源，也可以保证光字牌闪烁的同步性。但若信号源所在控制站故障或网络通讯出现故 障，则所有光字牌都不能闪烁，BUP报警功能不能正常工作，影响核电站的安全运行。
[0010] 目前核电站DCS系统BUP上的光字牌均未实现闪烁同步。产生闪烁信号的方法各不 相同，如某项目中，在每个控制站中都有一个闪烁信号源，用以保证同一控制站发出的光字 牌闪烁信号是同步的，但不同控制站产生的闪烁信号不是同步的，所以BUP的光字牌闪烁也 不是同步的，容易造成操作员视觉疲劳，也影响盘台的美观。
【发明内容】
[0011]本发明要解决的技术问题是提供一种核电站DCS系统BUP光字牌闪烁同步的控制 方法，以解决光字牌闪烁不同步的问题，满足光字牌的控制和显示需要。
[0012]为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
[0013 ] -种闪烁同步的光字牌控制方法，应用于核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统， 包括以下步骤：
[0014] (1)获取系统时间；
[0015]使用DCS平台提供的函数获取系统时间，使核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统 中各控制站点的时钟与外部时钟源保持一致；
[0016] (2)根据系统时间产生闪烁信号；
[0017]核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统中各控制站的闪烁信号完全同步；
[0018]系统时间是距离1970年1月1日12:00的秒数，长度为4字节，该数字在一个重置周 期内连续增加，每过一个重置周期对系统时间进行一次重置；
[0019]设取得的时间为t，闪烁的频率为1/2N，每个闪烁周期亮起财少之后熄灭财少，闪烁 信号输出f(t，N)如下：
[0021] 其中mod为取模运算；
[0022] (3)在光字牌控制模块中调用步骤(2)中产生的闪烁信号；
[0023]根据光字牌控制模块中控制的输入计算光字牌控制模块中控制的输出。
[0024]进一步的，如上所述的一种闪烁同步的光字牌控制方法，步骤（1)中，核电站DCS系 统BUP光字牌的控制系统中各控制站点的时钟与外部时钟源保持一致，误差小于100ms。
[0025] 进一步的，如上所述的一种闪烁同步的光字牌控制方法，步骤(2)中，根据各控制 站点的系统时间计算闪烁信号，各控制站点产生的闪烁信号是同步的。
[0026] 进一步的，如上所述的一种闪烁同步的光字牌控制方法，步骤(3)中：光字牌控制 模块中控制的输入为"报警条件"，"报警确认"，"后备盘允许"和"灯测试"；
[0027] 光字牌控制模块中控制的输出为"光字牌控制信号"，包括快闪、慢闪、平光、灯灭 四种信号；
[0028] 灯灭表示光字牌一直处于灯灭状态，平光表示光字牌一直处于灯亮状态，快闪表 示光字牌闪烁的频率为1/2N，N=1;慢闪表示光字牌闪烁的频率为1/2N，N=2;
[0029] 根据系统操作，确定光字牌控制模式为以下两种模式中的一种:计算机信息和控 制系统控制模式、后备盘控制模式；
[0030] (A)在后备盘控制模式下：
[0031 ] (A. 1)只要光字牌控制模块中控制的输入有"灯测试"，则"光字牌控制信号"一直 为平光；
[0032] (A.2)光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件"时，"光字牌控制信号"为快闪；
[0033]之后发送"报警确认"脉冲信号到光字牌控制模块中控制的输入，光字牌控制模块 中控制的输入为"报警条件"，"光字牌控制信号"为平光；
[0034]当光字牌控制模块中控制的输入"报警条件"消失时，"光字牌控制信号"为慢闪； [0035]之后发送"报警确认"脉冲信号到光字牌控制模块中控制的输入，光字牌控制模块 中控制的输入都消失，"光字牌控制信号"为灯灭；
[0036] (B)在计算机信息和控制系统控制模式下：
[0037] (B. 1)只要光字牌控制模块中控制的输入有"灯测试"，则"光字牌控制信号"一直 为平光；
[0038] (B. 2)光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件"时，"光字牌控制信号"为平光； [0039]当光字牌控制模块中控制的输入"报警条件"消失时，"光字牌控制信号"为灯灭。
[0040] 本发明相对现有技术的有益效果在于:本发明的光字牌控制方法能够满足核电站 DCS系统BUP的控制和显示需求，采用DCS时钟同步系统提供的系统时间，产生统一的闪烁信 号源，使光字牌闪烁同步。本发明在约1 〇〇个控制站规模的核电站DCS系统中使用时，主控室 BUP光字牌闪烁同步，肉眼无法识别闪烁的先后差异，整齐美观，不易产生视觉疲劳。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
[0042] 本发明一种闪烁同步的光字牌控制方法，应用于核电站DCS系统BUP光字牌的控制 系统，包括以下步骤：
[0043] (1)获取系统时间；
[0044]使用DCS平台提供的函数获取系统时间，使核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统 中各控制站点的时钟与外部时钟源保持一致;核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统中各控 制站点的时钟与外部时钟源保持一致，误差小于l〇〇ms。
[0045] (2)根据系统时间产生闪烁信号；
[0046]核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统中各控制站的闪烁信号完全同步；
[0047]系统时间是距离1970年1月1日12:00的秒数，长度为4字节，该数字在一个重置周 期内连续增加，每过一个重置周期对系统时间进行一次重置；
[0048]设取得的时间为t，闪烁的频率为1/2N，每个闪烁周期亮起财少之后熄灭财少，闪烁 信号输出f(t，N)如下：
[0050] 其中mod为取模运算；
[0051]根据各控制站点的系统时间计算闪烁信号，各控制站点产生的闪烁信号是同步 的。
[0052] (3)在光字牌控制模块中调用步骤(2)中产生的闪烁信号；
[0053]根据光字牌控制模块中控制的输入计算光字牌控制模块中控制的输出。
[0054] 光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件"，"报警确认"，"后备盘允许"和"灯测 试；
[0055] 光字牌控制模块中控制的输出为"光字牌控制信号"，包括快闪、慢闪、平光、灯灭 四种信号；
[0056] 灯灭表示光字牌一直处于灯灭状态，平光表示光字牌一直处于灯亮状态，快闪表 示光字牌闪烁的频率为1/2N，N=1;慢闪表示光字牌闪烁的频率为1/2N，N=2;
[0057] 根据系统操作，确定光字牌控制模式为以下两种模式中的一种:计算机信息和控 制系统控制模式、后备盘控制模式；
[0058] (A)在后备盘控制模式下：
[0059] (A. 1)只要光字牌控制模块中控制的输入有"灯测试"，则"光字牌控制信号"一直 为平光；
[0060] (A.2)光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件"时，"光字牌控制信号"为快闪； [0061]之后发送"报警确认"脉冲信号到光字牌控制模块中控制的输入，光字牌控制模块 中控制的输入为"报警条件"，"光字牌控制信号"为平光；
[0062]当光字牌控制模块中控制的输入"报警条件"消失时，"光字牌控制信号"为慢闪； [0063]之后发送"报警确认"脉冲信号到光字牌控制模块中控制的输入，光字牌控制模块 中控制的输入都消失，"光字牌控制信号"为灯灭；
[0064] (B)在计算机信息和控制系统控制模式下：
[0065] (B. 1)只要光字牌控制模块中控制的输入有"灯测试"，则"光字牌控制信号"一直 为平光；
[0066] (B. 2)光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件"时，"光字牌控制信号"为平光；
[0067] 当光字牌控制模块中控制的输入"报警条件"消失时，"光字牌控制信号"为灯灭。
【主权项】
1. 一种闪烁同步的光字牌控制方法，应用于核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统，其 特征在，包括W下步骤： (1) 获取系统时间； 使用DCS平台提供的函数获取系统时间，使核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统中各 控制站点的时钟与外部时钟源保持一致； (2) 根据系统时间产生闪烁信号； 核电站DCS系统BUP光字牌的控制系统中各控制站的闪烁信号完全同步； 系统时间是距离1970年1月1日12:00的秒数，长度为4字节，该数字在一个重置周期内 连续增加，每过一个重置周期对系统时间进行一次重置； 设取得的时间为t，闪烁的频率为1/2N，每个闪烁周期亮起N秒之后焰灭N秒，闪烁信号 输出f(t，N)如下：其中mod为取模运算； (3) 在光字牌控制模块中调用步骤(2)中产生的闪烁信号； 根据光字牌控制模块中控制的输入计算光字牌控制模块中控制的输出。2. 如权利要求1所述的一种闪烁同步的光字牌控制方法，其特征在于:步骤（1)中，核电 站DCS系统BUP光字牌的控制系统中各控制站点的时钟与外部时钟源保持一致，误差小于 lOOmso3. 如权利要求1所述的一种闪烁同步的光字牌控制方法，其特征在于:步骤(2)中，根据 各控制站点的系统时间计算闪烁信号，各控制站点产生的闪烁信号是同步的。4. 如权利要求1所述的一种闪烁同步的光字牌控制方法，其特征在于:步骤(3)中： 光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件V'报警确认V'后备盘允许"和"灯测试"； 光字牌控制模块中控制的输出为"光字牌控制信号"，包括快闪、慢闪、平光、灯灭四种 信号； 灯灭表示光字牌一直处于灯灭状态，平光表示光字牌一直处于灯亮状态，快闪表示光 字牌闪烁的频率为1/2N，N=1;慢闪表示光字牌闪烁的频率为1/2N，N=2; 根据系统操作，确定光字牌控制模式为W下两种模式中的一种:计算机信息和控制系 统控制模式、后备盘控制模式； (A)在后备盘控制模式下： (A. 1)只要光字牌控制模块中控制的输入有"灯测试"，则"光字牌控制信号"一直为平 光； (A. 2)光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件"时，"光字牌控制信号'为快闪； 之后发送"报警确认"脉冲信号到光字牌控制模块中控制的输入，光字牌控制模块中控 制的输入为"报警条件"，"光字牌控制信号"为平光； 当光字牌控制模块中控制的输入"报警条件"消失时，"光字牌控制信号'为慢闪； 之后发送"报警确认"脉冲信号到光字牌控制模块中控制的输入，光字牌控制模块中控 制的输入都消失，"光字牌控制信号"为灯灭； (B)在计算机信息和控制系统控制模式下： (B. 1)只要光字牌控制模块中控制的输入有"灯测试"，则"光字牌控制信号"一直为平 光； (B. 2)光字牌控制模块中控制的输入为"报警条件"时，"光字牌控制信号'为平光； 当光字牌控制模块中控制的输入"报警条件"消失时，"光字牌控制信号"为灯灭。
【文档编号】G05B19/04GK106094594SQ201610547501
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】钟洋, 王强, 崔泽朋, 张方杰
【申请人】中核控制系统工程有限公司