一种核电站缺省值的设置系统及方法与流程

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站数字化仪控系统的防误动的缺省值设置系统及方法。

背景技术：

数字化仪控系统缺省值设置在实际核电站应用中得到实施，在现有技术的某种特定机柜中，对于4-20mA的模拟量输入工艺信号，存在低阈值触发为“ON”，缺省值要求设置为“OFF”的情况。

当模拟量输入信号在高于低限值以上范围运行时，若4-20mA的输入信号出现断线情况时，输入信号的值将在1-2个CPU运算周期内经历低限值触发和超量程缺省值自动赋值两个过程，对应的DCS输出指令将出现“OFF”→“ON”→“OFF”的波动，其中，“ON”指令实际为误动指令，违背缺省值的设计初衷。类似问题同样会出现在模拟量输入信号接线恢复的过程中，有必要将此误动信号消除。

因此，如何对现有数字化控制系统的缺省值设置的技术方案进行优化，使得优化后的缺省值设置方法避免发出误动指令，在断线或者接线的情况下保持正确输出缺省值，满足数字化控制系统缺省值的功能要求，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的当模拟量输入信号在高于低阈值以上范围时，出现断线或者模拟量输入信号接线情况时，数字化控制系统会产生误动指令的问题，提供一种核电站缺省值的设置系统及方法，对现有数字化控制系统的缺省值设置的技术方案通过增加延时逻辑进行优化，使得优化后的缺省值设置方法避免发出误动指令，在断线或者接线的情况下保持正确输出缺省值，满足数字化控制系统缺省值的功能要求，提高数字化控制系统的可靠性。

一方面，本发明提供了一种核电站缺省值的设置系统，包括：

信号输入模块，连接核电站数字化控制系统的控制机柜，用于接收核电站数字化控制系统输入的模拟量输入信号；

并行的两路判断模块和，连接所述信号输入模块，分别对所述输入信号进行低阈值和质量位判断后输出判断结果；

并行的两路延时模块和，分别连接所述判断模块并传送低阈值和质量位判断结果信号,并对在信号断线过程中低阈值判断结果产生的错误信号以及对接线恢复过程中质量位产生的错误信号延时预定时间；

计算模块，连接所述两路延时模块，分别接收所述低阈值和质量位判断结果并进行逻辑运算,自动生成缺省值；

信号输出模块，连接所述计算模块，按照所述缺省值在数字化控制系统的输出端生成输出指令，并进行后续控制及显示。

优选地，所述判断模块包括两路平行设置的低阈值判断逻辑模块和质量位判断逻辑模块，

所述低阈值判断逻辑模块,连接所述信号输入模块,用于对接收的所述输入信号进行低阈值判断，根据判断结果输出低阈值判断结果信号；

所述质量位判断逻辑模块,连接所述信号输入模块，用于对接收的所述输入信号的质量位进行判断并输出质量位判断结果信号。

优选地，所述对接收的所述输入信号进行低阈值判断，包括:

当所述输入信号高于低阈值，则判断所述输入信号为“0/OFF”,当所述输入信号低于低阈值，则判断所述输入信号为“1/ON”。

优选地，所述对接收的所述输入信号进行质量位判断，包括:

当所述输入信号高于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“0/OFF”，当所述输入信号低于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“1/ON”。

优选地，所述延时模块包括两路平行设置的前延时模块和后延时模块,

所述前延时模块，连接所述低阈值判断逻辑模块,用于对所述低阈值判断逻辑模块的“0/OFF”至“1/ON”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出；

所述后延时模块，连接所述质量位判断逻辑模块，用于对所述质量位判断逻辑模块的“1/ON”至“0/OFF”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出。

优选地，所述计算模块包括“非”门模块和“与”门模块，所述“非”门模块的输入端连接所述后延时模块，用于对接收的质量位判断结果进行反相逻辑计算；

所述“与”门模块，连接所述“非”门模块的输出端以及所述前延时模块，用于接收所述前延时模块传送的低阈值判断结果信号和反相后的质量位判断结果信号，根据所述低阈值判断结果信号和反相后的质量位判断结果信号进行“与”逻辑计算获得所述缺省值。

优选地，当所述输入信号断线或者接线时，所述输入信号经历低阈值和超量程参数的时间为1-2个CPU运算周期。

优选地，延时的所述预定时间为CPU的1个运算周期。

本发明还提供了一种防误动的缺省值的设置方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、接收核电站数字化控制系统输入的模拟量输入信号；

S2、分别对所述输入信号进行低阈值和质量位判断后输出判断结果；

S3、分别传送低阈值和质量位判断结果信号,并对在信号断线过程中低阈值判断结果产生的错误信号以及对接线恢复过程中质量位产生的错误信号延时预定时间；

S4、分别接收所述低阈值和质量位判断结果并进行逻辑运算,自动生成缺省值，并输出按照所述缺省值的控制指令；

S5、按照所述缺省值在数字化控制系统的输出端生成输出指令，并进行后续控制及显示。

优选地，所述步骤S2包括以下两组并列步骤：

S21、对接收的所述输入信号进行低阈值判断，根据判断结果输出低阈值判断结果信号；

S22、对接收的所述输入信号的质量位进行判断并输出质量位判断结果信号。

优选地，所述步骤S21中对接收的所述输入信号进行低阈值判断，包括:

当所述输入信号高于低阈值，则判断所述输入信号为“0/OFF”,当所述输入信号低于低阈值，则判断所述输入信号为“1/ON”。

优选地，所述步骤S22中对接收的所述输入信号进行质量位判断，包括:

当所述输入信号高于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“0/OFF”，当所述AI信号低于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“1/ON”。

优选地，所述步骤S3包括以下两组并列步骤：

S31、对所述步骤S21中“0/OFF”至“1/ON”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出；

S32、对所述步骤S22中“1/ON”至“0/OFF”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出。

优选地，所述步骤S4包括：

S41、对接收的质量位判断结果进行反相逻辑计算；

S42、接收所述步骤S31传送的低阈值判断结果信号和经过所述步骤S41传送的反相后的质量位判断结果信号，根据所述低阈值判断结果信号和反相后的质量位判断结果信号进行“与”逻辑计算获得所述缺省值。

优选地，当所述输入信号断线或者接线时，所述输入信号经历低阈值和超量程参数的时间为1-2个CPU运算周期。

优选地，所述延时的预定时间为CPU的1个运算周期。

本发明方案提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：由于在本发明方案中，在进行数字化控制系统缺省值的实施时，通过在AI输入信号后增加前延时模块，在质量位判断逻辑单元后增加后延时模块，在输入信号出现断线或接线情况时，规避数字化控制系统发出误动作指令，保持正确输出缺省值，满足数字化控制系统缺省值的功能要求，提高数字化控制系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种核电站缺省值的设置系统结构图；

图2是本发明第一实施例提供的一种核电站缺省值的设置系统示意图；

图3是本发明第一实施例提供的输入信号断线时信号值变化和输出指令变化示意图；

图4是本发明第一实施例提供的输入信号接线时信号值变化和输出指令变化示意图；

图5是本发明第二实施例提供的一种核电站缺省值的设置方法流程图；

图6是本发明第三实施例提供的一种核电站缺省值的设置方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种核电站缺省值的设置方法，解决了现有技术中存在的当模拟量输入信号在高于低阈值以上范围时，出现断线或者输入信号接线情况时，数字化控制系统会产生误动指令的问题，该方法对现有数字化控制系统的缺省值设置的技术方案通过增加延时逻辑进行优化，使得优化后的缺省值设置方法避免发出误动指令，在断线或者接线的情况下保持正确输出缺省值，满足数字化控制系统缺省值的功能要求，提高数字化控制系统的可靠性。

为了更好的理解本发明技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

请参考图1，本发明实施例一提供了一种防误动的缺省值设置系统，包括:信号输入模块1，连接核电站数字化控制系统的控制机柜，用于接收核电站数字化控制系统输入的模拟量输入信号；并行的两路判断模块2和3，连接所述信号输入模块1，分别对所述输入信号进行低阈值和质量位判断后输出判断结果；并行的两路延时模块4和5，分别连接所述判断模块2和3并传送低阈值和质量位判断结果信号,并对在信号断线过程中低阈值判断结果产生的错误信号以及对接线恢复过程中质量位产生的错误信号延时预定时间；计算模块6，连接所述两路延时模块2和3，分别接收所述低阈值和质量位判断结果并进行逻辑运算,自动生成缺省值；信号输出模块7，连接所述计算模块6，按照所述缺省值在数字化控制系统的输出端生成输出指令，并进行后续控制及显示。在模拟量输入信号(AI信号)接线或断线时，通过延时模块4和5，保证最终的缺省值不出现误动，保持正确的输出有效的缺省值输出。所述模拟量输入信号为高于低阈值以上范围，本实施例中输入信号具体为4-20mA工艺信号。

具体地，所述判断模块包括两路平行设置的低阈值判断逻辑模块2和质量位判断逻辑模块3，所述低阈值判断逻辑模块2,连接所述信号输入模块1,用于对接收的所述输入信号进行低阈值判断，根据判断结果输出低阈值判断结果信号；所述质量位判断逻辑模块3,连接所述信号输入模块1，用于对接收的所述输入信号的质量位进行判断并输出质量位判断结果信号。

具体地，所述对接收的所述输入信号进行低阈值判断，包括:当所述输入信号高于低阈值，则判断所述输入信号为“0/OFF”,当所述输入信号低于低阈值，则判断所述输入信号为“1/ON”。所述对接收的所述输入信号进行质量位判断，包括:当所述输入信号高于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“0/OFF”，当所述输入信号低于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“1/ON”。这样，断线情况时，所述输入信号不断减小，由开始大于低阈值，到小于低阈值而高于超量程判断范围的下限，到最后低于超量程判断范围的下限，信号波动为“0/OFF”到“1/ON”再到“0/OFF”，其中“1/ON”即断线过程中低阈值判断结果产生的误动信号。接线情况时，所述输入信号不断增加，由开始低于超量程判断范围的下限，到小于低阈值而高于超量程判断范围的下限，到最后大于低阈值，信号波动为“0/OFF”到“1/ON”再到“0/OFF”，其中“1/ON”即接线过程中质量位判断结果产生的误动信号。

具体地，所述延时模块包括两路平行设置的前延时模块4和后延时模块5,所述前延时模块4，连接所述低阈值判断逻辑模块2,用于对所述低阈值判断逻辑模块2的“0/OFF”至“1/ON”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出；所述后延时模块5，连接所述质量位判断逻辑模块3，用于对所述质量位判断逻辑模块3的“1/ON”至“0/OFF”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出。

具体地，所述计算模块6包括“非”门模块61和“与”门模块62，所述“非”门模块61的输入端连接所述后延时模块5，用于对接收的质量位判断结果进行反相逻辑计算，即“1/ON”信号经过“非”门之后变为“0/OFF”，“0/OFF”经过“非”门之后变为“1/ON”。所述“与”门模块62，连接所述“非”门模块61的输出端以及所述前延时模块4，用于接收所述前延时模块4传送的低阈值判断结果信号和反相后的质量位判断结果信号，根据所述低阈值判断结果信号和反相后的质量位判断结果信号进行“与”逻辑计算获得所述缺省值，只有通过“与”门的两种信号都为“1/ON”时，最终输出的缺省值才是“1/ON”，只要有一种信号是“0/OFF”，那么最终输出的缺省值为“0/OFF”，根据所述缺省值输出控制指令到现场设备。通过前延时模块4和后延时模块5，保证了最终到达“与”门的信号至少有一个为“0/OFF”，从而保证最终输出的缺省值为“0/OFF”，避免了误动信号“1/ON”。

具体地，当所述输入信号断线或者接线时，所述输入信号经历低阈值和超量程参数的时间为1-2个CPU运算周期。具体地，延时的所述预定时间可以为1-2个CPU运算周期，在本实施例中，延时的预设时间为CPU的1个运算周期。

图2给出了输入信号的防误动缺省值设置系统示意图，输入信号同时经过低阈值判断L模块和质量位判断DUE模块，得到低阈值判断结果以及质量位判断结果，低阈值判断结果经过前延时模块，质量位判断结果经过后延时模块再经过“非”门，最后跟经过前延时逻辑模块的低阈值判断结果一同经过“与”门，输出系统设置的缺省值。其中前延时逻辑仅当低阈值判断结果由“0/0FF”时起延时作用，后延时逻辑仅当质量位判断结果由“1/ON”变为“O/OFF”时起延时作用,前延时模块延时的预设时间为t1,后延时模块延时的预设时间为t2。

请参见图3，图3中纵坐标为输入信号值，下方为输出的缺省值指令变化，当输入信号断线前，信号高于低阈值，低阈值判断结果为“0/OFF”,断线后信号不断减小，当信号减小到比低阈值小时，低阈值判断结果变为“1/ON”，此时信号仍然高于超量程判断范围的下限，因此超量程判断结果仍为“0/OFF”，结合图2和图3，超量程经过“非”门之后为“1/ON”，如果不增加前延时模块4，低阈值判断结果和经过“非”门之后的质量位判断结果一同经过“与”门，输出为“1/ON”，见图中虚线，这就是缺省值输出的误动信号。增加了前延时模块4之后，信号减小到比低阈值小时，低阈值判断结果延时之后再变成“1/ON”，在延时的这段时间仍然保持“0/OFF”，此时经过“与”门，缺省值输出仍为“0/OFF”，延时完之后，低阈值判断结果变为“1/ON”，此时随着信号的不断减小到小于超量程判断范围的下限，质量位判断结果由“0/OFF”变为了“1/ON”，质量位判断结果经过“非”门之后为“0/OFF”，再经过“与”门，缺省值仍然保持输出为“0/OFF”。

结合图2和图4，当输入信号接线前，信号低于超量程判断范围的下限，质量位判断为“1/ON”,接线后信号不断增加，大于超量程判断范围的下限时，质量位判断变为“0/OFF”，如果不增加后延时模块5，质量位判断经过“非”们之后为“1/ON”，此时由于信号仍然小于低阈值，因此低阈值判断结果为“1/ON”，此时低阈值判断结果和经过“非”门的质量位判断结果一同经过“与”门，输出的缺省值为“1/ON”，如图4中虚线所示，这就是缺省值输出的误动信号。增加了后延时模块5之后，信号增加到比超量程判断范围的下限大时，质量位判断结果延时之后再变为“0/OFF”，在延时这段时间仍然保持“1/ON”，经过“非”门为“0/OFF”，此时经过“与”门，缺省值输出仍为“0/OFF”，延时完之后，质量位判断结果变为“0/OFF”，此时随着信号的不断增大到大于低阈值，低阈值判断结果由“1/ON”变为了“0/OFF”，再经过“与”门，缺省值仍然保持输出为“0/OFF”。

实施例二

基于同一发明构思，请参考图5，本发明第二实施例提供了一种防误动的缺省值的设置方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、接收核电站数字化控制系统输入的模拟量输入信号；

S2、分别对所述输入信号进行低阈值和质量位判断后输出判断结果；

S3、分别传送低阈值和质量位判断结果信号,并对在信号断线过程中低阈值判断结果产生的错误信号以及对接线恢复过程中质量位产生的错误信号延时预定时间；

S4、分别接收所述低阈值和质量位判断结果并进行逻辑运算,自动生成缺省值；

S5、按照所述缺省值在数字化控制系统的输出端生成输出指令，并进行后续控制及显示。

所述模拟量输入信号为高于低阈值以上范围，本实施例中输入信号具体为4-20mA工艺信号。

实施例三

请参见图6，在本发明第三实施例中，所述步骤S2包括以下两组并列步骤：

S21、对接收的所述输入信号进行低阈值判断，根据判断结果输出低阈值判断结果信号；

S22、对接收的所述输入信号的质量位进行判断并输出质量位判断结果信号。

具体地，所述步骤S21中对接收的所述输入信号进行低阈值判断，包括:

当所述输入信号高于低阈值，则判断所述输入信号为“0/OFF”,当所述输入信号低于低阈值，则判断所述输入信号为“1/ON”。

所述步骤S22中对接收的所述输入信号进行质量位判断，包括:

当所述输入信号高于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“0/OFF”，当所述输入信号低于超量程判断范围的下限，则判断所述输入信号为“1/ON”。

这样，断线情况时，所述输入信号不断减小，由开始大于低阈值，到小于低阈值而高于超量程判断范围的下限，到最后低于超量程判断范围的下限，信号波动为“0/OFF”到“1/ON”再到“0/OFF”，其中“1/ON”即断线过程中低阈值判断结果产生的误动信号。接线情况时，所述输入信号不断增加，由开始低于超量程判断范围的下限，到小于低阈值而高于超量程判断范围的下限，到最后大于低阈值，信号波动为“0/OFF”到“1/ON”再到“0/OFF”，其中“1/ON”即接线过程中质量位判断结果产生的误动信号。

在本实施例中，如图6所示，所述步骤S3包括以下两组并列步骤：

S31、对所述步骤S21中“0/OFF”至“1/ON”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出；

S32、对所述步骤S22中“1/ON”至“0/OFF”的输出信号进行延时,以规避缺省值的错误信号输出。

在本实施例中，如图6所示，所述步骤S4包括：

S41、对接收的质量位判断结果进行“非”逻辑计算；

S42、接收所述步骤S31传送的低阈值判断结果信号和经过所述步骤S41传送的反相后的质量位判断结果信号，根据所述低阈值判断结果信号和反相后的质量位判断结果信号进行“与”逻辑计算获得所述缺省值，根据所述缺省值输出控制指令到现场设备。

只有通过“与”门的两种信号都为“1/ON”时，最终输出的缺省值才是“1/ON”，只要有一种信号是“0/OFF”，那么最终输出的缺省值为“0/OFF”，根据所述缺省值输出控制指令到现场设备。通过前延时和后延时，保证了最终到达“与”门的信号至少有一个为“0/OFF”，从而保证最终输出的缺省值为“0/OFF”，避免了误动信号“1/ON”。

在本实施例中，当所述输入信号断线或者接线时，所述输入信号经历低阈值和超量程参数的时间为1-2个CPU运算周期。延时的所述预定时间t1和t2可以为1-2个CPU运算周期，在本实施例中，延时的预设时间t1和t2都为CPU的1个运算周期。

综上所述，本申请方案相对于现有技术至少具有以下有益技术效果：

1)通过前延时逻辑和后延时逻辑设计，有效规避了数字化控制系统发出误动“1/ON”指令，在断线或者接线的情况下保持正确输出缺省值，满足数字化控制系统缺省值的功能要求。

2)本发明方案基于现有成熟核电厂数字化控制系统平台实现，无需对系统平台进行改动，避免了核级电厂控制系统平台修改需进行补充鉴定的风险。并且本发明的实现办法简单、清晰，不会对电厂控制系统的设计工作增加负担，取得很好的技术效果。

根据上面的描述，上述防误动的缺省值设置系统用于实施上述防误动的缺省值设置方法，所以，该系统的实施方式与上述方法的一个或多个实施方式相同，在此就不再一一赘述了。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。