一种用于DCS系统的硬件检测、诊断和维修平台的制作方法

一种用于dcs系统的硬件检测、诊断和维修平台
技术领域
1.本发明涉及核电仪器仪表技术领域，尤其涉及一种用于dcs系统的硬件检测、诊断和维修平台。


背景技术：

2.非1e级和1e级dcs系统在核电的应用愈发广泛，就秦山核电而言，目前方家山核电厂非1e级dcs控制系统、秦二厂3、4#机组常规岛控制系统以及秦一厂r18大修实施的dcs改造变更、福清核电1、2号机组都采用福克斯波罗公司的非1e级i/a系统。其他如西屋公司的ovision和阿海珐的txp等非1e级dcs系统都在核电厂运行中扮演重要角色。秦一厂和连云港的反应堆保护专设采用阿海珐的1e级txs系统、方家山和福清核电1、2号机组的反应堆保护系统采用福克斯波罗公司的1e级tricon系统。这些数字化dcs系统的可靠运行与否关系到核电站能否安全、可靠、可控、稳定运行直接相关。
3.目前的dcs系统硬件的故障诊断分析、维修、性能检测等核心技术方面大多依赖厂家或专业公司的技术服务，存在费用高、响应慢等问题，并且最终服务结果也不一定满足用户需求。
4.现有技术的缺陷如下：缺陷一：除了用于现场运行的dcs系统之外，没有另一个可以验证卡件功能的平台；缺陷二：没有可以快速对电路板的元器件、工艺、线路故障进行检测定位的设备；缺陷三：没有一套专业的硬件维修工具和平台。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种用于dcs系统的硬件检测、诊断和维修平台。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种用于dcs系统的硬件检测、诊断和维修平台，包括：ict平台，用于dcs系统内的卡件的电路板进行在线测试；fct平台，用于通过向卡件提供激励信号并验证响应情况，以测试所述卡件是否正常工作；维修平台，用于所述卡件维修；以及管理平台，用于所述ict平台和所述fct平台的测试结果和维修过程信息进行整合，生成所述卡件的诊断维修报告。
8.进一步地，所述ict平台包括ict测试仪和夹具，所述ict测试仪用于dcs系统内的所述卡件的电路板进行在线测试，所述夹具用于连接到所述ict测试仪上进行测试。
9.进一步地，所述fct平台为针对i/a系统的fct平台，所述针对i/a系统的fct平台包括激励平台和i/a最小系统，用于对所述i/a系统的卡件进行功能测试。
10.进一步地，所述激励平台包括pci数据采集卡、pci串口通信卡、电源模块、工程师站、信号端子板和电源模块；所述工程师站的控制软件通过pci总线控制所述pci数据采集卡进行模拟、数字信号的发送和接收，同时，所述pci串口通信卡利用rs485协议与所述i/a最小系统进行指令和数据的传输，测试完成后，结果传送至管理平台，将按照测试报告形式进行展示并保存。
11.进一步地，所述i/a最小系统包括交换机、i/o卡件、控制器、i/o底座、工程师站、信号端子板和电源模块。
12.进一步地，所述管理平台为针对i/a系统的管理平台，所述针对i/a系统的管理平台用于对所述i/a系统的卡件进行的ict平台、fct平台测试以及电路板的维修等过程及结果进行管理。
13.进一步地，所述fct平台为针对ecs700n系统的fct平台，所述针对ecs700n系统的fct平台包括激励平台和ecs700n最小系统，用于对所述ecs700n系统的卡件进行功能测试。
14.进一步地，所述管理平台为针对ecs700n系统的管理平台，所述针对ecs700n系统的管理平台用于对所述ecs700n系统的卡件进行的ict平台、fct平台测试以及电路板的维修的过程及结果进行管理。
15.进一步地，所述维修平台包括维修工作台和维修工具。
16.进一步地，所述维修工具包括电烙铁、热风枪、镊子、螺丝刀、万用表、示波器。
17.进一步地，所述管理平台与所述ict平台、所述fct平台均通过以太网连接通信。
18.与现有技术相比，本发明提供的用于dcs系统的硬件检测、诊断和维修平台具有以下有益效果：
19.本发明提供的用于dcs系统的硬件检测、诊断和维修平台包括ict平台、fct平台、维修平台和管理平台，ict平台能够在未拆卸元器件的情况下，检测板卡性能、焊接故障、接地故障、所有元器件功能是否良好，以及定位故障器件，实现板件健康状况的检测，故障检测、故障定位，为板卡维护维修提供有利保障；fct平台确保电路在规格范围内工作，善于发现ict无法发现的问题，如模拟信号失真、放大器问题和通信问题；管理平台能够对ict平台和fct平台的测试数据进行整合，结合维修记录，最终生成卡件的诊断维修报告，用户可以在软件的报告管理界面查看和打印之前生成的报告；维修平台便于对卡件及时维修，满足使用需求。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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它的附图。
21.图1为本发明实施例所提供的结构流程示意图；
22.图2为本发明实施例所提供的ict平台、激励平台、最小系统和管理平台流程示意图。
具体实施方式
23.下面通过具体实施方式进一步详细说明。
24.如图1和图2所示，本发明提供了一种用于dcs系统(分散控制系统)的硬件检测、诊断和维修平台，包括ict平台(自动在线测试平台)、fct平台(功能测试平台)、维修平台和管理平台。ict平台、fct平台、维修平台以及管理平台均布置在经过专业装修过的电子试验室内。ict平台用于dcs系统内的卡件的电路板进行在线测试；fct平台用于通过向卡件提供激
励信号并验证响应情况，来测试卡件是否正常工作；维修平台用于卡件维修；管理平台用于ict平台和fct平台的测试结果和维修过程信息进行整合，生成卡件的诊断维修报告。
25.ict平台包括ict测试仪和夹具，夹具放置在ict测试仪上，与测试仪硬接线连接。夹具用于连接到ict测试仪上进行测试。ict测试仪用于dcs系统内的卡件的电路板进行在线测试；夹具根据dcs系统中的卡件的电路板的电路进行定制，一种电路板对应一种夹具，夹具连接到ict测试仪上进行ict测试。
26.作为一种实施方式，fct平台为针对i/a系统的fct平台，针对i/a系统的fct平台包括激励平台和i/a最小系统，用于对i/a系统的卡件进行功能测试例如测试通讯、输入输出功能。其中，激励平台是fct平台的一部分。
27.如图2所示，激励平台包括pci数据采集卡、pci串口通信卡、电源模块、工程师站、信号端子板和电源模块；pci数据采集卡和pci串口通信卡安装在工程师站机箱内的pci卡槽上，通过专用连接线与信号端子板连接。i/a最小系统的输入输出信号通过硬接线连接至激励平台的信号端子板。被测信号中有部分无源信号需要外部供电，所以激励平台中配备有电源模块。工程师站的控制软件通过pci总线控制pci数据采集卡进行模拟、数字信号的发送和接收，同时，pci串口通信卡利用rs485协议与i/a最小系统进行指令和数据的传输，测试完成后，结果传送至管理平台，将按照测试报告形式进行展示并保存。
28.如图2所示，i/a最小系统包括交换机、i/o卡件、控制器、i/o底座、工程师站、信号端子板和电源模块。控制器和i/o卡件安装到i/o底座上，通过光纤与工程师站进行通信。信号端子板通过专用电缆连接至i/o底座，并直接与激励平台的信号端子板连接。电源模块负责给整个i/a最小系统供电。工程师站的控制软件可以对i/a最小系统进行组态，对控制器下达指令，控制器再对i/o卡件下达指令进行模拟、数字信号的发送，i/o卡件采集到模拟、数字信号后，先发送给控制器，控制器经过处理之后再上传至工程师站。激励平台与i/a最小系统之间通过信号端子板进行模拟量、数字量信号和数据的传输与处理。
29.维修平台包括维修工作台和维修工具，维修工作台台面铺设防静电桌垫，并通过接地铜箔等措施保证与地线的良好连接，并配备防静电手环。工作台配备工具挂板及抽屉等收纳措施，常用工具受用挂钩布置于工具挂板上，取用方便。抽屉放置焊锡、助焊剂等耗材。维修工作台是用于卡件维修的平台，是专业的电子维修工作台。维修工具用于卡件的维修，包含电烙铁、热风枪、镊子、螺丝刀、万用表、示波器等维修和测试仪器、工具。
30.管理平台与ict平台和fct平台均通过以太网连接通信，管理平台包括针对i/a系统的管理平台，针对i/a系统的管理平台用于对i/a系统卡件进行的ict平台、fct平台测试以及电路板的维修等过程及结果进行管理。ict平台进行完测试后，会自动将测试数据以特定格式保存在约定的文件夹，管理平台通过以太网通信扫描和抓取文件夹内的测试数据，并通过软件对数据内容按照报告形式进行整理。同样地，fct平台的测试数据也通过这种方式进行整理。用户可以在维修记录界面输入详细的维修过程和记录照片，最终管理平台软件将三者汇总，生成诊断维修报告，另外用户可以在软件的报告管理界面查看和打印之前生成的报告。
31.作为另一种实施方式，本发明提供的dcs系统的硬件检测、诊断和维修平台，其主体结构流程与上述第一种实施方式相同，其中，fct平台为针对ecs700n系统的fct平台，针对ecs700n系统的fct平台包括激励平台和ecs700n最小系统，用于对ecs700n系统的卡件进
行功能测试。
32.管理平台为针对ecs700n系统的管理平台，针对ecs700n系统的管理平台用于对ecs700n系统卡件进行的ict平台、fct平台测试以及电路板的维修的过程及结果进行管理。
33.需要说明的是，i/a系统与ecs700系统在i/o卡件的通道数量，信号类型以及测量范围上有所区别，另外两个系统与fct激励平台的通信方式虽然都使用rs485通信，但是具体实现的通信协议有所区别，所以fct激励平台针对两套不同的系统修改了输入输出信号的通道数量以及测量范围等，并且修改了通信协议。
34.本发明提供的ict平台可以在未拆卸元器件的情况下，检测板卡性能、焊接故障、接地故障、所有元器件功能是否良好，以及定位故障器件，实现板件健康状况的检测，故障检测、故障定位，为板卡维护维修提供有利保障。fct平台确保电路在规格范围内工作，善于发现ict无法发现的问题，如模拟信号失真、放大器问题和通信问题。管理平台能够对ict平台和fct平台的测试数据进行整合，结合维修记录，最终生成卡件的诊断维修报告，用户可以在软件的报告管理界面查看和打印之前生成的报告。维修平台便于对卡件及时维修，满足使用需求。
35.以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。