專利名稱：Soe智能模件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種10模件，具體地說是一種SOE智能模件。
背景技術：
隨著火電機組日趨規(guī)?；蛷碗s化，生產(chǎn)過程信息瞬間千變?nèi)f化。當機組發(fā)生故 障時，需要查找真實原因，并采取相應的措施，這時就需要對事件進行追憶打印。當故障發(fā) 生后，往往同一秒內(nèi)會出現(xiàn)很多信息，且不能正確的分出先后順序，這就給事故分析帶來了 很大的困擾。而事件順序記錄系統(tǒng)(Sequence Of Event簡稱SOE系統(tǒng))能精確地反映事故 發(fā)生時的真實情況，它能以ms級的分辨率獲取各事件信息，為事故分析提供有力的證據(jù)。 傳統(tǒng)的SOE系統(tǒng)由專用的SOE模件來采集信號，這樣，當SOE模件出現(xiàn)故障時，同時發(fā)生的 所有事件記錄將全部丟失。另外，由于SOE模件為專用的，因此在現(xiàn)場布線時也會帶來不 便，有時為了采集事件信息會布很長的線，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)傳統(tǒng)的SOE系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種SOE智能模件， 該SOE智能模件將SOE信息采集和數(shù)字量信號采集融合到一個模件中，可以將SOE信號分 解到大量的數(shù)字量信號采集模件中去，再通過上位機將各接入SOE信息的通道配置為SOE 信號采集通道，降低了事件記錄丟失的概率，給SOE信息采集布線帶來了極大的方便。同 時，各SOE智能模件由外部GPS時鐘源進行同步，確保各SOE智能模件的實時時鐘保持一 致。 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的 —種SOE智能模件，其特征在于該智能模件包括第一數(shù)據(jù)通訊接口、第二數(shù)據(jù)通 訊接口 、第三數(shù)據(jù)通訊接口 、信號采集檢測接口 、主CPU處理器和從CPU處理器，第一數(shù)據(jù)通 訊接口和第二數(shù)據(jù)通訊接口構成冗余的數(shù)據(jù)傳輸通道并與主CPU處理器連接；第三數(shù)據(jù)通 訊接口為模件實時時鐘同步信號傳輸通道并與從CPU處理器連接；主CPU處理器負責數(shù)字 量信號的采集，從CPU處理器負責SOE信息的采集，主CPU處理器與從CPU處理器之間使用 SPI通訊總線進行SOE信息數(shù)據(jù)的交互傳輸；信號采集檢測接口同時與主CPU處理器和從 CPU處理器連接。 本發(fā)明中，所述第一數(shù)據(jù)通訊接口 、第二數(shù)據(jù)通訊接口 、第三數(shù)據(jù)通訊接口和信號 采集檢測接口具有超長發(fā)送限制電路。 事件的記錄時間通過第三數(shù)據(jù)通訊接口與標準時鐘源同步并通過從CPU處理器 內(nèi)部定時器進行實時校正。 在主CPU處理器上設有用于信息識別、內(nèi)部診斷、軟件升級的通訊接口 。 從CPU處理器上設有時鐘同步的通訊接口 。主CPU處理器負責數(shù)字量信號的采集，
從CPU處理器負責SOE信息的采集。主從CPU處理器之間使用SPI通訊總線進行SOE信息
數(shù)據(jù)的交互傳輸。
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本發(fā)明SOE模件具有如下優(yōu)點 (1)采用雙總線并行工作方式，實現(xiàn)冗余的數(shù)據(jù)傳輸。 (2)模件實時時鐘與外部GPS時鐘定期同步，確保SOE信息的實時性。 (3)靈活的通道配置方式，將數(shù)字量信號采集和SOE信息采集融合到一起。 (4)完善的自診斷功能，可通過通訊口監(jiān)視到卡件內(nèi)部的各種工作狀態(tài) (5)獨特的電子標簽功能，使生產(chǎn)制造、工程應用能有效的對軟硬件版本進行管
理，且軟件可在線升級。 本發(fā)明采用雙總線并行工作方式，實現(xiàn)冗余的數(shù)據(jù)傳輸；采用外部時鐘源進行實
時時鐘同步，內(nèi)部采用定時自校正手段，減少了各SOE模件之間的實時時間差，確保能準確
記錄各事件的產(chǎn)生時間；內(nèi)部自帶硬件去抖接口 ，保證信號采集準確無誤；完善的自診斷
功能，可通過通訊口監(jiān)視到模件內(nèi)部的各種工作狀態(tài)；內(nèi)部軟件可在線升級。 本發(fā)明將SOE信息采集和數(shù)字量信號采集融合到一個模件中，可以將SOE信號分
解到大量的數(shù)字量信號采集模件中去，再通過上位機將各接入SOE信息的通道配置為SOE
信號采集通道，降低了事件記錄丟失的概率，給SOE信息采集布線帶來了極大的方便。同
時，各SOE智能模件由外部GPS時鐘源進行同步，確保各SOE智能模件的實時時鐘保持一致。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)連接圖。
具體實施例方式
—種本發(fā)明所述的SOE智能模件，見圖l，包括第一數(shù)據(jù)通訊接口 1、第二數(shù)據(jù)通訊 接口 2、第三數(shù)據(jù)通訊接口 3、信號采集檢測接口 4、主CPU處理器5和從CPU處理器6。第 一數(shù)據(jù)通訊接口 l和第二數(shù)據(jù)通訊接口 2構成冗余的數(shù)據(jù)傳輸通道并與模件主CPU處理器 5連接；第三數(shù)據(jù)通訊接口 3為模件實時時鐘同步信號傳輸通道并與模件從CPU處理器6連 接；信號采集檢測接口 4同時與模件主CPU處理器5和模件從CPU處理器6連接。在模件 主CPU處理器5上設有用于信息識別、內(nèi)部診斷、更新軟件的通訊接口 7。
本發(fā)明具體說明如下 1、采用雙總線并行工作方式，實現(xiàn)冗余的數(shù)據(jù)傳輸。 由于S0E模件要將采集到的現(xiàn)場各種開關量信號并通過數(shù)據(jù)傳輸通道送給控制 系統(tǒng)的主控單元進行處理，以便主控單元能實時的了解現(xiàn)場各設備的工作狀態(tài)。所以數(shù)據(jù) 傳輸通道的可靠性非常重要，SOE智能模件采用了雙通訊總線的設計，兩條通訊總線并行工 作。當其中一條通訊總線由于發(fā)生意外而出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道仍能正常 暢通，同時對出現(xiàn)的其中一條總線故障進行報警提示。同時數(shù)據(jù)通訊接口具有超長發(fā)送限 制電路，可防止不正常的數(shù)據(jù)包將總線嵌位。 2、模件實時時鐘與外部GPS時鐘定期同步，確保S0E信息的實時性。 由于模件記錄的S0E信息是用來對事故分析進行輔助分析，因此對記錄的S0E
事件的時鐘精度要求非常高，因此采用外部GPS時鐘源與系統(tǒng)中的各SOE模件進行實時同步，確保各S0E模件時鐘的一致性，如圖2所示。圖2中，全球定位系統(tǒng)(Global PositioningSystem簡稱GPS)，分散控制系統(tǒng)(Decentralized Control System簡稱DCS)。 時鐘同步信號通過第三數(shù)據(jù)通道以秒脈沖的方式傳輸給從CPU處理器，從CPU處理器再通 過時鐘同步信號的脈沖寬度對晶振進行動態(tài)校正，確保SOE模件的實時時鐘與外部GPS時 鐘源一致，從而確保SOE信息的實時性精確到lmS左右。 3、靈活的通道配置方式，將數(shù)字量信號采集和SOE信息采集融合到一起。 在SOE智能模件中，將數(shù)字量信號采集和SOE信息采集融合到一個模件中，SOE模
件接口設計成和普通的10模件接口一致，這樣就可以放置在DCS系統(tǒng)中任何一個10模件
的槽位而不需要做專用的底座，只需要將通道配置成數(shù)字量信號采集通道或SOE信息采集
通道即可，還可將SOE模件剩余通道改用為數(shù)字量采集通道，這樣既節(jié)省了安裝成本又能
更好的利用資源。 4、完善的自診斷功能，可通過通訊口監(jiān)視到卡件內(nèi)部的各種工作狀態(tài)。 SOE智能模件產(chǎn)品中具有完善的自診斷功能，現(xiàn)場的工程師可在線讀出運行中的
模件的關鍵工作狀態(tài)，比如模件信號采集是否正常，時鐘同步否正常，卡件是否曾經(jīng)發(fā)生過
復位等，為產(chǎn)品運行中的性能評估提供參考數(shù)據(jù)。 5、獨特的電子標簽功能，使生產(chǎn)制造、工程應用能有效的對軟硬件版本進行管理。
SOE智能模件中設計了獨特的電子標簽功能，卡件內(nèi)部的存儲器中具有產(chǎn)品的制 造編號、軟硬件版本標識。模件在系統(tǒng)中運行時可在線讀出以上信息，為產(chǎn)品的升級維護、 質量分析提供依據(jù)。 軟件可在線升級。當產(chǎn)品需要進行軟件升級時，傳統(tǒng)的模件需要將硬件進行拆裝， 使用專用編程工具由專業(yè)人員來實施此項工作，SOE智能模件采用芯片自編程技術，可以通 過模件上的通訊接口和軟件升級PDA工具直接將新版本的軟件更新到模件中，整個過程可 在現(xiàn)場進行，不需要斷電，更不需要拆裝，完全可由用戶自己來完成。
權利要求
一種SOE智能模件，其特征在于該智能模件包括第一數(shù)據(jù)通訊接口(1)、第二數(shù)據(jù)通訊接口(2)、第三數(shù)據(jù)通訊接口(3)、信號采集檢測接口(4)、主CPU處理器(5)和從CPU處理器(6)，第一數(shù)據(jù)通訊接口(1)和第二數(shù)據(jù)通訊接口(2)構成冗余的數(shù)據(jù)傳輸通道并與主CPU處理器(5)連接；第三數(shù)據(jù)通訊接口(3)為模件實時時鐘同步信號傳輸通道并與從CPU處理器(6)連接；主CPU處理器(5)負責數(shù)字量信號的采集，從CPU處理器(6)負責SOE信息的采集，主CPU處理器(5)與從CPU處理器(6)之間使用SPI通訊總線進行SOE信息數(shù)據(jù)的交互傳輸；信號采集檢測接口(4)同時與主CPU處理器(5)和從CPU處理器(6)連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的S0E智能模件，其特征在于所述第一數(shù)據(jù)通訊接口 (1)、第 二數(shù)據(jù)通訊接口 (2)、第三數(shù)據(jù)通訊接口 (3)和信號采集檢測接口 (4)具有超長發(fā)送限制電 路。
3. 根據(jù)權利要求1所述的S0E智能模件，其特征在于事件的記錄時間通過第三數(shù)據(jù) 通訊接口 (3)與標準時鐘源同步并通過從CPU處理器(6)內(nèi)部定時器進行實時校正。
4. 根據(jù)權利要求1所述的S0E智能模件，其特征在于在主CPU處理器(5)上設有用 于信息識別、內(nèi)部診斷、軟件升級的通訊接口 (7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種SOE智能模件，包括第一數(shù)據(jù)通訊接口、第二數(shù)據(jù)通訊接口、第三數(shù)據(jù)通訊接口、信號采集檢測接口、模件主CPU處理器和模件從CPU處理器。第一數(shù)據(jù)通訊接口、第二數(shù)據(jù)通訊接口構成冗余的數(shù)據(jù)傳輸通道并與模件主CPU處理器連接；第三數(shù)據(jù)通訊接口為模件實時時鐘同步信號傳輸通道并與模件從CPU處理器連接；信號采集檢測接口分別與模件主CPU處理器、模件從處理器連接，主處理器負責常規(guī)的數(shù)字信號采集、從處理器負責SOE事件采集，確保SOE事件的實時性。本發(fā)明采用雙總線并行工作方式，實現(xiàn)冗余的數(shù)據(jù)傳輸；采用外部時鐘源進行實時時鐘同步，內(nèi)部采用定時自校正手段，減少了各SOE模件之間的實時時間差，確保能準確記錄各事件的產(chǎn)生時間。
文檔編號G05B19/048GK101694579SQ20091023381
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權日2009年10月22日
發(fā)明者吳道鋒, 李海康, 杭哲, 祖利輝 申請人:南京科遠自動化集團股份有限公司;