專利名稱：一種soe記錄的測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電站控制領域，具體涉及一種對核電站控制系統(tǒng)的順序事件進行記錄的測試裝置。
背景技術：
隨著電機組日趨規(guī)?；蛷碗s化，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種信息也日趨增多，其中電力設備發(fā)生遙信變位時，電力保護設備或智能電力儀表會自動按時間順序記錄下變位時間、變位原因等，形成事件順序記錄，以留待事后分析，這種記錄一般簡稱為S0E(SeqUence of Event)記錄。通過SOE記錄的設備先后故障順序是查清事故起因的重要因素，因此，SOE 記錄時間戳的準確性就非常重要?；谏鲜鲈?，對SOE記錄的實際功能、指標參數(shù)是否符合設計要求和是否滿足有關標準的規(guī)定，對于確保電站的正常工作和安全穩(wěn)定運行是至關重要的。所以在電站控制系統(tǒng)投入運行前，需要對SOE記錄進行充分驗證，以確定其能適合實際工作需要，此就需要一套SOE記錄測試裝置來完成對SOE記錄的測試工作。但是目前對SOE記錄進行測試的SOE測試裝置存在下述問題，(1)目前電站控制系統(tǒng)的SOE記錄能夠提供多種類型的信號記錄，但一些SOE測試裝置還是只能提供觸點信號， 這樣就無法對具有多種類型記錄功能的SOE記錄進行測試。( 一些SOE測試裝置所提供的測試通道較少，無法適應現(xiàn)今多則記錄上千事件的SOE記錄的測試，且通道數(shù)量過少不利于集成。另一些SOE測試裝置通道數(shù)量足夠，但是卻不能根據(jù)實際使用進行通道的裁剪和擴展，造成資源浪費。( 多數(shù)SOE測試裝置都是采用封閉式的殼體包裝，不便于測試時的靈活安裝和固定，尤其是在對空間和接線有限制的機柜內(nèi)進行測試更是不理想。因此，為了更好的對數(shù)字化儀控系統(tǒng)進行充分驗證，有必要對現(xiàn)有的SOE測試裝置進行改進，以滿足電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)的順序事件記錄功能和性能的全面驗證，從而保證電站的可靠、穩(wěn)定運行。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術中SOE記錄的測試裝置通道設置不合理，測試信號類型少及測試安裝不方便的問題，本方案提供一種可輸出多類型信號、同時進行多通道測試、能夠靈活擴展和裁剪、便于安裝且具有通道保護功能的SOE記錄測試裝置。具體方案如下一種SOE記錄的測試裝置，其特征在于，包括信號發(fā)生裝置和信號處理裝置。本實用新型的另一優(yōu)選方案所述信號發(fā)生裝置和信號處理裝置分別安裝有帶 DIN導軌的安裝接口，兩者通過預制電纜連接在一起。本實用新型的另一優(yōu)選方案所述信號發(fā)生裝置包括模擬各種事件的信號發(fā)生模塊，分別與信號發(fā)生模塊連接的模擬信號輸出端口、高精度的時鐘源、實時顯示和進行參數(shù)調(diào)整的操作顯示屏。本實用新型的另一優(yōu)選方案所述信號發(fā)生裝置采用由頂層模塊原理圖和描述語言組成的FPGA構成。本實用新型的另一優(yōu)選方案所述時鐘源通過PLL電路四倍頻后將時鐘信號送到 FPGA 中。本實用新型的另一優(yōu)選方案所述信號處理裝置包括依次連接的模擬信號輸入端口、信號隔離電路、信號調(diào)整電路和信號輸出端口，所述信號隔離電路上連接有5V電源，所述信號調(diào)整電路上連接有查詢電源控制開關。本實用新型的另一優(yōu)選方案所述查詢電源控制開關包括24V和48V電源輸入控制。本方案將SOE信號測試裝置分成兩部分，一部分是信號發(fā)生裝置，另一部分是信號處理裝置，兩者通過電纜實現(xiàn)連接，這樣一個信號發(fā)生裝置就可以支持多個信號處理裝置，實現(xiàn)了通道數(shù)量的裁剪和擴展。采用復雜可編程邏輯器件FPGA能夠實現(xiàn)各種設備的功能仿真、時序仿真、器件驗證等信號。高精度的時鐘源，經(jīng)過FPGA的PLL 4倍頻后生成高速時鐘，時鐘精度可達士5nS。信號處理裝置將信號發(fā)生裝置的信號進行調(diào)整后，可以實現(xiàn)觸點信號、24V信號和48V信號的輸出，并對信號處理裝置上的觸點信號、24V信號、48V信號與信號發(fā)生裝置進行隔離，以對信號發(fā)生裝置進行保護。本方案實現(xiàn)多類型信號輸出、多通道測試，保證了被測SOE記錄的性能，為電站可靠、穩(wěn)定運行提供了基礎。

圖1本實用新型的結構示意圖。圖2本實用新型中信號發(fā)生裝置結構示意圖。圖3本實用新型中信號發(fā)生裝置的電路示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的SOE信號測試裝置采取了信號發(fā)生裝置和信號處理裝置分離的結構設計，一部分是專門模擬各種設備所發(fā)出的信號類型的信號發(fā)生裝置，另一部分是對所發(fā)生的信號進行加工和分類的信號處理裝置。一個信號發(fā)生裝置包括多個信號輸出接口，可以帶多個信號處理裝置，信號發(fā)生裝置和信號處理裝置的電路板都是由半封閉的帶有DIN導軌安裝接口的塑料殼體固定，二者之間通過預制電纜進行信號連接，可以根據(jù)被測對象SOE記錄信號通道的多少來連接需要數(shù)量的信號處理裝置，這樣就實現(xiàn)了信號通道的裁剪和擴展。如圖2所示，信號發(fā)生裝置采用復雜可編程邏輯器件FPGA及高精度的時鐘源作為信號發(fā)生的核心，配備可操作以輸入模擬設備輸出信號參數(shù)的LCD屏，LCD屏同時將輸出的信號參數(shù)進行顯示，以便于與SOE記錄所接收的信號順序進行對比。圖3是信號發(fā)生裝置的電路示意圖，高精密時鐘經(jīng)過FPGA的PLL 4倍頻后生成高速時鐘頻率，時鐘精度可達士5nS，在FPGA內(nèi)部，采用自頂向下(Top-down)的設計原則，選用頂層模塊原理圖和VHDL 或Verilog語言等行為描述語言對各設備的模擬SOE信號發(fā)生進行編程，利用行為描述語言采用自頂而下設計的FPGA，是信號發(fā)生裝置的核心，其經(jīng)過綜合、優(yōu)化，并針對所選中的器件進行映射、布局、布線后，進行功能仿真、時序仿真、器件驗證。通過模擬信號輸出接口通過5V-TTL將模擬信號送到信號處理裝置。[0019]如圖2所示，信號處理裝置主要完成對信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的5V-TTL電平進行轉換，生成各種類型的SOE信號，以滿足各種現(xiàn)場的實際應用，同時信號處理裝置也起到了隔離、保護測試裝置的目的。信號處理裝置主要對現(xiàn)場的觸點信號、24V信號、48V信號進行隔離，同時，對信號發(fā)生裝置起到保護作用。由信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的5V-TTL信號經(jīng)預制電纜后通過模擬信號輸入端口傳送到信號處理裝置的信號隔離電路中，信號隔離電路中的光耦前端接到信號后，其電平高低變化使光耦發(fā)光二極管導通或關斷，通過感光三極管光電耦合，引起三極管的開關變化，通過設計光耦后端的電路，利用查詢電源控制開關接入不同的電壓，可使信號調(diào)整電路通過信號輸出端口輸出觸點信號、24V信號、48V信號?？紤]調(diào)整前信號為5V-TTL，調(diào)整后可以輸出觸點信號、24V信號、48V信號，并且通道延時時間不大于10uS，因此選擇NCNR200/201光耦元件作為信號調(diào)整的主器件，既可以隔離輸入、輸出通道，又可以承受MV、48V的查詢電壓，滿足調(diào)整電路的電氣性能要求。通過比較操作顯示屏上的實際模擬輸出狀態(tài)與被測試的SOE記錄的事件順序、時間戳進行比較，從而得出被測的SOE記錄是否符合標準，并同時對有問題的SOE記錄進行調(diào)較。實施例1觸點信號輸出原理信號處理裝置工作時，不按入任何電源，利用被測端的5V查詢電源信號經(jīng)過信號隔離電路處理后，再回到被測SOE記錄中，完成信號發(fā)生裝置的觸點信號的輸出測試。實施例224V信號輸出原理信號處理裝置工作時，通過查詢電源控制開關將24V隔離電源接入信號調(diào)整電路，再經(jīng)過信號隔離電路，這樣MV電源經(jīng)過信號隔離電路的光耦處理后流向信號輸出端，為被測試SOE記錄提供24V查詢電源，完成信號發(fā)生裝置的24V信號的輸出測試。實施例348V信號輸出原理通過查詢電源控制開關48V隔離電源接入信號調(diào)整電路，再經(jīng)過信號隔離電路，這樣48V電源經(jīng)過信號隔離電路的光耦處理后流向信號輸出端，為被測試SOE記錄提供48V查詢電源，完成信號發(fā)生裝置的48V信號的輸出測試。
權利要求1.一種SOE記錄的測試裝置，其特征在于，包括信號發(fā)生裝置和信號處理裝置。
2.如權利要求1所述的一種SOE記錄的測試裝置，其特征在于，所述信號發(fā)生裝置和信號處理裝置分別安裝有帶DIN導軌的安裝接口，兩者通過預制電纜連接在一起。
3.如權利要求2所述的一種SOE記錄的測試裝置，其特征在于，所述信號發(fā)生裝置包括模擬各種事件的信號發(fā)生模塊，分別與信號發(fā)生模塊連接的模擬信號輸出端口、高精度的時鐘源、實時顯示和進行參數(shù)調(diào)整的操作顯示屏。
4.如權利要求3所述的一種SOE記錄的測試裝置，其特征在于，所述信號發(fā)生裝置采用由頂層模塊原理圖和描述語言組成的FPGA構成。
5.如權利要求4所述的一種SOE記錄的測試裝置，其特征在于，所述時鐘源通過PLL電路四倍頻后將時鐘信號送到FPGA中。
6.如權利要求1所述的一種SOE記錄的測試裝置，其特征在于，所述信號處理裝置包括依次連接的模擬信號輸入端口、信號隔離電路、信號調(diào)整電路和信號輸出端口，所述信號隔離電路上連接有5V電源，所述信號調(diào)整電路上連接有查詢電源控制開關。
專利摘要本實用新型涉及一種SOE記錄的測試裝置，涉及電站控制領域，包括信號發(fā)生裝置和信號處理裝置，本方案將測試裝置分成兩部分然后通過電纜連接，這樣一個信號發(fā)生裝置就可以支持多個信號處理裝置，實現(xiàn)了通道數(shù)量的裁剪和擴展。采用復雜可編程邏輯器件FPGA能夠實現(xiàn)各種設備的功能仿真、時序仿真、器件驗證等信號。50M的高精度的時鐘源，經(jīng)過FPGA的PLL 4倍頻后生成高速時鐘，時鐘精度可達±5nS。信號處理裝置將信號發(fā)生裝置的信號進行調(diào)整后，可以實現(xiàn)觸點信號、24V信號和48V信號的輸出，對信號發(fā)生裝置進行保護。本方案實現(xiàn)多類型信號輸出、多通道測試，保證了被測SOE記錄的性能，為電站可靠、穩(wěn)定運行提供了基礎。
文檔編號G05B23/02GK201945884SQ20102064574
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者孟廣國, 宋立新, 曹宗生, 裴紅偉 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司