[實用新型]燃氣輪機控制系統開關量輸入模塊

有效

• 申請號: 201320843040.3
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN203643785U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 梁超宇;傅晨曄
• 申請（專利權）人: 上海新華控制技術（集團）有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本實用新型涉及一種燃氣輪機控制系統，尤其涉及一種燃氣輪機控制系統開關量輸入模塊。

背景技術

目前，燃氣輪機廣泛應用于工業領域。燃氣輪機對可靠性的要求非常高，同時需要監控的參數很多，控制邏輯復雜，是一個技術含量高，研發難度大的控制系統，是其他控制系統難以勝任的。許多生產裝置及機組聯鎖控制系統由于沒有采用冗余控制系統，在長周期運行情況下，造成生產裝置停車事故發生。

對于開關量的采集，傳統的方法直接采集使用，這樣可能某些干擾信號也被當作有效信號輸入到系統內部，參與控制，造成邏輯錯誤，釀成事故。

因此本領域技術人員致力于研究抗干擾能力強的、可靠性高的開關量輸入模塊，以提高燃氣輪機控制系統的抗干擾性和可靠性。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種開關量輸入模塊，采用三重冗余容錯結構，提高開關量輸入模塊的可靠性；每個開關量輸入通道對輸入的開關量進行低通濾波，從而提高開關量輸入模塊的抗干擾性；每個開關量輸入通道具有自檢測功能，能夠識別開關量輸入通道的硬件故障，屏蔽故障通道，進一步提高開關量輸入模塊的可靠性。

本實用新型提供的開關量輸入模塊，采用三重冗余結構，三個獨立的開關量輸入通道分別對開關量進行采集，任何一個開關量輸入通道故障不會影響冗余的開關量輸入通道；每個開關量輸入通道具有自檢測功能，定時檢測硬件的工作狀況，并將工作狀態和采集的開關量傳送給表決模塊，表決模塊按照以下規則進行表決：

a.三個通道工作正常：進行取三選二處理；

b.某一個通道工作不正常：進行取二選二處理，同時報警；

c.某二個通道工作不正常：進行取一處理，同時報警，系統降級；

d.三個通道工作均不正常：維持原狀，同時報警，系統進一步降級。

本實用新型提供一種開關量輸入模塊，其特征在于，開關量輸入模塊包括三重冗余的多路選擇開關、三重冗余的FPGA、三重冗余的處理器以及至少一組三重冗余的開關量輸入通道，每組三重冗余的開關量輸入通道用于采集同一開關量，相應的開關量輸入通道、多路選擇開關、FPGA和處理器依次連接，開關量輸入模塊還包括表決模塊，其中

開關量輸入通道用于輸入開關量；

多路選擇開關用于選通開關量輸入通道；

FPGA用于采集開關量；

處理器用于將FPGA采集的開關量送至表決模塊；

表決模塊用于對三重冗余的開關量輸入通道采集的開關量進行表決輸出；

開關量輸入通道包括自檢測電路，自檢測電路用于檢測開關量輸入通道的工作狀態。

本實用新型提供的開關量輸入模塊，采用三重冗余容錯結構，能夠提高開關量輸入模塊的可靠性；每個開關量輸入通道具有自檢測功能，能夠識別開關量輸入通道的硬件故障，屏蔽故障通道，進一步提高開關量輸入模塊的可靠性。

進一步地，當所述FPGA發出檢測控制信號時，所述自檢測電路的開關為接通狀態，所述開關量輸入通道的輸入為檢測信號。

進一步地，當所述開關量輸入通道的自檢測電路的輸出信號與設定值一致時，所述開關量輸入通道的工作狀態為正常；當開關量輸入通道的自檢測電路的輸出信號與所述設定值不一致時，所述開關量輸入通道的工作狀態為不正常。

進一步地，表決模塊被配置為：根據來自三重冗余的開關量輸入通道的開關量和工作狀態，進行表決輸出：

當三重冗余的開關量輸入通道均工作正常，將三路開關量輸入通道采集的開關量進行取三選二處理，輸出取三選二處理的結果；

當三重冗余的開關量輸入通道中兩路工作正常，將工作正常的兩路開關量輸入通道采集的開關量進行取二選二處理，輸出取二選二處理的結果，同時發出報警信息；

當三重冗余的開關量輸入通道中一路工作正常，將工作正常的一路開關量輸入通道采集的開關量進行取一處理，輸出取一處理的結果，同時發出報警信息；

當三重冗余的開關量輸入通道均工作不正常，維持原狀，同時發出報警信息。

進一步地，開關量輸入模塊包括三重冗余的電源模塊。

進一步地，開關量輸入通道的輸入端設置可恢復保險絲，以避免了外部浪涌干擾的沖擊。

進一步地，開關量輸入模塊對輸入的開關量進行低通濾波。

進一步地，所述開關量輸入模塊包括光耦。

與現有技術相比，本實用新型提供的開關量輸入模塊具有以下有益效果：

（1）采用三重冗余容錯結構，提高開關量輸入模塊的可靠性；