[發明專利]核電站數字化控制系統IO卡件尋址裝置，方法和存儲介質

在審

• 申請號: 201910833485.5
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110703702A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 王剛;趙鯤鵬;李輝;熊科;程保華;董偉鶴;陸振國;黃實;陳佩珍;王勇剛
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 44217 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡曉紅;柯夏荷

本發明公開了一種核電站數字化控制系統的IO卡件尋址裝置、方法和存儲介質，涉及數字化控制系統領域，該裝置包括：設有CPU和多個卡槽的母板，卡槽設定對應的地址，每一卡槽安裝有一IO板卡，CPU與每一IO板卡連接，其IO板卡中的通訊控制模塊控制地址識別電路獲得與其對應連接的卡槽地址以得到對應IO板卡地址，并將獲得的IO板卡對應的卡槽地址鎖存至存儲模塊內；通訊控制模塊接收CPU指令以及指令目標地址，匹配指令目標地址與鎖存地址，二者一致時，IO板卡執行CPU的指令。本發明能夠避免發送誤傳送地址至其它板塊地址的現象，以及具有檢驗功能，并提供報警。

技術領域

本發明涉及數字化控制系統(DCS)，特別涉及一種核電站數字化控制系統的IO卡件尋址裝置、方法和存儲介質。

背景技術

DCS系統自20世紀70年代問世以來，在世界范圍內被廣泛應用在核電站、火電廠、化工廠等工業過程控制領域。從結構上劃分，DCS主要包括控制層(LEVEL1)和監控層(LEVEL2)，控制層主要由過程控制站、I/O單元和現場儀表、就地執行設備構成，控制層是系統控制功能的主要實現部分，監控層包括操作員站和工程師站，完成系統的操作和維護。DCS的控制站作為控制系統的核心，其是一個完整的計算機系統，主要由電源、主控制器(CPU)、網絡接口和I/O組成。對于重要DCS系統，其結構為冗余控制系統，當一個系列CPU失去功能，備用CPU將接管控制功能，避免系統功能整體喪失，CPU接收網絡以及I/O通訊總線數據并進行邏輯計算，通過I/O通訊總線下發控制指令到就地設備。

目前國家對工業安全要求日趨嚴格，DCS系統的可靠穩定運行對生產效益以及工業安全都有重要意義，尤其是在核電站可靠性要求較高的場所，DCS可靠運行，控制指令的可靠下發是極為重要的。盡管DCS采用了冗余系統，但在實際運行經驗中存在由于CPU尋址錯誤導致控制指令下發錯誤的問題，此類問題可能造成系統誤動、拒動，對系統安全、穩定運行造成影響。就現有技術而言，DCS系統I/O卡件須通過地址設置實現與CPU信息交互，CPU與I/O卡件通常采用廣播通訊方式，CPU將含有I/O地址的指令通過廣播傳送到系統總線上，I/O卡件在監聽到與自己匹配的信息后進行接收處理，現有的大部分DCS平臺I/O卡件地址確定的方式為在I/O機籠母板上的物理開關進行設置，通過槽位上插針的高低電平來設定卡件地址，卡件置入機籠后不需要進行額外的地址設置工作。I/O卡件連接到I/O機籠母板對應的卡槽中后，通過I/O卡件內部硬件電路識別地址信息，并將地址信息送到I/O卡件的通訊控制芯片FPGA中，I/O卡件通過I/O系統總線與CPU進行通訊，CPU識別地址信息并將相關控制指令下發到對應的I/O卡件。雖然設計要求DCS運行在適宜的溫度、濕度環境中，但在工程實踐中，由于工業環境較為的苛刻(如海邊高濕、含鹽)的實際情況，I/O模塊出現由于銀離子遷移等環境因素造成內部針腳短路造成I/O卡件不能正常識別機籠母板地址信息，可能造成主控制器尋址錯誤造成的系統誤動、拒動問題。由于銀離子遷移，造成地址識別電路針腳短路，CPU發給地址“0010”的I/O卡件的指令將被錯誤的發送到實際地址為“1010”的I/O卡件，由于I/O卡件通過端子排直接和就地設備相連接，就地設備將接收到錯誤指令，從而對系統穩定、安全運行造成隱患。

因此，需要設計一種核電站數字化控制系統的IO卡件尋址裝置、方法和存儲介質，以有效避免發送誤傳送地址至其它板塊地址，造成對系統穩定、安全運行造成隱患。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種可避免發送誤傳送地址至其它板塊地址現象的核電站數字化控制系統的IO卡件尋址裝置、方法和存儲介質。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種核電站數字化控制系統的IO卡件尋址裝置，所述裝置包括：