基于NI PAC的核能发电厂的维护和监测控制系统

应用领域:能量/能源

挑战:

  设计一个独立、灵活的系统,他工作域有限的空间和严酷的核反应环境,用来控制核电厂的多种不同监测和维护五金|工具。

  

解决方案:

  使用ni的可编程自动控制系统(pac)硬件平台、labview rt和pxt开发设计一个用于5种工具的灵活控制系统,并将继续开发以适用于更多工具。

  

使用产品:

  labview, labview rt(实时), 运动控制, pxi/compactpci, 可编程自动控制器(pac), 机器视觉

  加州圣路易斯-奥比斯波的diablo canyon是r. brook公司采用lcs来进行监测的核电厂之一

  

  利用ni硬件设计一个灵活的控制站

  这一控制系统包含3个主要部分:安置在放射区外的操作站2000(os2000);位于放射区内低放射区域的pac,即本地控制站(lcs);以及靠近监测维护地点附近的工具终端连接中心(tecc)。os2000通过线路连接lcs,该线路能提供rs232通信、四个视频连接和telex音频连接。

  

  lcs使用运行于嵌入式控制器的ni labview rt和18槽pxi机箱,机箱中包括一个用来控制摄像机选择的rs 232模块,一个用于进一步扩展的ni视频模块,两个ni运动控制模块,多功能数据采集模块,以及用于控制和反馈的数字i/o模块。rs 232模块控制lcs中的一个视频多路复用器,它能在8个摄像机之间进行切换,而ni运动模块控制结合了防卫、方向和电流反馈的8个不同电机。多功能daq模块测量来自位置接近、压力、温度和倾角传感器的数据。数字i/o控制照明、调光器、螺丝管和其它部件。最后,该系统还能监控全体电源|稳压器并为操作人员提供系统掉电报告。

  

  利用labview rt模块和pxi硬件构建灵活的自动化控制系统

  由于具备可靠的labveiw rt、模块化的pxi、以及范围宽广的i/o通道,这一解决方案可以确保在严酷的核电厂环境中执行操作。截至2004年,我们共在全美四个核反应堆部署了这一系统,它的灵活性使得brooks的工程师得以顺利设计新的工具并重复使用同样的控制系统,从而节省了培训和配置的时间。

  

  在使用过程中,我们发现labview可以非常方便的处理来自pxi模块的不同输入数据。此外,利用labview rt还可以非常简单的对lcs进行升级,只需一个以太网连接即可。单个pxi系统也可以减少管理费、培训费和运输费。利用灵活的pxi解决方案,我们可以比在传统控制系统中更快的部署系统和更换工具。

  

  未来的扩展

  就如绝大多数基于虚拟仪器|仪表的系统一样,将来的扩展可以有许多方式。目前的系统包含一个pxi-7344视觉模块,brooks的工程师正计划将rs232通信系统升级为以太网,并使用pxi视觉模块和其它ni视觉产品,采集来自ieee-1394接口摄像机的图像。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计