[发明专利]使用现场可编程门阵列的工厂保护系统和方法

权利要求书

1.一种使用现场可编程门阵列(FPGA)的工厂保护系统，其中所述工厂保护系统利用将过程参数与过程参数的设定值相比较的结果来检测非容许工厂状况，并且对用于关闭工厂或减轻异常状况后果的系统进行控制，

所述工厂保护系统包括四个通道，

其中，四个通道中的每一个通道包括：

双稳态逻辑单元，执行将过程参数与过程参数的设定值相比较的双稳态逻辑，产生包含过程参数的事故停堆状态的双稳态逻辑数据，以及将所述双稳态逻辑数据发送至四个通道；

同时逻辑单元，收集来自四个通道的双稳态逻辑数据，利用所述双稳态逻辑数据对每个过程参数执行局部同时逻辑，以及产生与工厂保护动作相关的同时逻辑数据；以及

启动电路单元，利用同时逻辑数据执行工厂保护动作的启动逻辑，以及产生工厂保护动作的启动信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，双稳态逻辑单元包括：

双稳态逻辑卡，接收来自传感器的过程参数，执行FPGA中的双稳态逻辑，以及产生双稳态逻辑数据；

双稳态逻辑接口卡，将双稳态逻辑数据发送至四个通道的每个同时逻辑单元；以及

监控接口卡，监控双稳态逻辑卡和双稳态逻辑接口卡的完整性，以及将监控结果发送至维护和测试板。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，双稳态逻辑接口卡包括：维护旁路逻辑，当接收到针对过程参数的维护旁路信号时，将过程参数的事故停堆状态维护为非事故停堆状态，其中，维护旁路逻辑在FPGA中实现。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，双稳态逻辑接口卡包括四个独立的卡，所述四个独立的卡以一对一的方式连接至四个通道之中指定通道的同时逻辑单元，并且每个双稳态逻辑接口卡接收来自双稳态逻辑卡的双稳态逻辑数据，然后将双稳态逻辑数据发送至指定通道的同时逻辑单元。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，同时逻辑单元包括：

同时逻辑接口卡，收集来自四个通道的双稳态逻辑数据；

同时逻辑卡，利用双稳态逻辑数据执行FPGA中的局部同时逻辑，以及产生同时逻辑数据；以及

监控接口卡，监控同时逻辑卡和同时逻辑接口卡的完整性，以及将监控结果发送至维护和测试板。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，同时逻辑卡包括：通道旁路逻辑，当接收到针对特定通道的通道旁路信号时，将来自所述特定通道的双稳态逻辑数据维护为非事故停堆状态，其中通道旁路逻辑在FPGA中实现。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，同时逻辑接口卡包括四个独立的卡，所述四个独立的卡以一对一的方式连接至四个通道之中指定通道的双稳态逻辑单元，并且每个同时逻辑接口卡接收来自指定通道的双稳态逻辑单元的双稳态逻辑数据，然后将双稳态逻辑数据发送至同时逻辑卡。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，同时逻辑卡包括连接至所有四个同时逻辑接口卡的四个独立的卡，每个同时逻辑卡收集来自四个同时逻辑接口卡的双稳态逻辑数据，产生同时逻辑数据，然后将同时逻辑数据发送至启动电路单元。

9.一种使用现场可编程门阵列(FPGA)的工厂保护方法，其中，所述方法在包括四个通道的工厂保护系统中执行，工厂保护系统利用将过程参数与过程参数的设定值相比较的结果来检测非容许工厂状况，以及对用于关闭工厂或减轻异常状况后果的系统进行控制，

其中所述方法在每个通道中等同地执行，

所述方法包括：

(a)接收来自传感器的过程参数；

(b)执行将过程参数与过程参数的设定值相比较的双稳态逻辑，并且产生双稳态逻辑数据，所述双稳态逻辑数据包含每个过程参数的事故停堆状态；

(c)将双稳态逻辑数据发送至当前通道和其他三个通道；

(d)收集来自当前通道和其他三个通道的双稳态逻辑数据，并且利用双稳态逻辑数据执行每个过程参数的局部同时逻辑，以及产生与工厂保护动作有关的同时逻辑数据；以及

(e)利用同时逻辑数据执行工厂保护动作的启动逻辑，并且产生工厂保护动作的启动信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤(c)包括：当接收到针对特定过程参数的维护旁路信号时，将特定过程参数的事故停堆状态维护为非事故停堆状态。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤(d)包括：当接收到针对特定通道的通道旁路信号时，将来自特定通道的双稳态逻辑数据态维护为非事故停堆状态。