[发明专利]一种安全级DCS系统模块热插拔方法

摘要

本发明属于核电站安全级DCS系统模块热插拔设计领域，具体涉及一种安全级DCS系统模块热插拔方法。本发明包括以下设计①在安全级DCS系统模块电源处设计电源管理电路，在检测到通路中有大电流存在时关断通路，直到电流降低到合理值，从而保护安全级DCS系统模块；②在更换或者插入新的安全级DCS系统模块时，DCS系统的控制器根据既有的组态信息，自动完成对于该模块的配置和组态功能。通过上述技术方案，本发明可以自动完成对于该模块的配置和组态功能，避免了繁琐的重复操作；能及时发现模块处于其不该插入的位置，产生报警并提醒工程人员及时更换模块类型。

主权项

1.一种安全级DCS系统模块热插拔方法，其特征在于：①在安全级DCS系统模块电源处设计电源管理电路，在检测到通路中有大电流存在时关断通路，直到电流降低到合理值，从而保护安全级DCS系统模块；②在更换或者插入新的安全级DCS系统模块时，DCS系统的控制器根据既有的组态信息，自动完成对于该模块的配置和组态功能；具体包括以下两方面：(1)热插拔电路的设计热插拔电路输出的24VDC电源作为后级隔离电源模块的输入，整个电路的电流从+24VIN和24V‑GND流入，经过电源管理电路处理后，由+24V和24V‑GND流出，控制整体电路电压输出在18V‑36V之间；电源输入端使用18V的齐纳二极管DT1限制输入电压，通过设置DT1防止小于18.4V的过低电压输入到后级；RT4和CT1串联组成滤波电路，以滤除输入电源的高频噪声；通过检流电阻RT6，监测模块被人为插入机箱槽位时造成的瞬间电流，在此电流超过预定的值时，电源管理芯片控制MOSFET管QT1关断，以保护后端电路不受瞬间电流损害；在电流减小后，电源管理芯片让MOSFET管QT1尝试打开；此过程反复几次后，直到进入模块的电流值稳定到小于1.5A的安全值，此时在RT6上的压降小于50mV，电源管理芯片让MOSFET管QT1一直打开，后级电路得到电源供电，从而完成对于后端电路的保护；在MOSFET管QT1增加RT7和CT3组成保护电路，防止电源管理芯片GATE管脚因为瞬间电压过高烧毁；电源管理芯片TMR管脚和GND管脚之间的电容CT2控制电源管理芯片动作时间；电源管理芯片的FB管脚为输出电压反馈端：当加载到此引脚的电压大于1.25V时，GATE管脚为低电平，电源管理芯片控制MOSFET管QT1关断；RT5和RT2电阻将输出电压分压到电源管理芯片的管脚FB上，控制整个热插拔电路输出电压；在电流检测引脚SNS与VCC引脚之间并联限流电阻R1，当限流电阻两端电压达到50mV时，热插拔电路芯片通过GATE管脚关断功率MOS管FDS3672，让整个电路断开；热插拔电路末端设置CT4电容起滤波作用，减小输出到后级电路的电源纹波；(2)控制器的设计控制器具有存储下面控制模块组态信息的功能，且断电不丢失；在控制器上电后，自动尝试与所有槽位的模块进行握手，待有正确的回应后，开始向相应槽位模块发送其存储好的组态信息，帮助模块完成执行正常功能前的组态配置功能；当在工程实施过程中错误类型的模块插入某个槽位，控制器也在握手过程中检测到此状况，通过DCS系统画面产生报警，同时不与该模块通信，提醒工程人员更换模块。