[实用新型]燃气轮机控制系统开关量输入模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃气轮机控制系统，尤其涉及一种燃气轮机控制系统开关量输入模块。

背景技术

目前，燃气轮机广泛应用于工业领域。燃气轮机对可靠性的要求非常高，同时需要监控的参数很多，控制逻辑复杂，是一个技术含量高，研发难度大的控制系统，是其他控制系统难以胜任的。许多生产装置及机组联锁控制系统由于没有采用冗余控制系统，在长周期运行情况下，造成生产装置停车事故发生。

对于开关量的采集，传统的方法直接采集使用，这样可能某些干扰信号也被当作有效信号输入到系统内部，参与控制，造成逻辑错误，酿成事故。

因此本领域技术人员致力于研究抗干扰能力强的、可靠性高的开关量输入模块，以提高燃气轮机控制系统的抗干扰性和可靠性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种开关量输入模块，采用三重冗余容错结构，提高开关量输入模块的可靠性；每个开关量输入通道对输入的开关量进行低通滤波，从而提高开关量输入模块的抗干扰性；每个开关量输入通道具有自检测功能，能够识别开关量输入通道的硬件故障，屏蔽故障通道，进一步提高开关量输入模块的可靠性。

本实用新型提供的开关量输入模块，采用三重冗余结构，三个独立的开关量输入通道分别对开关量进行采集，任何一个开关量输入通道故障不会影响冗余的开关量输入通道；每个开关量输入通道具有自检测功能，定时检测硬件的工作状况，并将工作状态和采集的开关量传送给表决模块，表决模块按照以下规则进行表决：

a.三个通道工作正常：进行取三选二处理；

b.某一个通道工作不正常：进行取二选二处理，同时报警；

c.某二个通道工作不正常：进行取一处理，同时报警，系统降级；

d.三个通道工作均不正常：维持原状，同时报警，系统进一步降级。

本实用新型提供一种开关量输入模块，其特征在于，开关量输入模块包括三重冗余的多路选择开关、三重冗余的FPGA、三重冗余的处理器以及至少一组三重冗余的开关量输入通道，每组三重冗余的开关量输入通道用于采集同一开关量，相应的开关量输入通道、多路选择开关、FPGA和处理器依次连接，开关量输入模块还包括表决模块，其中

开关量输入通道用于输入开关量；

多路选择开关用于选通开关量输入通道；

FPGA用于采集开关量；

处理器用于将FPGA采集的开关量送至表决模块；

表决模块用于对三重冗余的开关量输入通道采集的开关量进行表决输出；

开关量输入通道包括自检测电路，自检测电路用于检测开关量输入通道的工作状态。

本实用新型提供的开关量输入模块，采用三重冗余容错结构，能够提高开关量输入模块的可靠性；每个开关量输入通道具有自检测功能，能够识别开关量输入通道的硬件故障，屏蔽故障通道，进一步提高开关量输入模块的可靠性。

进一步地，当所述FPGA发出检测控制信号时，所述自检测电路的开关为接通状态，所述开关量输入通道的输入为检测信号。

进一步地，当所述开关量输入通道的自检测电路的输出信号与设定值一致时，所述开关量输入通道的工作状态为正常；当开关量输入通道的自检测电路的输出信号与所述设定值不一致时，所述开关量输入通道的工作状态为不正常。

进一步地，表决模块被配置为：根据来自三重冗余的开关量输入通道的开关量和工作状态，进行表决输出：

当三重冗余的开关量输入通道均工作正常，将三路开关量输入通道采集的开关量进行取三选二处理，输出取三选二处理的结果；

当三重冗余的开关量输入通道中两路工作正常，将工作正常的两路开关量输入通道采集的开关量进行取二选二处理，输出取二选二处理的结果，同时发出报警信息；

当三重冗余的开关量输入通道中一路工作正常，将工作正常的一路开关量输入通道采集的开关量进行取一处理，输出取一处理的结果，同时发出报警信息；

当三重冗余的开关量输入通道均工作不正常，维持原状，同时发出报警信息。

进一步地，开关量输入模块包括三重冗余的电源模块。

进一步地，开关量输入通道的输入端设置可恢复保险丝，以避免了外部浪涌干扰的冲击。

进一步地，开关量输入模块对输入的开关量进行低通滤波。

进一步地，所述开关量输入模块包括光耦。

与现有技术相比，本实用新型提供的开关量输入模块具有以下有益效果：

（1）采用三重冗余容错结构，提高开关量输入模块的可靠性；