[发明专利]一种基于RM57L芯片的核电控制系统

权利要求书

1.一种基于RM57L芯片的核电控制系统，其特征在于，包括：

相互通信连接的控制子系统A和控制子系统B；控制子系统A实时调整励磁电压与励磁电流；所述控制子系统A出现故障时将控制数据发送至控制子系统B，切换为控制子系统B实时调整励磁电压与励磁电流；

所述控制子系统A和控制子系统B包括电源板、模拟量板、CPU板、脉冲板、开出板和开入板；所述电源板为所述主控模件、模拟量板、CPU板、脉冲板、开出板和开入板进行供电；所述开入板采集开关量信号，并发送至所述CPU板；所述开出板用于经所述CPU板输出控制开关量信号，并将开出状态反馈至所述CPU板；所述脉冲板用于CPU板输出脉冲的功率放大，并将脉冲开出状态反馈至所述CPU板；

所述CPU板上设置有RM57L芯片和FPGA开发板；RM57L芯片与FPGA开发板之间通过EMIF接口通讯；所述模拟量板设有多片AD芯片，FPGA开发板控制3片AD芯片采样发电机及励磁系统相关模拟量；RM57L芯片对比发电机及励磁系统相关模拟量与预设的目标值得到的偏差值，根据偏差值生成六路触发脉冲信号用于调整励磁系统的输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统，其特征在于，所述AD芯片采用高阻输入滤波接口通讯。

3.根据权利要求1所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统，其特征在于，CPU板配置有NVSRAM存储器，NVSRAM存储器用于存储波形；NVSRAM存储器与RM57L之间通过EMIF接口通讯。

4.根据权利要求1所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统，其特征在于，RM57L芯片采用双核锁步CPU机制；NVSRAM存储器引入FLASH错误纠检(ECC)模块，片上闪存支持单错误纠正、双错误检测(SECDED)、错误纠正码(ECC)诊断；引入错误信号模块设计，以设定的时间间隔监督硬件和软件的行为，并自动收集软件自监督产生的诊断信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统，其特征在于，CPU板通过3路CAN总线对外通信；CPU板通过6路LVDS通信与模拟量板进行通信；CPU板通过4路RS485通信与开入板和开出板进行通信。

6.根据权利要求5所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统，其特征在于，CAN总线传输的数据超过设定阈值时，将传输的数据划分为数据帧分包后进行传输；数据帧分包中第一字节作为拆包的控制字节，其前两位字节作为开头判断位，后6位为中间帧判断位。

7.根据权利要求7所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统，其特征在于，控制子系统A和控制子系统B还包括背板；所述电源板、模拟板、CPU板、脉冲板、开出板和开入板通过相应的背板相连。

8.根据权利要求1至权利要求7任一项所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

采用隔离互感器对交流信号的输入电压进行转换，降低交流信号的输入电压后，经二阶低通有源滤波器衰减干扰信号并送至AD转换芯片；

采用迟滞比较器将交流信号转换为方波信号，并由FPGA开发板根据方波信号测量出发电机及励磁系统的电压模拟量；所述发电机电压模拟量包括三相定子电压、三相同步电压的频率和同步电压相序；

采用电流互感器对交流信号的输入电流进行转换，经二阶低通有源滤波器衰减干扰信号后送至AD转换芯片；将交流信号转换为方波信号，并由FPGA开发板根据方波信号测量出发电机及励磁系统的电流模拟量；

根据发电机及励磁系统的电压模拟量和电流模拟量生成六路触发脉冲信号；

利用光耦隔离驱动芯片对六路触发脉冲信号进行处理实现电气隔离，采用MOS管实现六路触发脉冲信号的电平转换，同时对输出的六路触发脉冲信号采用高速光电隔离器隔离后送至CPU板进行检测；

将通过CPU板检测的六路触发脉冲信号输入至脉冲板，利用脉冲板对CPU板发出的6路脉冲信号放大增强后通过面板端子输出用于调整励磁系统的输出；将发电机的机端电压精确控制在设定范围内。

9.根据权利要求8所述的一种基于RM57L芯片的核电控制系统的控制方法，其特征在于，根据发电机及励磁系统的电压模拟量生成六路触发脉冲信号的方法包括：

设定电压给定值，与采集的发电机定子电压进行比较，得到电压偏差值；所述偏差值与欠励限制输出、PSS输出、调差输出进行叠加，得到总偏差值，再经过PID运算得到PID输出值；

PID输出值与过励限制输出中的较小值经过上下限幅，最终得到控制输出电压，将控制输出电压转化为六路触发脉冲。