NIPAC核能發(fā)電廠維護和監(jiān)測控制系統(tǒng)解決方案

應用領(lǐng)域：

能量/能源

挑戰(zhàn)：

設計一個獨立、靈活的系統(tǒng)，他工作域有限的空間和嚴酷的核反應環(huán)境，用來控制核電廠的多種不同監(jiān)測和維護工具。

解決方案：

使用NI的可編程自動控制系統(tǒng)(PAC)硬件平臺、LabVIEW RT和PXT開發(fā)設計一個用于5種工具的靈活控制系統(tǒng)，并將繼續(xù)開發(fā)以適用于更多工具。

使用產(chǎn)品：

LabVIEW, LabVIEW RT(實時), 運動控制,PXI/CompactPCI, 可編程自動控制器(PAC), 機器視覺

Diablo Canyon是R. Brook公司采用LCS來進行監(jiān)測的核電廠之一

利用NI硬件設計一個靈活的控制站

這一控制系統(tǒng)包含3個主要部分：安置在放射區(qū)外的操作站2000(OS2000);位于放射區(qū)內(nèi)低放射區(qū)域的PAC，即本地控制站(LCS);以及靠近監(jiān)測維護地點附近的工具終端連接中心(TECC)。OS2000通過線路連接LCS，該線路能提供RS232通信、四個視頻連接和TELEX音頻連接。

LCS使用運行于嵌入式控制器的NI LabVIEW RT和18槽PXI機箱，機箱中包括一個用來控制攝像機選擇的RS 232模塊，一個用于進一步擴展的NI視頻模塊，兩個NI運動控制模塊，多功能數(shù)據(jù)采集模塊，以及用于控制和反饋的數(shù)字I/O模塊。RS 232模塊控制LCS中的一個視頻多路復用器，它能在8個攝像機之間進行切換，而NI運動模塊控制結(jié)合了防衛(wèi)、方向和電流反饋的8個不同電機。多功能DAQ模塊測量來自位置接近、壓力、溫度和傾角傳感器的數(shù)據(jù)。數(shù)字I/O控制照明、調(diào)光器、螺絲管和其它部件。最后，該系統(tǒng)還能監(jiān)控全體電源并為操作人員提供系統(tǒng)掉電報告。

利用LabVIEW RT模塊和PXI硬件構(gòu)建靈活的自動化控制系統(tǒng)

由于具備可靠的LabVEIW RT、模塊化的PXI、以及范圍寬廣的I/O通道，這一解決方案可以確保在嚴酷的核電廠環(huán)境中執(zhí)行操作。截至2004年，我們共在全美四個核反應堆部署了這一系統(tǒng)，它的靈活性使得Brooks的工程師得以順利設計新的工具并重復使用同樣的控制系統(tǒng)，從而節(jié)省了培訓和配置的時間。

在使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)LabVIEW可以非常方便的處理來自PXI模塊的不同輸入數(shù)據(jù)。此外，利用LabVIEW RT還可以非常簡單的對LCS進行升級，只需一個以太網(wǎng)連接即可。單個PXI系統(tǒng)也可以減少管理費、培訓費和運輸費。利用靈活的PXI解決方案，我們可以比在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中更快的部署系統(tǒng)和更換工具。

未來的擴展

就如絕大多數(shù)基于虛擬儀器的系統(tǒng)一樣，將來的擴展可以有許多方式。目前的系統(tǒng)包含一個PXI-7344視覺模塊，Brooks的工程師正計劃將RS232通信系統(tǒng)升級為以太網(wǎng)，并使用PXI視覺模塊和其它NI視覺產(chǎn)品，采集來自IEEE-1394接口攝像機的圖像。