研祥MEC-5007整機在核電數字化儀控系統的應用

一.系統背景

　　自2010年我國進入了核電站建設高峰階段，據不*統計現在共有17個省正在為核電站建設進行前期準備，有些項目已經上馬了， 正在實施中的核電站一共有50多家，縱觀我國核電建設布局，未來10~15年是核電在蓬勃發(fā)展的黃金時期。因為核電項目建設周期長，目前我國正在運行的核電廠只有13臺機組，裝機容量已逾1000萬千瓦，目前有在建設規(guī)模為3000萬千瓦，到2020年核電總規(guī)模將近1億千瓦。
　　長久以來，我國核電站成套控制系統過多依賴引進技術、缺少自主知識產權，處于產業(yè)低端位置。為此，必須盡快實現百萬千瓦級核電機組自動化控制系統的自主化和國產化，并在今后成批量規(guī)模建造的核電站中實際應用，只有自主、完整地掌握和發(fā)展相關的核心技術，自主掌握系統的運行、維護和技術升級，才能保證國家的經濟安全，這樣就促進了核電數字化儀控系統的產生。

二.系統描述

　　核電站數字化儀控系統，控制著整個核電站從常規(guī)島到核島幾乎所有的閥門、開關、繼電器等，數據在系統中進行集中顯示、計算處理并自動驅動執(zhí)行機構，具有高可靠性、開放性、靈活性、協調性、易于維護、控制功能齊全等特點。它是核電站的大腦、神經中樞、運行中心和安全屏障，是整個核電站zui關鍵、zui核心技術的集中體現，是核電站關鍵核心技術的載體，也是大型核電裝備現代化程度的重要標志，是核電站四大關鍵性成套設備之一。目前我國*成熟的二代半核電站數字化儀控系統建設，已廣泛應用在各核電站機組中。
　　　
 

三.系統構成

　　機組級儀控系統功能組成主要包括如下子系統：主控室(MCR)、備用控制室(SCR)、技術支援中心(Technical Support Center)、服務中心(Service Center)、輻射監(jiān)測室(MRMR)， 研祥的MEC-5007整機主要應用其系統中操作員站和網關主控制設備。

四.系統框圖 

五.系統特點：

系統對工控機需求：
　　要求提供多種冗余和容錯設計，在重要的系統部件如電源、網絡、IO總線、控制站CPU模塊等采用雙冗余設計。CPU處理運算時占率要求不高于30%；
　　基于確定性實時網絡的數據傳輸，減少由于網絡延時造成的控制周期不穩(wěn)定，網絡要求2~4個網口，且要求是2個相同In獨立網絡芯片，網絡外接口提供2KV防雷要求。
 

　　開放的數據接口、安全性能高，至少要求2個支持RS232/485方式，帶光電隔離，符合EMC 3級要求。

六.產品優(yōu)勢

研祥MEC-5007 無風扇整機的特點及優(yōu)勢

整機結構緊湊、堅固、無風扇設計，外殼兼作散熱用
標配In Core 2 Duo P8400 2.26GHz處理器
標配 2.0G DDR3 內存，支持 1 條 DDR3 SO-DIMM 內存，zui大可支持 4G 內存。
支持4個串口（其中2個支持RS485方式，帶光電隔離），6個USB接口，2個千兆RJ45網口（兩個In 獨立千兆芯片）
可擴展 1 個 PCI 和 1 個 PCIE，1 個 Mini-PCIe 設備
電源支持9-30V DC寬電壓輸入
外形尺寸：115mm(H)× 242mm(W)×265mm（D）

優(yōu)勢：
1.  整機無風扇設計，機殼采用鋁合金鑄造成形，外形尺寸小巧；外殼兼作散熱用。具有優(yōu)良的密封防塵、散熱與抗振性能，能滿足在粉塵、煙霧、高／低溫、潮濕、震動、腐蝕的環(huán)境中正常工作。 
2. 采用In 酷睿雙核 P8400處理器，具有能強大的處理能力，可以處理各種復雜的運算，兩個千兆網絡采用In 獨立千兆芯片，為網絡傳輸提供高可靠的保證。 
3.  支持4個串口（其中2個支持RS485方式，帶光電隔離），為接入的儀器儀表提供高可靠的通訊保證。
4.   高擴充性，整機具有1 個 PCI ，1 個 PCIEX16和1 個 Mini-PCIe 設備擴展，能與實際應用中的各種外設卡(如： 千兆網口卡)相連，以完成各種處理任務。