基于NIPAC的核能發(fā)電廠的維護(hù)和監(jiān)測控制系統(tǒng)

應(yīng)用領(lǐng)域：
能量/能源

挑戰(zhàn)：
設(shè)計(jì)一個獨(dú)立、靈活的系統(tǒng)，他工作域有限的空間和嚴(yán)酷的核反應(yīng)環(huán)境，用來控制核電廠的多種不同監(jiān)測和維護(hù)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(shè)計(jì)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(shí)時）, 運(yùn)動控制, PXI/CompactPCI, 可編程自動控制器(PAC), 機(jī)器視覺

加州圣路易斯-奧比斯波的Diablo Canyon是R. Brook公司采用LCS來進(jìn)行監(jiān)測的核電廠之一

利用NI硬件設(shè)計(jì)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(hù)地點(diǎn)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(yùn)行于嵌入式控制器的NI LabVIEW RT和18槽PXI機(jī)箱，機(jī)箱中包括一個用來控制攝像機(jī)選擇的RS 232模塊，一個用于進(jìn)一步擴(kuò)展的NI視頻模塊，兩個NI運(yùn)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(fù)用器，它能在8個攝像機(jī)之間進(jìn)行切換，而NI運(yùn)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(jī)。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(bào)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(yán)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(yīng)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(shè)計(jì)新的工具并重復(fù)使用同樣的控制系統(tǒng)，從而節(jié)省了培訓(xùn)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(jìn)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(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)。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(kuò)展
就如絕大多數(shù)基于虛擬儀器的系統(tǒng)一樣，將來的擴(kuò)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(jì)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(jī)的圖像。