专利名称：一种在直流输电系统中进行冗余逻辑切换的模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流输电进行冗余逻辑切换的模块。
背景技术：
现有的直流输电系统中极控系统和站控系统中都是按照双通道冗余方案设计的，同一时间两个通道都是有效的，并可以从进程中接收到正确的数据。然而，在同一时间内只有一个控制系统允许有效控制当前的进程，这种操作模式叫做
热备用，该模式下要求控制器的切换时间非常短(最多几个ms)。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种在直流输电系统中进行冗余逻辑切换的模块，能够自动进行控制信号冗余逻辑切换功能，并且如果一个冗余逻辑(RYLJ)模块故障了，剩余的一个模块及其相对应的控制系统会自动切换到有效的运行方式，保障控制系统的正常运行。
本实用新型采用的技术方案是本实用新型的在直流输电系统中进行冗余
逻辑切换的模块，该模块内含有两个相同的电路单元，每个电路单元含有一个
对外与门电路、两个内部与门电路、两个或门电路、 一个RS触发器电路，其中一个电路单元的对外与门电路的输出分别直接连入本电路单元的一号内部与门电路和另一电路单元的二号内部与门电路的一个输入端并分别通过本电路单元和另一电路单元的两个非门电路连入本电路单元的二号内部与门电路和另一电路单元的一号内部与门电路的一个输入端；另一个电路单元的对外与门电路的输出分别直接连入该电路单元的一号内部与门电路和另一电路单元的二号内部与门电路的另一个输入端并分别通过该电路单元和另一电路单元的另两个非门电路连入该电路单元的二号内部与门电路和另 一 电路单元的一号内部与门电路的一个输入端；两电路单元的内部与门电路的第三输入端均与自动操作信号端连接，每个电路单元的对外与门电路的各输入端分别与对应的一个控制系统的各监测信号连接；每个电路单元的一号内部与门电路的输出与一个或门电路的一个输入端连接，该或门电路的输出端连入对应的RS触发器电路的R端，该电
路单元的二号内部与门电路的输出与另一个或门电路的一个输入端连接，该或
门电路的输出端连入对应的RS触发器电路的S端，两电路单元的输出端并联在一起；两电路单元的各个或门电路的另一输入端均与转换控制信号连接
本实用新型的有益效果是RYLJ模块对控制信号的输入抗干扰能力强，控制逻辑状态切换时间快，并且应用的时候有两个RYLJ模块配合使用，使RYLJ本身进行了冗余配置，控制逻辑切换更安全可靠。
图1为本实用新型的直流输电系统中极控系统和站控系统中的双通道冗余方案；
图2为本实用新型的硬件原理框图3为电阻分压网络及防浪涌保护电路的具体实现电路；图4为冗余逻辑切换原理；图5为本实用新型的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。如图1所示现有的直流输电系统中极控系统和站控系统中都是按照双通道冗余方案设计的，同一时间两个通道都是有效的，并可以从进程中接收到正确的数据。然而，在同一时间内只有一个控制系统允许有效控制当前的进程，这种
操作模式叫做热备用，该模式下要求控制器的切换时间非常短(最多几个ms)。冗余逻辑(RYLJ)模块就是为了完成上述两个系统中控制信号冗余逻辑切换功能而设计的,实际应用中必须要两个R丫LJ模块相互配合后才能完成需要的
冗余切换任务，两个模块之间的数据交换是通过模块中的总线接口实现的。
逻辑切换功能由可编程逻辑器件实现，软件部分使用VHDL硬件描述语言完成。可编程逻辑器件选用ALTERA公司的EPM3064。
模块所需的电源部分通过接线端子14、 15和8号接线端子，分别接两个系统的24VDC供电电源的正端，24Vl+、 24V2+和GND，内部加解偶二极管后给模块提供DC24V的供电电源，DC24V通过一个LDO线性电源变换模块LM2675M-3.3变换为本模块中部分电路所需的3.3V电平。输入信号一部分通过如图2所示总线B6及B7连接端子输入， 一部分通过1~7号接线端子输入,输入信号经过图2所示的电阻分压网络及驱动芯片把24V电平信号转换为可编程逻辑器件需要的3.3V电平信号后进入CPLD进行逻辑处理，部分信号同时驱动前面板的LED灯来指示当前信号的状态，经CPLD进行逻辑处理后所要输出的信号，通过驱动芯片把3.3V电平变换为24V后通过接线端子9~12及16号端子输出，而模块前面板的系统手动切换按键，按下该按键后可通过13号接线端子输出一个电平信号给上层控制系统，请求一次系统切换。
RYU应用的时候需要按图4所示的方式进行接线，两个模块通过内部的拨码开关分别设置主模式和从模式，拨码开关的设置如图4所示，分别来自两个系统的电源状态信号(PS—OK)、硬件自检信号(HW—OK)、软件自检信号(SW—OK)、 VBE系统自检信号(VBE—OK)通过接线端子1 4接入模块，两个模块之间的信号交换则通过总线端子完成；模块1和模块2的状态信号及逻辑有效信号(Active)通过前面板LED指示,而逻辑有效信号(system active)及系统无效信号(system passive)通过端子11和12输出。
冗余模块具有两种操作模式手动切换和自动切换；两个模块中CPLD所完成的功能如图5所示，当模式设置为自动模式时，图5所示的AutomaticOperation Enalble信号为逻辑1 ，处于被动态的系统可以通过模块上的按钮产生一次切换请求并上送到上层控制系统，上层控制系统通过ChangeOver toOthers信号使两个模块中的两个RS触发器同时翻转，从而完成一次被动态到主动态的切换。如果当前有效系统发生故障，冗余模块可以自动切换到备用系统，如果此时备用系统也为故障，冗余逻辑(RYLJ)会产生一个ESOF (紧急停机)命令，当模块设置为手动模式时，Automatic Operation Enalble信号为逻辑0，当前系统的主动态被动态禁止切换，此时如果主动态系统发生故障了冗余模块会产生ESOF信号来启动一次跳闸操作。这种工作模式适合于模块的更换及维修，模块的操作模式通过上面的LED信号显示，当模块为手动模式时，对应的红色LED灯点亮。
从图5可以看出，该模块内含有两个相同的电路单元，每个电路单元含有一个对外与门电路、两个内部与门电路、两个或门电路、 一个RS触发器电路，其中一个电路单元的对外与门电路的输出分别直接连入本电路单元的一号内部与门电路和另一电路单元的二号内部与门电路的一个输入端并分别通过本电路单元和另一电路单元的两个非门电路连入本电路单元的二号内部与门电路和另一电路单元的一号内部与门电路的一个输入端；另一个电路单元的对外与门电路的输出分别直接连入该电路单元的一号内部与门电路和另一电路单元的二号内部与门电路的另一个输入端并分别通过该电路单元和另一电路单元的另两个非门电路连入该电路单元的二号内部与门电路和另一电路单元的一号内部与门电
路的一个输入端；两电路单元的内部与门电路的第三输入端均与自动操作信号
端连接，每个电路单元的对外与门电路的各输入端分别与对应的一个控制系统
的各监测信号连接；每个电路单元的一号内部与门电路的输出与一个或门电路的一个输入端连接，该或门电路的输出端连入对应的RS触发器电路的R端，该电路单元的二号内部与门电路的输出与另一个或门电路的一个输入端连接，该或门电路的输出端连入对应的RS触发器电路的S端，两电路单元的输出端并联在一起；两电路单元的各个或门电路的另一输入端均与转换控制信号连接。
模块接收到来自控制系统及VBE系统的信号都为高的时候，当两个系统都为正常状态，信号A和B都为低电平，此时RS触发器保持原状态不变。 一但系统1发生故障且系统2为正常状态是，信号B则为高电平，RS触发器将会切换到系统2，这些功能确保了当故障系统恢复正常后不会发生不必要的切换。
权利要求1、一种在直流输电系统中进行冗余逻辑切换的模块，其特征是该模块内含有两个相同的电路单元，每个电路单元含有一个对外与门电路、两个内部与门电路、两个或门电路、一个RS触发器电路，其中一个电路单元的对外与门电路的输出分别直接连入本电路单元的一号内部与门电路和另一电路单元的二号内部与门电路的一个输入端并分别通过本电路单元和另一电路单元的两个非门电路连入本电路单元的二号内部与门电路和另一电路单元的一号内部与门电路的一个输入端；另一个电路单元的对外与门电路的输出分别直接连入该电路单元的一号内部与门电路和另一电路单元的二号内部与门电路的另一个输入端并分别通过该电路单元和另一电路单元的另两个非门电路连入该电路单元的二号内部与门电路和另一电路单元的一号内部与门电路的一个输入端；两电路单元的内部与门电路的第三输入端均与自动操作信号端连接，每个电路单元的对外与门电路的各输入端分别与对应的一个控制系统的各监测信号连接；每个电路单元的一号内部与门电路的输出与一个或门电路的一个输入端连接，该或门电路的输出端连入对应的RS触发器电路的R端，该电路单元的二号内部与门电路的输出与另一个或门电路的一个输入端连接，该或门电路的输出端连入对应的RS触发器电路的S端，两电路单元的输出端并联在一起；两电路单元的各个或门电路的另一输入端均与转换控制信号连接。
专利摘要本实用新型涉及在直流输电系统中进行冗余逻辑切换的模块，该模块含两相同的电路单元，每个电路单元含一对外与门电路、两内部与门电路、两或门电路和一RS触发器，两电路单元内部与门电路的第三输入均接自动操作信号，每个电路单元对外与门电路的各输入对应接一控制系统的各监测信号；每个电路单元一号内部与门电路的输出接一或门电路的一个输入端，该或门电路的输出对应的RS触发器的R端，该电路单元的二号内部与门电路的输出接另一或门电路的一个输入，该或门电路的输出接对应的RS触发器的S端，两电路单元的输出并联；两电路单元的各个或门电路的另一输入均接转换控制信号，本模块两个配合使用接线方便，抗干扰能力强，逻辑切换可靠快速。
文档编号H02J1/00GK201315486SQ20082014972
公开日2009年9月23日 申请日期2008年10月15日 优先权日2008年10月15日
发明者岩 李, 敏 杨, 黎小林 申请人:许继电气股份有限公司;南方电网技术研究中心