PAC 建立彈性的核能電廠維護與檢驗系統
Print
Author(s):
Matt Jewett - R Brooks Associates, Inc.
Industry:
Energy/Power
Products:
Motion Control, PXI/CompactPCI, LabVIEW, Machine Vision Systems
The Challenge:
設計彈性的單一系統，於核子反應爐的有限空間與嚴苛環境中，控制核子發電廠多種不同的檢驗與維護工具。
The Solution:
使用 NI 可程式化自動控制器 (PAC) 硬體系統、LabVIEW Real-Time，與 PXI，針對 5 組工具與開發中的其他工具，設計彈性的單一控制系統。
"於核子反應爐的有限空間與嚴苛環境中，控制核子發電廠多種不同的檢驗與維護工具。"
使用 NI 硬體設計彈性的控制平台
控制系統包含 3 個主要部分：位於輻射區外的 Operator Station 2000 (OS2000)；位於輻射區外的 PAC，或位於 RCA 低輻射區內的本端控制平台 (Local control station，LCS)；接近檢驗或維護位置，位於高輻射區內工具端連結中心 (Tool-end connection center，TECC)。OS2000 透過 1 組 RS232 連接線、4 組視訊連接線，與 1 組 TELEX 聲音連接線，以連至 LCS。
LCS 則使用 NI LabVIEW Real-Time，並於嵌入式控制器與 18 槽 PXI 機箱中執行。PXI 機箱包含 1 組 RS232 模組以控制相機、可於未來擴充的 NI 視覺模組、2 組 NI 運動模組、多功能資料擷取 (DAQ) 模組，與進行控制和反饋的數位 I/O 模組。RS232 模組將控制 LCS 中的視訊多工器，以切換共 8 組相機；NI 運動模組將控制 8 組不同的馬達，以因應不同的位置、方向，與電流反饋。多功能 DAQ 模組可針對周遭環境、氣壓、溫度，與傾斜 (Tilt) 感測器而進行量測。數位 I/O 模組可控制光源、調光器 (Dimmer)、螺線管 (Solenoid)、箝夾，與其他數位元件。最後，系統可監控通用電源供應的輸出，並通知系統電力的耗損情況。
使用 LabVIEW Real-Time 與 PXI 達成彈性的自動化與控制系統
透過 LabVIEW Real-Time 的可靠性、PXI 的模組化特色，與 I/O 的廣大範圍，此解決方案可於嚴苛的核能發電環境中進行作業。截至 2004 年為止，我們於美國共 4 組核子反應爐中佈署該系統。由於控制系統的彈性，Brooks 公司的工程師可持續設計新工具，並再使用相同的控制系統，可縮短訓練與設定時間。
透過 LabVIEW，我們可輕鬆運用 PXI 模組的不同輸入。此外，LabVIEW Real-Time 僅需乙太網路的連結方式，即可輕鬆將更新檔案佈署至 LCS。而且單一 PXI 系統即可降低系統負載、縮短教育訓練時間，加快出貨上市的速度。有了 PXI 彈性解決方案，我們完成系統佈署，並提升工具速度高於傳統控制系統。
未來的擴充性
如同大多數的虛擬儀控系統，有多種方式可於未來進行擴充作業。目前系統包含 PXI-7344 視覺模組，而工程師正計畫將 RS232 系統升級為乙太網路，並使用 PXI 視覺模組與 NI 視覺產品取代 IEEE-1394 FireWire 相機。
Related Case Studies
校際微電子研究中心 (Interuniversity Microelectronics Centre，IMEC) 研究小組建立彈性且高速的混合訊號系統，以直接測試 (On-Wafer) 晶圓的功能與效能Process Automation 公司針對低成本的高速控制系統，使用 NI CompactRIO PAC 平台進行自動化
西門子 (Siemens) 公司開發動態渦輪模擬器，以進行蒸汽渦輪控制器的測試作業
國家同歩輻射研究中心使用NI LabVIEW完成Archive System
Drivven 使用 NI CompactRIO 開發 FPGA 架構的引擎控制系統原型
|
|