CN105867339A - 核电厂子组级顺序控制逻辑模块及其应用方法 - Google Patents

核电厂子组级顺序控制逻辑模块及其应用方法 Download PDF

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黄玉娴
王小博
刘宇穗
林侃
林伟波
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Abstract

本发明涉及一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块，包括设置在子组级若干个辅机，各辅机上设有若干个附属设备，根据所述辅机及附属设备的工艺系统操作顺序设置一逻辑控制电路，所述逻辑控制电路设有若干个信号输入端和若干个信号输出端，所述辅机及附属设备各设有状态反馈信号输出端，该状态反馈信号输出端与所述信号输入端电连接，所述信号输出端连接所述辅机及附属设备的控制信号输入端；逻辑电路根据接收的状态反馈信号判断相应状态反馈回路上的辅机及附属设备的工作状态，根据辅机及附属设备的工艺系统操作顺序，从信号输出端输出控制信号控制所述辅机及附属设备启动运行或停止运行，形成核电厂子组级顺序控制逻辑结构。本发明具有效率高、运行安全可靠和经济好等突出的有益效果。

Description

核电厂子组级顺序控制逻辑模块及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块及其应用方法，属于核电厂的控制设备技术领域。
背景技术
火电厂的顺序控制基本采用驱动级、子功能组级和机组功能组级三级控制，在大型机组的安全、经济运行中起着越来越重要的作用。目前，核电厂的控制主要采用单个操作，辅以连锁控制。如:某一辅机及其附属设备或某一局部相关工艺系统的启动或停止操作是基于单个设备的操作，操作员能够通过操作员站单个设备进行启、停或开、关操作，属驱动级控制，设备间通过连锁关系相互联动控制、自动控制水平较低。为了减少操作员工作量，大量手动操作设备采用单个电动或气动操作，其单个电动或气动操作，使操作员操作量大、增大操作强度，由此容易出现误操作风险，且自动化水平低，成本高，即使通过竞价上网，也难于降低企业投入成本和提高核电厂自动控制水平，且难于满足核电厂减员增效、运行安全、可靠、经济的要求。
发明内容
本发明的目的之一，是为了解决现有核电厂自动控制水平低、人工操作过程复杂、效率低和容易出现误操作的问题，提供一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块。采用该核电厂子组级顺序控制逻辑模块，具有满足核电厂减员增效、运行安全、可靠、经济的要求的特点。
本发明的目的之二，是为了提供一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块的应用方法。
实现本发明的目的之一的技术方案是：
核电厂子组级顺序控制逻辑模块，包括设置在在子组级若干个辅机，各辅机上设有若干个附属设备，根据所述辅机及附属设备的工艺系统操作顺序设置一逻辑控制电路，所述逻辑控制电路具有状态判断结构、顺序输出控制结构并设有若干个信号输入端和若干个信号输出端，所述辅机及附属设备各设有状态反馈信号输出端，该状态反馈信号输出端与所述信号输入端电连接、形成若干条状态反馈通讯回路，所述信号输出端连接所述辅机及附属设备的控制信号输入端，形成闭环控制回路；逻辑电路根据接收的状态反馈信号判断相应状态反馈回路上的辅机及附属设备的工作状态，根据辅机及附属设备的工艺系统操作顺序，从信号输出端输出控制信号控制所述辅机及附属设备启动运行或停止运行，形成核电厂子组级顺序控制逻辑结构。
实现本发明的目的之一的技术方案还可以是：
进一步的，在所述辅机和附属设备的开关处设置感应器，感应器的信号输出端连接逻辑控制电路的信号输入端，以获取操作状态信息；逻辑电路的信号输出端与各辅机及各附属设备的开启控制系统/开关相接，逻辑电路根据状态反馈信号向各辅机及各附属设备的开启控制系统/开关发出控制指令，进行控制各辅机及各附属设备的开启或停止运行操作。
进一步的，所述各辅机及各附属设备操作顺序通过状态反馈信号进行优先分级控制，该优先分级控制中，逻辑电路通过信号输入端接收上一步序辅机或附属设备工作状态的反馈信号，并以该反馈信号作为下一级辅机或附属设备开启条件，如符合开启条件，由逻辑电路的信号输出端发出开启下一步序辅机或附属设备的控制指令，如不符合条件或超出时间未反馈信号，中断操作。
进一步的，所述的辅机包括有高压加热器、低压加热器、循环水泵、给水泵、凝结水泵、开式泵或/和闭式泵；各附属设备包括辅机设备上的进口阀、出口阀、油泵或/和再循环阀。
进一步的，所述的逻辑电路包括有启动指令的输入按键，在输入按键上还设有一复位按键。
进一步的，所述的逻辑电路还连接有一报警器；所述的逻辑模块还包括有人机界面显示器。
实现本发明的目的之二的技术方案是：
一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块的应用方法，其方法特点在于：
1)将核电厂的一个或多个辅机及其附属设备结合工艺系统纳入一个功能子组的控制逻辑电路；
2)按照辅机运行要求的次序及条件，设置子组内辅机及相关附属设备的操作顺序，并且以上一个优先启动的辅机或附属设备执行情况的反馈信号作为下一辅机或附属设备程序的许可条件。
实现本发明的目的之二的技术方案还可以是：
进一步的，在DCS的人机界面CRT上显示顺序控制执行情况检查，当检查到控制指令发出后，超过规定时间仍未完成时，中断该指令的程序进行并报警。
进一步的，DCS的人机界面CRT上设有子功能组的复归操作，当引起程序中断的原因消除后，人工操作，继续功能组步序，直到程序各步序完成。
进一步的，DCS的人机界面CRT上设有子功能组的启动操作，操作员通过操作员站对子功能组中相关的一组设备进行顺序启、停操作。
本发明具有下突出的有益效果和技术特点：
1、本发明逻辑控制电路具有状态判断结构、顺序输出控制结构并设有若干个信号输入端和若干个信号输出端，所述辅机及附属设备各设有状态反馈信号输出端，该状态反馈信号输出端与所述信号输入端电连接、形成若干条状态反馈通讯回路，所述信号输出端连接所述辅机及附属设备的控制信号输入端，形成闭环控制回路；逻辑电路根据接收的状态反馈信号判断相应状态反馈回路上的辅机及附属设备的工作状态，根据辅机及附属设备的工艺系统操作顺序，从信号输出端输出控制信号控制所述辅机及附属设备启动运行或停止运行，形成核电厂子组级顺序控制逻辑结构；因此能够解决现有核电厂自动控制水平低、人工操作过程复杂、效率低和容易出现误操作的问题，具有效率高、运行安全可靠和经济好等突出的有益效果。
2、本发明根据辅机及各附属设备结合工艺系统启动顺序设置一逻辑电路，所述的逻辑电路设有信号输入端和信号输出端，所述各辅机及各附属设备上分别定义有状态反馈信号，该状态反馈信号通过信号输入端与逻辑电路连接建立通讯，由逻辑电路接收状态反馈信号，并依据状态反馈信号进行判断是否启动或停止运行相应的辅机或附属设备操作，同时控制各辅机及各附属设备操作顺序。由此，本发明可设置严密的连锁控制，有效减少操作员操作强度、避免误操，确保设备安全、提供电厂自动化控制水平。
3、本发明通过逻辑电路自动控制辅机上个附属设备启动状态(即开、关状态)，辅机及各附属设备优先分级中，优先的辅机或附属设备的正常操作(开或关的操作)是在后的辅机或附属设备启动(开或关的操作)的必要条件。由此，可有效减少操作员工作强度，提高核电厂自动控制水平，同时提高核电厂运行的安全性及经济性，为实现核电厂机组级自动启动和停运奠定基础。
附图说明
图1为本发明具体实施例的结构示意图。
图2为图1控制原理方框图。
图3为本发明具体实施例的逻辑电路控制原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块的应用方法，其方法特点是：
1)将核电厂的一个或多个辅机及其附属设备结合工艺系统纳入一个功能子组的控制逻辑电路；
2)按照辅机运行要求的次序及条件，设置子组内辅机及相关附属设备的操作顺序，并且以上一个优先启动的辅机或附属设备执行情况的反馈信号作为下一辅机或附属设备程序的许可条件。
方法中，DCS的人机界面CRT上设有子功能组的启动操作，操作员通过操作员站对子功能组中相关的一组设备进行顺序启、停操作。并且，在DCS的人机界面CRT上显示顺序控制执行情况检查，当检查到控制指令发出后，超过规定时间仍未完成时，中断该指令的程序进行并报警；在DCS的人机界面CRT上设有子功能组的复归操作，当引起程序中断的原因消除后，人工操作，继续功能组步序，直到程序各步序完成。
一种上述核电厂子组级顺序控制逻辑模块应用方法中的控制逻辑模块，参照图1和图2所示，包括设置在在子组级若干个辅机，各辅机上设有若干个附属设备，根据所述辅机及附属设备的工艺系统操作顺序设置一逻辑控制电路3，所述逻辑控制电路3具有状态判断结构、顺序输出控制结构并设有若干个信号输入端31和若干个信号输出端32，所述辅机及附属设备各设有状态反馈信号输出端，该状态反馈信号输出端与所述信号输入端31电连接、形成若干条状态反馈通讯回路，所述信号输出端32连接所述辅机及附属设备的控制信号输入端，形成闭环控制回路；逻辑电路3根据接收的状态反馈信号判断相应状态反馈回路上的辅机及附属设备的工作状态，根据辅机及附属设备的工艺系统操作顺序，从信号输出端32输出控制信号控制所述辅机及附属设备启动运行或停止运行，形成核电厂子组级顺序控制逻辑结构。
进一步的，在所述辅机和附属设备的开关处设置感应器，感应器的信号输出端连接逻辑控制电路3的信号输入端31，以获取操作状态信息；逻辑电路3的信号输出端32与各辅机及各附属设备的开启控制系统/开关相接，逻辑电路3根据状态反馈信号向各辅机及各附属设备的开启控制系统/开关发出控制指令，进行控制各辅机及各附属设备的开启或停止运行操作。
所述各辅机及各附属设备操作顺序通过状态反馈信号进行优先分级控制，该优先分级控制中，逻辑电路3通过信号输入端31接收上一步序辅机或附属设备工作状态的反馈信号，并以该反馈信号作为下一级辅机或附属设备开启条件，如符合开启条件，由逻辑电路3的信号输出端32发出开启下一步序辅机或附属设备的控制指令，如不符合条件或超出时间未反馈信号，中断操作。
为了更好地对本发明的理解，以下结合一辅机及相关各附属设备上进行详细说明：
所述的辅机包括有高压加热器、低压加热器、循环水泵、给水泵、凝结水泵、开式泵或/和闭式泵；各附属设备包括辅机设备上的进口阀、出口阀、油泵或/和再循环阀。
如：参照图1和图3所示的核电厂子组级顺序控制逻辑模块，所述的辅机包括有水泵21；附属设备包括水泵21上设置的进水阀22、出水阀23和润滑油泵24。所述的逻辑电路3包括有启动指令的输入按键4，在输入按键4上还设有一复位按键41。所述的逻辑电路还连接有一报警器5；所述的逻辑模块还包括有人机界面显示器。
本发明应用时：关出水阀23、开进水阀22、启动润滑油泵24；上述设备状态信号(出水阀23关闭、进水阀22打开、润滑油泵24启动)等信号为反馈信号，该反馈信号为水泵子组下一步启动的条件。
如图2所示：当需要启动辅机水泵21时,通过逻辑电路3的信号输入端31(P11、P12)在附属设备上获取出水阀23是否关闭的反馈信号，如获取关闭的状态反馈信号，该关闭状态信号作为下一步进水阀22打开启动条件，由逻辑电路3自动通过信号输出端32(S01)发出打开进水阀22请求，如在规定时间内没有获取出水阀23关闭状态的状态反馈信号，程序中断并向报警器5发出报警指令；当通过逻辑电路3的信号输入端31(P21、P22)在附属设备上获取进水阀22是否打开的反馈信号，如获取打开的状态反馈信号，该打开状态信号作为下一步润滑油泵24开启的启动条件,由逻辑电路3自动通过信号输出端32(S02)发出打开润滑油泵24请求，如在规定时间内没有获取进水阀22打开的反馈信号，程序中断，并向报警器5发出报警指令；当通过逻辑电路3的信号输入端31(P31、P32)在附属设备上获取润滑油泵24是否启动的反馈信号，如获取启动的状态反馈信号，该启动状态信号作为下一步水泵21打开启动条件,由逻辑电路3自动通过信号输出端32(S03)发出打开水泵21请求，如在规定时间内没有获取润滑油泵2启动的状态反馈信号，程序中断，并向报警器5发出报警指令；当通过逻辑电路3的信号输入端31(Pn1、Pn2)在附属设备上获取水泵21打开的反馈信号，由逻辑电路3自动通过信号输出端32(S0n)发出打开出水阀23请求，当出水阀23接收到来自信号输出端32(S0n)发出打开请求后自动打开，结束控制程序，如不能打开，向报警器5发出报警指令。
当在DCS的人机界面CRT上显示顺序控制执行情况检查，当检查到控制指令发出后，即执行下一步启动条件时，如上述通过逻辑电路3的信号输入端31在附属设备上获取出水阀23是否关闭的反馈信号，其关闭信号超过规定时间仍未完成时，中断该指令的程序进行并报警；同理，其他各附属附件相同。当引起程序中断的原因消除后，可选择复位按键41，然后进行人工操作，继续功能组步序，直到程序各步序完成。
同理，在多个辅机和所述辅机的各个附属设备之间的控制方法也与上述控制方法相同，只需设定各辅机及相关的附属设备控制顺序即可。

Claims (10)

1.核电厂子组级顺序控制逻辑模块，包括设置在在子组级若干个辅机，各辅机上设有若干个附属设备，其特征在于：根据所述辅机及附属设备的工艺系统操作顺序设置一逻辑控制电路(3)，所述逻辑控制电路(3)具有状态判断结构、顺序输出控制结构并设有若干个信号输入端(31)和若干个信号输出端(32)，所述辅机及附属设备各设有状态反馈信号输出端，该状态反馈信号输出端与所述信号输入端(31)电连接、形成若干条状态反馈通讯回路，所述信号输出端(32)连接所述辅机及附属设备的控制信号输入端，形成闭环控制回路；逻辑电路(3)根据接收的状态反馈信号判断相应状态反馈回路上的辅机及附属设备的工作状态，根据辅机及附属设备的工艺系统操作顺序，从信号输出端(32)输出控制信号控制所述辅机及附属设备启动运行或停止运行，形成核电厂子组级顺序控制逻辑结构。
2.根据权利要求1所述的核电厂子组级顺序控制逻辑模块，其特征在于：在所述辅机和附属设备的开关处设置感应器，感应器的信号输出端连接逻辑控制电路(3)的信号输入端(31)，以获取操作状态信息；逻辑电路(3)的信号输出端(32)与各辅机及各附属设备的开启控制系统/开关相接，逻辑电路(3)根据状态反馈信号向各辅机及各附属设备的开启控制系统/开关发出控制指令，进行控制各辅机及各附属设备的开启或停止运行操作。
3.根据权利要求1所述的核电厂子组级顺序控制逻辑模块，其特征在于：所述各辅机及各附属设备操作顺序通过状态反馈信号进行优先分级控制，该优先分级控制中，逻辑电路(3)通过信号输入端(31)接收上一步序辅机或附属设备工作状态的反馈信号，并以该反馈信号作为下一级辅机或附属设备开启条件，如符合开启条件，由逻辑电路(3)的信号输出端(32)发出开启下一步序辅机或附属设备的控制指令，如不符合条件或超出时间未反馈信号，中断操作。
4.根据权利要求1所述的核电厂子组级顺序控制逻辑模块，其特征在于：所述的辅机包括有高压加热器、低压加热器、循环水泵、给水泵、凝结水泵、开式泵或/和闭式泵；各附属设备包括辅机设备上的进口阀、出口阀、油泵或/和再循环阀。
5.根据权利要求1所述的核电厂子组级顺序控制逻辑模块，其特征在于：所述的逻辑电路(3)包括有启动指令的输入按键(4)，在输入按键(4)上还设有一复位按键(41)。
6.根据权利要求1所述的核电厂子组级顺序控制逻辑模块，其特征在于：所述的逻辑电路还连接有一报警器(5)；所述的逻辑模块还包括有人机界面显示器。
7.一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块的应用方法，其特征在于：
1)将核电厂的一个或多个辅机及其附属设备结合工艺系统纳入一个功能子组的控制逻辑电路；
2)按照辅机运行要求的次序及条件，设置子组内辅机及相关附属设备的操作顺序，并且以上一个优先启动的辅机或附属设备执行情况的反馈信号作为下一辅机或附属设备程序的许可条件。
8.根据权利要求7所述的一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块的应用方法，其特征在于：在DCS的人机界面CRT上显示顺序控制执行情况检查，当检查到控制指令发出后，超过规定时间仍未完成时，中断该指令的程序进行并报警。
9.根据权利要求7所述的一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块的应用方法，其特征在于：DCS的人机界面CRT上设有子功能组的复归操作，当引起程序中断的原因消除后，人工操作，继续功能组步序，直到程序各步序完成。
10.根据权利要求7所述的一种核电厂子组级顺序控制逻辑模块的应用方法，其特征在于：DCS的人机界面CRT上设有子功能组的启动操作，操作员通过操作员站对子功能组中相关的一组设备进行顺序启、停操作。
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