CN105955098B - 一种核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀 - Google Patents

一种核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀。该逻辑电路包括：开阀门信号电路、关阀门信号电路、关限位开关电路、第一非门、第一与门、RS触发器、第一或门。本发明的技术方案，增加RS触发器防误动功能，在不改变其原设计功能、不影响原有任何安全功能前提下进行优化，彻底消除了关闭反馈信号误关闭阀门的风险。

Description

一种核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀
技术领域
本发明涉及核电控制领域，更具体地说，涉及一种核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀。
背景技术
核电站的MSIV(主蒸汽隔离阀)、MFIV(主给水隔离阀)两种重要阀门的关闭反馈信号存在导致阀门误关的风险。
图1为目前相关技术的核电站隔离阀的开关阀门的逻辑电路图。开阀门信号电路和关阀门信号电路用于控制阀门的开关。当需要开启阀门时，操作者可以通过按钮或触摸屏进行控制，此时开阀门信号电路输出逻辑“1”信号，经过与门、或门，再到中间多输入与门实现自保持，最后仍通过或门输出逻辑“1”信号控制阀门开启；当需要关闭阀门时，操作者可以通过按钮或触摸屏进行控制，此时关阀门信号电路输出逻辑“1”信号，经过非门、多输入与门、或门，最后输出逻辑“0”信号并解除自保持控制阀门关闭。
为了保障安全，防止阀门没有完全关闭，隔离阀的逻辑电路还设计了关限位开关电路，通过检测挡板有没有压到关限位开关来反馈信号。当阀门完全打开或半开状态时，挡板没有压到关限位开关，输出逻辑“0”信号；当阀门处于关闭状态，挡板压到关限位开关，输出逻辑“1”信号。当需要开启阀门时，需要操作者一直按着开启按钮，开阀门信号电路一直输出逻辑“1”信号，直到阀门开至挡板没有压到关限位开关，关限位开关电路输出逻辑“0”信号时，才可以松手，阀门才不会因为关限位开关又被自动关闭。这个设置可防止短时误按开启按钮导致开阀。
另外，核电站隔离阀的逻辑电路还设计了主蒸汽隔离电路和差压高电路。当产生主蒸汽隔离信号时，主蒸汽隔离电路输出逻辑“1”信号关闭阀门，否则输出逻辑“0”信号。当检测到阀门前后压力差超过预设阈值时，差压高电路输出逻辑“1”信号，此时开阀门信号电路输出“1”信号也无法开启阀门；只有隔离阀前后压力差减小，差压高电路输出逻辑“0”信号时，开阀门信号电路才能开启阀门。
下面从两个方面分析主蒸汽隔离阀的关限位开关电路的逻辑功能：
阀门从关闭到开启过程；
阀门从开启到关闭过程。
(1)阀门从关闭到开启过程中关限位开关电路相关逻辑如下：
阀门处于关闭状态时关限位开关被挡板压住，关限位开关电路为“1”，当其它条件满足时，操纵员开启命令按钮，卸油电磁阀关断，液压泵使压力油进入阀门驱动头克服氮气压力而使阀门开启，直至关限位开关释放，关限位开关电路为“0”自保持建立。此时操纵员松开开启按钮，自行开启至全开。逻辑设计了短开指令时，依靠阀门开启延迟作用关限位开关未释放期间使自保持无法建立，此时开指令若消失，还未完全离开关位的阀门又将被关闭。
(2)阀门从开启到关闭过程中关限位开关电路相关逻辑如下：
阀门处于开启状态时，关限位开关被释放，关限位开关电路为0。
当操纵员手动进行关操作时，阀门开启的自保持被破坏，通过电磁阀切换至小流量及另一卸油电磁阀卸掉维持阀门开的压力油，腔室氮气压力作用下关阀，挡板压到关限位开关，关限位开关电路触发为“1”，阀门持续关闭至最底部。
当主蒸汽隔离信号产生时(或ECP操作关)，通过电磁阀切换至大流量及另一卸油电磁阀快速卸掉维持开的压力油，腔室氮气压力作用下阀门快速关阀，挡板压到关限位开关，关限位开关电路触发为“1”，阀门被快速关至最底部，而阀门开启保持信号在隔离信号作用时即被解除。
关限位开关电路的关闭反馈信号参与逻辑控制，当关闭反馈信号触发时主蒸汽隔离阀执行关闭，而现场无法对关限位开关进行全面防护，其所处环境温度又较高，每次试验过程中均需格外小心，防止误关。此开关动作即关阀也使日常无法对其检查维护，只能通过停运期间换新来提高其可靠性。为降低主蒸汽隔离阀误关闭风险，在保证原功能前提下需对关限位开关控制逻辑进行优化。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀，彻底消除了关闭反馈信号误关闭阀门的风险。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀。
在本发明所述的核电站隔离阀的逻辑电路中，包括：
开阀门信号电路，用于操作者输入开阀门指令时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
关阀门信号电路，用于操作者输入关阀门指令时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
关限位开关电路，用于检测到阀门关闭到预设阈值时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
第一非门，所述第一非门的输入即为关限位行程开关常开触点；
第一与门，所述第一与门的第一输入端与所述开阀门信号电路相连接，第二输入端通过所述第一非门与所述关限位开关电路相连接；
RS触发器，所述RS触发器的R端口与所述关阀门信号电路相连接，S端口与所述第一与门的输出端相连接；
第一或门，所述第一或门的第一输入端与所述开阀门信号电路相连接，第二输入端与所述RS触发器的输出端相连接；
所述第一或门的输出端输出逻辑“1”信号时阀门开启，输出逻辑“0”信号时阀门关闭。
优选地，还包括：
差压高电路，用于检测到阀门前后压力差超过预设阈值时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
第二非门，所述第二非门的输入即为被控隔离阀前后差压高信号；
第二与门，所述第二与门的第一输入端通过所述第二非门与所述差压高电路相连接，第二输入端与所述开阀门信号电路相连接，输出端与所述第一与门的第一输入端、所述第一或门的第一输入端相连接。
优选地，所述差压高电路和所述关阀门信号电路分别与显示终端相连接。
优选地，所述隔离阀包括主蒸汽隔离阀，所述逻辑电路还包括：
主蒸汽隔离电路，用于产生主蒸汽隔离信号时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
第二或门，所述第二或门的输入端分别与所述关阀门信号电路、所述主蒸汽隔离电路相连接，输出端与所述RS触发器的R端口相连接；
在本发明所述的核电站隔离阀的电磁阀中，包括上文任一种所述的逻辑电路。
在本发明所述的核电站隔离阀中，包括上文任一种所述的电磁阀。
优选地，所述隔离阀包括主蒸汽隔离阀或主给水隔离中的一种或两种。
实施本发明的核电站隔离阀的逻辑电路、电磁阀、隔离阀，具有以下有益效果：增加RS触发器防误动功能，在不改变其原设计功能、不影响原有任何安全功能前提下进行优化，彻底消除了关闭反馈信号误关闭阀门的风险。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是目前相关技术的核电站隔离阀的开关阀门的逻辑电路图；
图2是本发明核电站隔离阀的开关阀门的逻辑电路图；
图3是本发明核电站隔离阀的开关阀门的另一实施例的逻辑电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，在本发明的核电站隔离阀的逻辑电路中，包括：开阀门信号电路、关阀门信号电路、关限位开关电路、第一非门、第一与门、RS触发器、第一或门。以下分别进行详细说明。
开阀门信号电路，用于操作者输入开阀门指令时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号。具体的，操作者通过用户终端输入开阀门指令，可以通过按钮、触摸屏、遥控器等等方式开启阀门，本发明对此不作限定。总之，操作者输入开启阀门的指令时，开阀门信号电路输出逻辑“1”信号，其他情况输出逻辑“0”信号。
关阀门信号电路，用于操作者输入关阀门指令时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号。同样，操作者通过用户终端输入关阀门指令，可以通过按钮、触摸屏、遥控器等等方式关闭阀门，本发明对此不作限定。总之，操作者输入关闭阀门的指令时，关阀门信号电路输出逻辑“1”信号，其他情况输出逻辑“0”信号。
关限位开关电路，用于检测到阀门关闭到预设阈值时输出逻辑“1”信号、否则输出逻辑“0”信号，通过检测挡板是否压倒关限位开关来输出反馈信号。当阀门开启还没离开预设的关阈值，即处于关闭或刚刚开启状态时，挡板还压着关限位开关，此时关限位开关电路输出逻辑“1”信号，这时开启指令若消失，控制阀门关闭；当开启到离开预设的关阈值，挡板释放关限位开关，此时关限位开关电路输出逻辑“0”信号，这时开启指令若消失，阀门不会自动关闭，继续执行开启。
通过一种全新逻辑方案实现原设计所需全部功能，没有了原设计为实现上述功能带来非常不利的后果——正常运行阀开时关到位开关误动触发关阀。
第一与门的第一输入端与开阀门信号电路相连接，第二输入端通过第一非门与关限位开关电路相连接。
RS触发器的R端口与关阀门信号电路相连接，S端口与第一与门的输出端相连接。
第一或门的第一输入端与开阀门信号电路相连接，第二输入端与RS触发器的输出端相连接。第一或门的输出端输出逻辑“1”信号时阀门开启，输出逻辑“0”信号时阀门关闭。保护快关的隔离信号在任何时候都可直接作用到下游逻辑动作相关电磁阀保证大流量卸油快关隔离阀，本案不涉及此部分功能。
在本发明实施例的核电站隔离阀的逻辑电路中，阀门处于关闭状态，此时关限位开关电路输出逻辑“1”信号，经过第一非门、第一与门到达RS触发器的S端口输入端为逻辑“0”信号，由于操作者没有输入关阀门指令，所以此时关阀门信号电路输出逻辑“0”信号，到达RS触发器的R端口输入端为逻辑“0”信号，此时RS触发器输出保持之前关复位状即逻辑“0”信号，保持阀门关闭。当开阀门指令发出长信号时，最初RS触发器不会动作，开启指令同时跨越RS触发器去开阀，开至关到位反馈开关脱开时，RS触发器S端才可收到开指令使RS触发器置位即输出“1”，并可保持即此时开指令消失隔离阀仍将继续开启(除非再发关指令，关优先是必要的)。此时关限位反馈信号再有任何异常可根据报警去处理相关缺陷，但其对RS触发器输出阀门开启命令的保持没有影响的。即阀门正常打开后，当关限位开关再出错，不影响阀门的开启。关限位开关电路输出逻辑“1”信号时，经过第一非门、第一与门到达RS触发器的S端口输入端为逻辑“0”信号，由于R端口的输入信号还是逻辑“0”信号，此时RS触发器处于保持状态，还是输出原来的信号逻辑“1”信号。这样，无论关限位开关电路输出逻辑“1”还是输出“0”信号都不会导致阀门误关闭。
进一步的，如图3所示，本发明的核电站隔离阀的逻辑电路还包括：差压高电路，用于检测到阀门前后压力差超过预设阈值时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；第二非门；第二与门，第二与门的第一输入端通过第二非门与差压高电路相连接，第二输入端与开阀门信号电路相连接，输出端与第一与门的第一输入端、第一或门的第一输入端相连接。
其中，差压高电路和关阀门信号电路分别与显示终端相连接。
再进一步的，本发明的隔离阀包括主蒸汽隔离阀，逻辑电路还包括：
主蒸汽隔离电路，用于产生主蒸汽隔离信号时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；第二或门，第二或门的输入端分别与关阀门信号电路、主蒸汽隔离电路相连接，输出端与RS触发器的R端口相连接。
本发明实施例的核电站隔离阀的逻辑电路，增加RS触发器防误动功能，在不改变其原设计功能、不影响原有任何安全功能前提下进行优化，彻底消除了关闭反馈信号误关闭阀门的风险。
本发明还提供一种核电站隔离阀的电磁阀，包括上文任一种所述的逻辑电路。
本发明还提供一种核电站隔离阀，包括上文所述的电磁阀。该隔离阀包括主蒸汽隔离阀或主给水隔离中的一种或两种。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种核电站隔离阀的逻辑电路，其特征在于，包括：
开阀门信号电路，用于操作者输入开阀门指令时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
关阀门信号电路，用于操作者输入关阀门指令时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
关限位开关电路，用于检测到阀门关闭到预设阈值时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
第一非门，所述第一非门的输入即为关限位开关常开触点；
第一与门，所述第一与门的第一输入端与所述开阀门信号电路相连接，第二输入端通过所述第一非门与所述关限位开关电路相连接；
RS触发器，所述RS触发器的R端口与所述关阀门信号电路相连接，S端口与所述第一与门的输出端相连接；
第一或门，所述第一或门的第一输入端与所述开阀门信号电路相连接，第二输入端与所述RS触发器的输出端相连接；
所述第一或门的输出端输出逻辑“1”信号时阀门开启，输出逻辑“0”信号时阀门关闭。
2.根据权利要求1所述的核电站隔离阀的逻辑电路，其特征在于，还包括：
差压高电路，用于检测到阀门前后压力差超过预设阈值时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
第二非门，所述第二非门的输入即为隔离阀前后差压高信号；
第二与门，所述第二与门的第一输入端通过所述第二非门与所述差压高电路相连接，第二输入端与所述开阀门信号电路相连接，输出端与所述第一与门的第一输入端、所述第一或门的第一输入端相连接。
3.根据权利要求2所述的核电站隔离阀的逻辑电路，其特征在于，所述差压高电路和所述关阀门信号电路分别与显示终端相连接。
4.根据权利要求1所述的核电站隔离阀的逻辑电路，其特征在于，所述隔离阀包括主蒸汽隔离阀，所述逻辑电路还包括：
主蒸汽隔离电路，用于产生主蒸汽隔离信号时输出逻辑“1”信号，否则输出逻辑“0”信号；
第二或门，所述第二或门的输入端分别与所述关阀门信号电路、所述主蒸汽隔离电路相连接，输出端与所述RS触发器的R端口相连接。
5.一种核电站隔离阀的电磁阀，其特征在于，包括根据权利要求1-4任一项所述的逻辑电路。
6.一种核电站隔离阀，其特征在于，包括根据权利要求5所述的电磁阀。
7.根据权利要求6所述的核电站隔离阀，其特征在于，所述隔离阀包括主蒸汽隔离阀或主给水隔离中的一种或两种。
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