CN110058582A - 一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法及测试装置 - Google Patents

一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法及测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法，包括：测试装置模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号，并对应产生可直接输入的控制信号；测试装置接收电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号，并将勺管位置设定值信号进行PID模拟运算，得到模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值，且将模拟运算值与电动给水泵转速控制系统依据控制信号执行后得到的勺管实际位置信号值进行对比，若对比结果在预设误差范围内，则输出电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出不合格。实施本发明，对电动主给水泵转速控制系统实现闭环测试，能改善对现场设备进行重复试验性操作不便问题，降低人为操作失误风险。

Description

一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法及测试装置
技术领域
本发明涉及核电站电动给水泵技术领域，尤其涉及一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法及测试装置。
背景技术
核电站二回路的动力来源为三台电动主给水泵。在工艺系统设计中，给水泵通过调节转速来改变供水流量和压力，实现向三台蒸汽发生器供水，同时消除三台蒸汽发生器之间给水耦合现象，保证蒸汽发生器的给水母管和蒸汽母管之间的压差等于一个随机组负荷变化的整定值，因此给水泵的转速调节控制装置在维持蒸汽发生器水位稳定，保证机组安全中起到至关重要的作用。
核电站给水泵转速控制系统稳定性、可靠性和调速品质需要在该调速系统应用到现场前经过严格的测试。目前，国内尚无针对核电站电动主给水泵转速控制系统的精细化调试方法，多数采用传统标准仪器仪表，通过模拟局部接口信号对其进行开环测试。但是，现有的标准仪器仪表开环测试方法，不便对现场设备进行重复试验性操作，不仅对现场设备进行试验性操作具有一定人为操作失误风险，而且还无法测试转速控制系统调节品质。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法及测试装置，对电动主给水泵转速控制系统实现闭环测试，从而能改善现有技术中对现场设备进行重复试验性操作不便问题，降低人为操作失误风险。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法，通过测试装置对电动给水泵转速控制系统实现性能测试，所述方法包括以下步骤：
所述测试装置模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号，并对应产生可直接输入到所述电动给水泵转速控制系统的控制信号；
所述测试装置接收所述电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号，并将所接收到的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算，得到模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值，且将模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值与所述电动给水泵转速控制系统依据相应被输入的控制信号执行后得到的勺管实际位置信号值进行对比，若对比结果在预设误差范围内，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格。
其中，所述输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速保持一致；
所述输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均不合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速不一致。
其中，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值和勺管实际位置信号值以及电动给水泵实际转速均实时跟随所述勺管设定值信号的设定值动态变化。
其中，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值与电动给水泵实际转速成反比；其中，勺管位置传感器信号值为0%~100%，则分别对应电动给水泵实际转速为：5090 rpm ~0rpm。
本发明实施例还提供了一种电动给水泵转速控制系统的测试装置，包括上位机和PLC；其中，
所述上位机，用于模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号，并对应产生可直接输入到电动给水泵转速控制系统的控制信号；
所述PLC，用于接收所述电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号，并将所接收到的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算，得到模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值，且将模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值与所述电动给水泵转速控制系统依据所述上位机相应输入的控制信号执行后得到的勺管实际位置信号值进行对比，若对比结果在预设误差范围内，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格。
其中，所述PLC输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速保持一致；
所述PLC输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均不合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速不一致。
其中，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值和勺管实际位置信号值以及电动给水泵实际转速均实时跟随所述勺管设定值信号的设定值动态变化。
其中，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值与电动给水泵实际转速成反比；其中，勺管位置传感器信号值为0%~100%，则分别对应电动给水泵实际转速为：5090 rpm ~0rpm。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，通过测试装置模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号输入给电动给水泵转速控制系统执行，并将电动给水泵转速控制系统执行结果（勺管实际位置信号值）与测试装置根据接收来自电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算后的运算值进行对比来测试出电动给水泵转速控制系统的性能是否合格，使得整个测试过程为闭环测试，不需要过多的人工干预，从而能改善现有技术中对现场设备进行重复试验性操作不便问题，降低人为操作失误风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中提供的电动给水泵转速控制系统的测试装置的系统结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
电动给水泵转速控制系统包括给水泵控制系统（如可调的PLC）、勺管位置控制机构/和勺管等组成；其中，勺管位置控制机构包括电磁力调节器/、4/3电磁阀、液压油缸、活塞及勺管位置传感器等。由于4/3电磁阀/通过进油管和排油管分别对应与由活塞分隔液压油缸成左右腔的进油和排油口相连，使得给水泵控制系统可以通过对4/3电磁阀开闭控制来改变液压油缸进油量和排油量，调整液压油缸内活塞的位置，从而调节与活塞联动的勺管位置，实现对勺管位置进行精确和连续的控制，进而改变液力耦合器内充油量，达到对机械转动设备的可变速度调节。其中，液力耦合器腔室工作油位的高低由其勺管位置决定，当勺管深入到工作腔底部（0%位置），工作腔内工作油最少，电动给水泵转速最低；当勺管移出工作腔（100%位置），工作腔内工作油最多，电动给水泵转速达到最大
为了确定电动给水泵转速控制系统中关键部件的工作性能、信号传输、配合等是否合格，需要进行测试，然而传统的开环测试需要对每一个关键部件进行测试，这不仅费时费力，还容易出现测试误差及人为操作风险，因此发明人提出了一种实现电动给水泵转速控制系统闭环测试的测试装置。
如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种电动给水泵转速控制系统的测试装置，包括上位机1和PLC2；其中，
上位机1，用于模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号，并对应产生可直接输入到电动给水泵转速控制系统的控制信号；其中，初始启动信号为1，则启动；初始启动信号为0，则停止；启动模式信号为1，则自动；启动模式信号为0，则手动；转速设定值信号的设定值位于0~20mA之间；
PLC2，用于接收电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号，并将所接收到的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算，得到模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值，且将模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值与电动给水泵转速控制系统依据上位机1相应输入的控制信号执行后得到的勺管实际位置信号值进行对比，若对比结果在预设误差范围内，则输出电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出电动给水泵转速控制系统性能不合格。在一个例子中，模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值和勺管实际位置信号值可采用百分比表示，若对比结果在预设误差范围（如+0.05%）内，则输出电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出电动给水泵转速控制系统性能不合格。
可以理解的是，在本发明实施例中的测试装置模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号输入给电动给水泵转速控制系统执行，并将电动给水泵转速控制系统执行结果（勺管实际位置信号值）再与根据接收来自电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算后的运算值进行对比来测试出电动给水泵转速控制系统的性能是否合格，使得整个测试过程为闭环测试，不需要过多的人工干预。应当说明的是，测试装置能与电动给水泵转速控制系统的接口相兼容，可模拟电动给水泵的所有接口相关信号，可模拟电动给水泵特性来建立勺管位置传感器的位置信号与电动给水泵转速的关系，得到勺管位置传感器信号输出电动给水泵实际转速。
在本发明实施例中，PLC2输出电动给水泵转速控制系统性能合格包括输出电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均合格，以及输出电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与转速设定值信号中所给定的转速保持一致；PLC2输出电动给水泵转速控制系统性能不合格包括输出电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均不合格，以及输出电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与转速设定值信号中所给定的转速不一致。
其中，电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值和勺管实际位置信号值以及电动给水泵实际转速均实时跟随勺管设定值信号的设定值动态变化。其中，电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值与电动给水泵实际转速成反比；勺管位置传感器信号值为0%~100%，则分别对应电动给水泵实际转速为：5090 rpm ~0rpm。
如图2所示，为本发明实施例中，提供的一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法，通过前述的测试装置对电动给水泵转速控制系统实现性能测试，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、所述测试装置模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号，并对应产生可直接输入到所述电动给水泵转速控制系统的控制信号；
步骤S2、所述测试装置接收所述电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号，并将所接收到的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算，得到模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值，且将模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值与所述电动给水泵转速控制系统依据相应被输入的控制信号执行后得到的勺管实际位置信号值进行对比，若对比结果在预设误差范围内，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格。
其中，所述输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速保持一致；
所述输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均不合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速不一致。
其中，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值和勺管实际位置信号值以及电动给水泵实际转速均实时跟随所述勺管设定值信号的设定值动态变化。
其中，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值与电动给水泵实际转速成反比；其中，勺管位置传感器信号值为0%~100%，则分别对应电动给水泵实际转速为：5090 rpm ~0rpm。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，通过测试装置模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号输入给电动给水泵转速控制系统执行，并将电动给水泵转速控制系统执行结果（勺管实际位置信号值）与测试装置根据接收来自电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算后的运算值进行对比来测试出电动给水泵转速控制系统的性能是否合格，使得整个测试过程为闭环测试，不需要过多的人工干预，从而能改善现有技术中对现场设备进行重复试验性操作不便问题，降低人为操作失误风险。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法，通过测试装置对电动给水泵转速控制系统实现性能测试，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
所述测试装置模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号，并对应产生可直接输入到所述电动给水泵转速控制系统的控制信号；
所述测试装置接收所述电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号，并将所接收到的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算，得到模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值，且将模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值与所述电动给水泵转速控制系统依据相应被输入的控制信号执行后得到的勺管实际位置信号值进行对比，若对比结果在预设误差范围内，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格。
2.如权利要求1所述的电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法，其特征在于，所述输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速保持一致；
所述输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均不合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速不一致。
3.如权利要求2所述的电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法，其特征在于，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值和勺管实际位置信号值以及电动给水泵实际转速均实时跟随所述勺管设定值信号的设定值动态变化。
4.如权利要求3所述的电动给水泵转速控制系统的闭环测试方法，其特征在于，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值与电动给水泵实际转速成反比；其中，勺管位置传感器信号值为0%~100%，则分别对应电动给水泵实际转速为：5090 rpm ~0rpm。
5.一种电动给水泵转速控制系统的测试装置，其特征在于，包括上位机和PLC；其中，
所述上位机，用于模拟出电动给水泵的初始启动信号、启动模式信号及转速设定值信号，并对应产生可直接输入到电动给水泵转速控制系统的控制信号；
所述PLC，用于接收所述电动给水泵转速控制系统的勺管位置设定值信号，并将所接收到的勺管位置设定值信号进行PID模拟运算，得到模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值，且将模拟运算后的勺管位置传感器的位置信号值与所述电动给水泵转速控制系统依据所述上位机相应输入的控制信号执行后得到的勺管实际位置信号值进行对比，若对比结果在预设误差范围内，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格；反之，则输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格。
6.如权利要求5所述的电动给水泵转速控制系统的测试装置，其特征在于，所述PLC输出所述电动给水泵转速控制系统性能合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速保持一致；
所述PLC输出所述电动给水泵转速控制系统性能不合格包括输出所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号和勺管实际位置信号均不合格，以及输出所述电动给水泵转速控制系统中电动给水泵实际转速与所述转速设定值信号中所给定的转速不一致。
7.如权利要求6所述的电动给水泵转速控制系统的测试装置，其特征在于，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值和勺管实际位置信号值以及电动给水泵实际转速均实时跟随所述勺管设定值信号的设定值动态变化。
8.如权利要求7所述的电动给水泵转速控制系统的测试装置，其特征在于，所述电动给水泵转速控制系统中所包含的勺管位置传感器信号值与电动给水泵实际转速成反比；其中，勺管位置传感器信号值为0%~100%，则分别对应电动给水泵实际转速为：5090 rpm ~0rpm。
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