CN111613357A - 一种核电厂安全级执行器的监视和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核电厂安全级执行器的监视和控制方法，该方法对多个系统进行协调控制，优先和设备驱动系统接收保护系统、多样化保护系统和控制系统的命令，实现多指令的优先级判断，并将判断的结果送到控制系统；控制系统接收运行和监测系统的手动控制信号，与控制系统的自动信号经过逻辑处理后产生正常运行控制命令，该命令被优先和设备驱动系统的协同同步命令闭锁和复位；控制系统将接收到设备最终的命令、保护系统的指令、设备反馈，以及设备动作超时、状态偏差等信息送到运行和监测系统进行监测。本发明既保证了安全级执行器能够可靠的执行安全动作，又避免由于保护与控制指令冲突而引起系统的扰动，同时能够给操纵员提供准确的设备状态信息。

Description

一种核电厂安全级执行器的监视和控制方法
技术领域
本发明属于核电厂数字化控制技术，具体涉及一种核电厂安全级执行器的监视和控制方法。
背景技术
核电厂的设计中，一些安全级的执行器同时接受控制系统、保护系统和多样化保护系统等的控制指令。在正常运行工况下，这些设备由控制系统进行操纵员手动控制和自动的闭环控制；在预期运行事件和事故工况下，由保护系统和多样化保护系统触发自动保护，完成相应的安全动作；而事故后中长期的处理以及系统的恢复又转到控制系统进行控制。
这首先要保证来自保护系统和多样化保护系统的指令始终优先于控制系统指令；在保护指令被复位后，设备应该首先保持当前状态，直到接收到来自控制系统的新的操纵员手动指令或自动指令，避免系统出现突然扰动；在控制系统的操作员工作站上应显示设备最终接收到的指令，保护系统的指令，设备反馈，以及由此产生的设备动作超时，状态偏差等设备状态判断信息，以便操纵员能够清楚被控执行器当前确切状态，为后续的手动操作提供明确的信息支持。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电厂安全级执行器的监视和控制方法，既保证安全级执行器能够可靠的执行安全动作，又避免由于保护与控制指令冲突而引起系统的扰动，同时能够给操纵员提供准确的设备状态信息。
本发明的技术方案如下：一种核电厂安全级执行器的监视和控制方法，对与安全级执行器相关的多个系统进行协调控制，所述多个系统包括保护系统、多样化保护系统、控制系统、运行和监测系统、优先和设备驱动系统，方法包括：
(1)优先和设备驱动系统接收保护系统、多样化保护系统以及控制系统的命令，实现多指令的优先级判断，产生保护系统同步指令和设备最终命令，并将保护系统同步指令和设备最终命令送到控制系统；
(2)控制系统接收运行和监测系统的手动控制信号，与控制系统的自动信号经过逻辑处理后产生正常运行控制命令，该控制命令被优先和设备驱动系统送来的保护系统同步命令闭锁和复位；
(3)控制系统将接收到设备最终的命令、保护系统的指令、设备反馈，以及由此产生的设备动作超时、状态偏差信息送到运行和监测系统完成设备的监测。
进一步，如上所述的核电厂安全级执行器的监视和控制方法，步骤(1)中所述的优先级判断，保护系统开命令优先于多样化保护系统关命令，保护系统的开命令优先于控制系统的关命令，多样化保护系统的开命令优先于控制系统关命令，保护系统关命令优先于多样化保护系统开命令，保护系统关命令优先于控制系统开命令，多样化保护系统的关命令优先于控制系统开命令。
进一步，如上所述的核电厂安全级执行器的监视和控制方法，步骤(2)中，在核电厂事故工况下，保护系统关命令触发时，保护系统关命令优先于控制系统开命令，现场设备将关闭，实现设备安全动作；当事故处理完成，保护系统关命令消失后，设备应该保持安全动作触发的关状态，优先和设备驱动系统通过保护系统同步指令将保护系统关命令送到执行器。
本发明的有益效果如下：本发明提供的核电厂安全级执行器的多系统协调控制和监视的方法，通过整个执行器监控功能在多系统间的合理分配，指令同步设计等措施，既保证安全级执行器能够可靠的执行安全动作，又避免由于保护与控制指令冲突而引起系统的扰动，同时给操纵员提供准确的设备状态信息。
附图说明
图1为本发明的安全级执行器的监视和控制系统结构图；
图2为本发明的优先和控制驱动的信号处理关系示意图；
图3为本发明的信号协同同步闭锁逻辑示意图；
图4为本发明设备运行和监视状态信息示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
本发明所提供的核电厂安全级执行器多系统协调控制的典型接口如图1所示,其中包括保护系统、多样化保护系统、控制系统、运行和监测系统、优先和设备驱动系统。保护系统、多样化保护系统、控制系统分别与优先和设备驱动系统连接，向优先和设备驱动系统发送控制命令，由优先和设备驱动系统进行优先级判断。控制系统连接运行和监测系统，接收运行和监测系统的手动控制信号，与控制系统的自动信号经过逻辑处理后产生正常运行控制命令。优先和设备驱动系统连接执行器，将设备最终命令输出给执行器，并接收执行器的反馈信息。安全级执行器的监视和控制方法包括如下步骤：
1)优先和设备驱动系统接收保护系统、多样化保护系统以及控制系统命令，实现多指令的优先级判断，详见附图2，产生保护系统同步指令和设备最终命令，同时将保护系统同步指令和设备最终命令送到控制系统。具体的处理过程如下：
当保护系统开命令触发时，该命令取非后与多样化保护系统关命令做与逻辑，由于信号触发时逻辑信号为1，取非后信号为0，与逻辑将使多样化保护系统的关命令无法触发，从而实现了保护系统开命令优先于多样化保护系统关命令的功能。同理，保护系统开命令触发时，该命令取非后与控制系统关命令做与逻辑，实现保护系统的开命令优先于控制系统的关命令；多样化保护系统开命令触发时，该命令取非后也与控制系统关命令做与逻辑，实现多样化保护系统的开命令优先于控制系统关命令；保护系统关命令触发时，该命令取非后与多样化保护系统开命令做与逻辑，实现保护系统关命令优先于多样化保护系统开命令；保护系统关命令触发时，该命令取非后与控制系统开命令做与逻辑，实现保护系统关命令优先于控制系统开命令；多样化保护系统关命令触发时，该命令取非后也与控制系统开命令做与逻辑，实现多样化保护系统的关命令优先于控制系统开命令。
2)控制系统接收运行和监测系统的手动控制信号，与控制系统的自动信号经过逻辑处理(逻辑关系根据控制对象的要求而定)后产生正常运行控制命令，该控制命令会被优先和设备驱动系统送来的保护系统同步命令闭锁和复位，详见附图3，这样可以有效避免保护与控制指令冲突而引起系统的扰动。具体实现过程如下：
正常运行控制系统开命令触发器时，图3中的RS触发器的输出端控制系统开命令信号将输出逻辑1信号，该逻辑信号将通过图2中的设备最终命令输出(开)，使现场设备启动。当电厂事故工况下，保护系统关命令触发时，根据图2中的处理，保护系统关命令优先于控制系统开命令，现场设备将关闭，实现设备安全动作。当事故处理完成，保护系统关命令消失后，设备应该保持安全动作触发的状态(关)，就必要将保护系统关命令通过保护系统同步指令送到图3中RS触发器的复位端让RS触发开命令保持信号输出逻辑0，否为，设备将重新开始给电厂引起不必要的扰动。
3)控制系统将接受到设备最终的命令，保护系统的指令，设备反馈，以及由此产生的设备动作超时，状态偏差等设备状态送到运行和监测系统完成设备的监测，详见附图4。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种核电厂安全级执行器的监视和控制方法，其特征在于：对与安全级执行器相关的多个系统进行协调控制，所述多个系统包括保护系统、多样化保护系统、控制系统、运行和监测系统、优先和设备驱动系统，方法包括：
(1)优先和设备驱动系统接收保护系统、多样化保护系统以及控制系统的命令，实现多指令的优先级判断，产生保护系统同步指令和设备最终命令，并将保护系统同步指令和设备最终命令送到控制系统；
(2)控制系统接收运行和监测系统的手动控制信号，与控制系统的自动信号经过逻辑处理后产生正常运行控制命令，该控制命令被优先和设备驱动系统送来的保护系统同步指令闭锁和复位；
(3)控制系统将接收到设备最终的命令、保护系统的指令、设备反馈，以及由此产生的设备动作超时、状态偏差信息送到运行和监测系统完成设备的监测。
2.如权利要求1所述的核电厂安全级执行器的监视和控制方法，其特征在于：步骤(1)中所述的优先级判断，保护系统开命令优先于多样化保护系统关命令，保护系统的开命令优先于控制系统的关命令，多样化保护系统的开命令优先于控制系统关命令，保护系统关命令优先于多样化保护系统开命令，保护系统关命令优先于控制系统开命令，多样化保护系统的关命令优先于控制系统开命令。
3.如权利要求2所述的核电厂安全级执行器的监视和控制方法，其特征在于：步骤(2)中，在核电厂事故工况下，保护系统关命令触发时，保护系统关命令优先于控制系统开命令，现场设备将关闭，实现设备安全动作；当事故处理完成，保护系统关命令消失后，设备应该保持安全动作触发的关状态，优先和设备驱动系统通过保护系统同步指令将保护系统关命令送到执行器。
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