CN113433905A - 一种升降压速率计算逻辑组态结构、方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

一种升降压速率计算逻辑组态结构、方法及其系统，包括上升沿触发算法R_TRIG模块、可重新触发的计时器算法TPR模块、选择算法SEL模块及与或非门算法模块进行逻辑组态，其特征为：所述上升沿触发算法R_TRIG模块通过与门和或门与可重新触发的计时器算法TPR模块连接；所述选择算法SEL模块输入端与可重新触发的计时器算法TPR模块输出端并经过非门连接。本发明的逻辑组态方法，利用控制器本身的运算周期及可重新触发的计时器算法时间组合，组态变量定时赋值逻辑单元，可根据现场需要增减，以实现不同时间需求的变量计算。

Description

一种升降压速率计算逻辑组态结构、方法及其系统
技术领域
本发明涉及高温气冷堆核电厂冷态功能试验领域，具体涉及一种核电厂冷试升降压速率计算逻辑组态方法。
背景技术
高温气冷堆核电站示范工程为世界首堆，其一回路采用氦气，冷态功能试验期间需对反应堆一回路进行升降压速率监测。高温气冷堆核电站示范工程DCS采用HOLLiASMACS V6系统，此软件无法直接实现升降压速率计算，也无简单实用的变量定时存储逻辑。
发明内容
本发明的目的在于提出一种核电厂冷试升降压速率计算逻辑组态方法，本发明利用核电厂DCS平台，按冷态功能试验需求组态升降压速率计算逻辑，提供冷试期间升降压速率自动实时监测手段，同时利用DCS现有算法实现对一回路压力升降压变化速率的实时监测。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种核电厂冷试升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：利用高温气冷堆核电站示范工程DCS的HOLLIAS MACS V6软件平台进行组态，选用上升沿触发算法(R_TRIG)、可重新触发的计时器算法(TPR)、选择算法(SEL)及与或非门算法进行逻辑组态；信号的源头为用于一回路压力监测的临时高精度压力表，其将监测到的一回路压力转换为4～20mA的电流信号输出至DCS系统AI通道，经量程转换成压力后作为该组态方法的输入(CP01)。
步骤2：所述上升沿触发算法(R_TRIG)实现每秒定时输出一个宽度为一个控制器运算周期的脉冲，作为定时触发信号；以DM01布尔型的局部变量(初始值为0，可以在逻辑中任何时间置为1，使逻辑投入有效)作为使能信号，用AND与门控制上升沿触发算法(R_TRIG)的脉冲最终输出；以DM02布尔型的局部变量(由DM01运算后输出一个控制器运算周期的脉冲)作为初始触发信号，当DM02触发后，所述上升沿触发算法(R_TRIG)的输入才会出现上升沿；
步骤3：选用可重新触发的计时器算法(TPR)，当IN引脚由0变为1时(监测到上升沿)，Q输出为一个宽度为PT引脚输入值的脉冲。期间若IN引脚由1变为0，不影响脉冲的输出，若IN引脚再次出现上升沿，Q重新输出脉冲。通过将Q输出取非，实现固定周期后TPR算法输出为1。步骤2中的最终输出与初始触发信号取或作为TPR算法的IN输入。
步骤4：选用选择算法(SEL)，左侧为三个输入引脚，右侧为一个输出引脚，第一个输入引脚取步骤3中TPR算法Q输出取非后的输出，第一个输入引脚为1时，输出选择第三个输入引脚的值，第一个输入引脚为0时，输出选择第二个输入引脚的值。输入引脚二取输出引脚值，输入引脚三在此取后一组态变量定时赋值逻辑单元的SEL算法块的输出值。以此通过SEL算法第一个输入引脚为1时，实现将后一组态变量定时赋值逻辑单元的SEL算法块的输出值赋值给当前SEL算法块的输出，第一个输入引脚为0时，保持当前输出值不变。
步骤5：将上述三个算法块组合成变量定时赋值逻辑单元，每个逻辑单元实现需求分辨率的变量自动存储，将其扩展，可实现需求时间的数据自动存储。分辨率为TPR算法PT输入与控制器运算周期之和。
可选的，将TPR算法PT输入设置为950ms，控制器运算周期设置为50ms，定时赋值逻辑单元扩展至30个，最后将一回路压力实时值(Pa)与扩展30个变量定时赋值逻辑单元的输出作差除以0.5分钟，得到一回路压力升降压速率的实时监测值Pa/min。
本发明的逻辑组态方法，利用控制器本身的运算周期及可重新触发的计时器算法时间组合，组态变量定时赋值逻辑单元，通过设置运算周期及TPR算法的计算时间得到变量定时存储的时间，即分辨率。通过将组态变量定时赋值逻辑单元扩展至30个，得到压力测点30秒前的数值，将压力测点当前值与30秒前的数值比较除以0.5分钟，得到一回路压力升降压速率的实时监测值Pa/min。以此实现了高温气冷堆核电站示范工程冷态功能试验一回路压力升降压速率的监测需求。
附图说明
图1是根据本发明的核电厂冷试升降压速率计算逻辑组态方法的变量定时赋值逻辑单元示意图。
图2是根据本发明的核电厂冷试升降压速率计算逻辑组态方法的使能及初始触发逻辑示意图。
图中的附图标记所分别指代的技术特征为：
1和4为上升沿触发算法R_TRIG，当CLK引脚由0变为1时，Q引脚输出一个宽度为一个控制器运算周期(50ms)的脉冲；
2为可重新触发的计时器算法TPR，当IN引脚由0变为1时，Q输出一个脉冲宽度为PT引脚输入值即宽度为950ms的脉冲；
3为选择算法SEL，第一个引脚为1时，输出选择第三个引脚的值，第一个引脚为0时，输出选择第二个引脚的值；
AND为与门逻辑，OR为或门逻辑，DM01及DM02为开关量中间变量，AM01及AM02为模拟量中间变量；
TPR算法Q输出为非门，即Q非(Q-)；
图3是将图1扩展至30个后实现的升降压速率逻辑组态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明在于：使用高温气冷堆核电站示范工程DCS的HOLLIAS MACS V6软件平台进行组态，选用可重新触发的计时器算法、上升沿触发算法、选择算法及与或非门算法组态变量定时赋值逻辑单元；可重新触发的计时器算法的PT引脚选择950毫秒的输入，当前控制站运算周期选择50毫秒，以此实现1秒存储一个数值；在逻辑中增加使能变量，及初始触发变量。当使能变量为1时，触发变量定时赋值逻辑单元的计时运算。将变量定时赋值逻辑单元扩展30个，组态实现现场需求的30秒前的数值存储，当前数值与30秒前的数值进行实时比较，除以0.5分钟，计算得到现场实时的每分钟的压力变化率，以用于压力变化率监测。
高温气冷堆核电站示范工程冷态功能试验期间一回路进行升降压速率计算需求为，将一回路压力临时测点CP01(Pa)与其本身前30秒的数值进行比较，除以0.5分钟，得到一回路压力变化率Pa/min，要求计算的周期分辨率为1秒。
具体的，参见图1，示出了根据本发明的核电厂冷试升降压速率计算逻辑组态方法的变量定时赋值逻辑单元示意图。
根据升降压速率的计算需求，因控制器运算周期为50ms，将可重新触发的计时器算法TPR的PT引脚赋值为950ms。当初始触发信号DM02为1时，TPR输出950ms的脉冲，输出脉冲期间Q引脚取非后为0，SEL算法输出AM02选择其自身值即保持现值，当脉冲发送完毕，Q取非后恢复为1，SEL算法输出AM02选择AM01，即把AM01的值赋值给AM02。Q取非由0变为1时，上升沿触发算法R_TRIG输出一个宽度为50ms的脉冲，与DM01使能信号取与逻辑作为定期触发信号(每秒发一个宽度50ms的脉冲)，本运算周期定期触发信号与DM02初始触发信号取或后输出为1，作为重新触发的计时器算法TPR的触发信号。当使能信号DM01一直为1时，上述逻辑循环往复运算，当DM01为0时，TPR算法不触发，Q取非后一直为1，SEL的输出AM02跟踪输入AM01的数值。
参见图2，出示了根据本发明的核电厂冷试升降压速率计算逻辑组态方法的使能及初始触发逻辑示意图。
初始，给DM01变量赋值为1，可通过画面按钮或逻辑强制的形式。经上升沿触发算法(R_TRIG)，DM02作为初始触发信号输出一个宽度为一个控制器运算周期50ms的脉冲。DM01及DM02作为图1中的使能和初始触发信号。
参见图3，出示了根据本发明实现的升降压速率逻辑组态示意图。
根据自上而下的运算顺序，自DM01及DM02为1触发运算逻辑后，AM所有变量保持自身现值，1秒时，AM29的值赋给AM30，AM28的值赋给AM29，……AM01的值赋给AM02，CP01的值赋给AM01。以后每秒重复以上赋值过程，此时会发现AM01为CP01的1秒前的数值，而AM30为CP01的30秒前的数值。
将CP01与AM30作差，除以0.5得到CP02，CP02即为需求的一回路压力升降压变化速率的实时监测。
本发明的逻辑组态方法，利用控制器本身的运算周期及可重新触发的计时器算法时间组合，组态变量定时赋值逻辑单元，可根据现场需要增减，以实现不同时间需求的变量计算。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (9)

1.一种升降压速率计算逻辑组态结构，包括上升沿触发算法R_TRIG模块、可重新触发的计时器算法TPR模块、选择算法SEL模块及与或非门算法模块进行逻辑组态，其特征为：所述上升沿触发算法R_TRIG模块通过与门和或门与可重新触发的计时器算法TPR模块连接；所述选择算法SEL模块输入端与可重新触发的计时器算法TPR模块输出端并经过非门连接。
2.一种升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：利用高温气冷堆核电站示范工程DCS的HOLLIAS MACS V6软件平台进行组态，选用上升沿触发算法R_TRIG、可重新触发的计时器算法TPR、选择算法SEL及与或非门算法进行逻辑组态；信号的源头为用于一回路压力监测的临时高精度压力表，其将监测到的一回路压力转换为4～20mA的电流信号输出至DCS系统AI通道，经量程转换成压力后作为该组态方法的输入CP01；
步骤2：所述上升沿触发算法R_TRIG实现每秒定时输出一个宽度为一个控制器运算周期的脉冲，作为定时触发信号；以DM01布尔型的局部变量作为使能信号，用AND与门控制上升沿触发算法R_TRIG的脉冲最终输出；以DM02布尔型的局部变量作为初始触发信号，当DM02触发后，所述上升沿触发算法R_TRIG的输入才会出现上升沿；
步骤3：选用可重新触发的计时器算法TPR，当计时器输入IN引脚由0变为1时，计时器输出端Q输出为一个宽度为PT引脚输入值的脉冲，期间若IN引脚由1变为0，不影响脉冲的输出，若IN引脚再次出现上升沿，输出端Q重新输出脉冲；通过将Q输出取非，实现固定周期后TPR算法输出为1；所述步骤2中的最终输出与初始触发信号取或作为TPR算法的IN输入。
步骤4：选用选择算法SEL，一端设置为三个输入引脚，另一端为一个输出引脚，第一个输入引脚取步骤3中TPR算法Q输出取非后的布尔型值，第一个输入引脚为1时，输出选择第三个输入引脚的值，第一个输入引脚为0时，输出选择第二个输入引脚的值；输入引脚二取输出引脚值，输入引脚三在此取后一组态变量定时赋值逻辑单元的SEL算法块的输出值；以此通过SEL算法第一个输入引脚为1时，实现将后一组态变量定时赋值逻辑单元的SEL算法块的输出值赋值给当前SEL算法块的输出，第一个输入引脚为0时，保持当前输出值不变。
步骤5：将上述三个算法块组合成变量定时赋值逻辑单元，每个逻辑单元实现需求分辨率的变量自动存储，将其扩展，可实现需求时间的数据自动存储。分辨率为TPR算法PT输入与控制器运算周期之和。
3.根据权利要求2所述的升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于，所述DM01布尔型的局部变量作为使能信号，其初始值为0，可以在逻辑中任何时间置为1，使逻辑投入有效；所述DM02布尔型的局部变量由DM01运算后输出一个控制器运算周期的脉冲作为初始触发信号。
4.根据权利要求2所述的升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于：所述上升沿触发算法R_TRIG中，当CLK引脚由0变为1时，其输出端Q引脚输出一个宽度为一个控制器运算周期的脉冲。
5.根据权利要求2所述的升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于：所述可重新触发的计时器算法TPR中，当其输入端IN引脚由0变为1时，可重新触发的计时器算法TPR中输出端Q的输出为一宽度为PT引脚输入值的脉冲。
6.根据权利要求2所述的升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于：所述选择算法SEL中，当第一个输入引脚为1时，输出选择第三个输入引脚的值，当第一个输入引脚为0时，输出选择第二个输入引脚的值。
7.根据权利要求2所述的升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于：高温气冷堆核电站示范工程冷态功能试验期间一回路进行升降压速率计算需求为，将一回路压力临时测点CP01(Pa)与其本身前30秒的数值进行比较，除以0.5分钟，得到一回路压力变化率Pa/min，要求计算的周期分辨率为1秒。
8.根据权利要求2所述的升降压速率计算逻辑组态方法，其特征在于：根据升降压速率的计算需求，因控制器运算周期为50ms，将可重新触发的计时器算法TPR的PT引脚赋值为950ms。
9.核电厂冷试升降压速率实时监测系统，其特征为，该监测系统采用权利要求1-8任一所述的升降压速率计算逻辑组态方法。
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