CN207611280U - 一种核电站用换料机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于换料机控制技术领域，具体涉及一种核电站用换料机控制系统。本实用新型中，一号人机接口设备与一号主机连接；二号人机接口设备与二号主机连接；二号主机、一号主机与过程控制单元环形通讯网络连接；一号主机、模拟机环形通讯网络、模拟机模拟过程控制单元、模拟机模拟输入输出单元依次连接；过程控制单元环形通讯网络与工程师站计算机预留通讯接口、A通道过程控制单元、B通道过程控制单元连接；A通道过程控制单元与A通道输入输出单元连接；B通道过程控制单元与B通道输入输出单元连接；A通道输入输出单元、B通道输入输出单元与电气驱动机柜连接。本实用新型在保证核安全的基础上，提高换料机的工作效率，缩短装卸料时间。
Description
技术领域
本发明属于换料机控制技术领域，具体涉及一种核电站用换料机控制系统。
背景技术
通过总结换料机运行的经验，装卸料的工艺流程还可以进一步进行优化，例如摄像杆通过运输廊道的位置、同一区域内的燃料组件抓具或燃料组件的运输位置，各个机构移动逻辑算法及控制设备布置不合理等，同时结合长周期换料将采用FA-2M组件的实际情况，可以在不同的燃料组件周边环境下提高和设置不同的装卸速度，从而达到节约主线时间的目的。
在现有系统的基础上，为了实现换料提速的目标、确保换料过程燃料组件的安全，需要对换料机控制系统进行上位机软件、下位逻辑和硬件设备性能进行优化，同时解决换料机控制系统部分备件采购困难和设计存在不足的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题：针对现有技术中，控制系统中存在的不足，在保证核安全的基础上，提高换料机的工作效率，缩短装卸料时间。
本发明采用的技术方案：
一种核电站用换料机控制系统，包括一号操作员站计算机人机接口设备、二号操作员站计算机人机接口设备、二号操作员站计算机主机、一号操作员站计算机主机、过程控制单元环形通讯网络、模拟机环形通讯网络、工程师站计算机预留通讯接口、A通道过程控制单元、B通道过程控制单元、A通道输入输出单元、B通道输入输出单元、模拟机模拟过程控制单元、模拟机模拟输入输出单元、电气驱动机柜；
一号操作员站计算机人机接口设备与一号操作员站计算机主机连接；二号操作员站计算机人机接口设备与二号操作员站计算机主机连接；二号操作员站计算机主机、一号操作员站计算机主机与过程控制单元环形通讯网络连接；一号操作员站计算机主机、模拟机环形通讯网络、模拟机模拟过程控制单元、模拟机模拟输入输出单元依次连接；过程控制单元环形通讯网络与工程师站计算机预留通讯接口、A通道过程控制单元、B通道过程控制单元连接；A通道过程控制单元与A通道输入输出单元连接；B通道过程控制单元与B通道输入输出单元连接；A通道输入输出单元、B通道输入输出单元与电气驱动机柜连接。
包括A和B两个冗余控制通道，A通道包括二号操作员站计算机人机接口设备、二号操作员站计算机主机、过程控制单元环形通讯网络、A通道过程控制单元、A通道输入输出单元，B通道包括一号操作员站计算机人机接口设备、一号操作员站计算机主机、过程控制单元环形通讯网络、B通道过程控制单元、B通道输入输出单元。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种核电站用换料机控制系统，调整了新型燃料组件FA-2M竖直方向的移动速度，实现了多机构联动，取消了停止检查点，保证了换料机运动的连续性；
(2)本发明提供的一种核电站用换料机控制系统，降低了燃料组件的运输位置，缩短了换料机竖直方向的行程；
(3)本发明提供的一种核电站用换料机控制系统，增加了摩擦力保护设备，提高了摩擦力超标的响应速度；
(4)本发明提供的一种核电站用换料机控制系统，升级处理器模件，提高控制系统的响应处理速度；提升通讯数据的处理速度；提高计算机与控制系统的通讯速度；
(5)本发明提供的一种核电站用换料机控制系统，将操作员站节点和模拟机的模件安装单元、操作员站计算机移到单独的机柜，提高设备检查和维护的效率；将操作员站计算机硬件升级为更高性能的计算机，解决系统长期的备件问题。
附图说明
图1为本发明提供的一种核电站用换料机控制系统结构示意图；
图2为CAL通用管理示意图；
图3为水平移动管理示意图；
图4为旋转管理示意图；
图5为速度限值选择逻辑示意图；
图6为运输位置选择逻辑示意图；
图中：1-一号操作员站计算机人机接口设备、2-二号操作员站计算机人机接口设备、3-二号操作员站计算机主机、4-一号操作员站计算机主机、5-过程控制单元环形通讯网络、6-模拟机环形通讯网络、7-工程师站计算机预留通讯接口、8-A通道过程控制单元、9-B通道过程控制单元、10-A通道输入输出单元、11-B通道输入输出单元、12-模拟机模拟过程控制单元、13-模拟机模拟输入输出单元、14-电气驱动机柜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种核电站用换料机控制系统作进一步详细说明。
如图1所示，一种核电站用换料机控制系统，包括一号操作员站计算机人机接口设备1、二号操作员站计算机人机接口设备2、二号操作员站计算机主机3、一号操作员站计算机主机4、过程控制单元环形通讯网络5、模拟机环形通讯网络6、工程师站计算机预留通讯接口7、A通道过程控制单元8、B通道过程控制单元9、A通道输入输出单元10、B通道输入输出单元11、模拟机模拟过程控制单元12、模拟机模拟输入输出单元13、电气驱动机柜14；一号操作员站计算机人机接口设备1与一号操作员站计算机主机4连接；二号操作员站计算机人机接口设备2与二号操作员站计算机主机3连接；二号操作员站计算机主机3、一号操作员站计算机主机4与过程控制单元环形通讯网络5连接；一号操作员站计算机主机4、模拟机环形通讯网络6、模拟机模拟过程控制单元12、模拟机模拟输入输出单元13依次连接；过程控制单元环形通讯网络5与工程师站计算机预留通讯接口7、A通道过程控制单元8、B通道过程控制单元9连接；A通道过程控制单元8与A通道输入输出单元10连接；B通道过程控制单元9与B通道输入输出单元11连接；A通道输入输出单元10、B通道输入输出单元11与电气驱动机柜14连接。
一号操作员站计算机人机接口设备1和二号操作员站计算机人机接口设备2分别包括显示器和鼠标键盘。
核电站用换料机控制系统包括A和B两个冗余控制通道，如图1所示，A通道包括二号操作员站计算机人机接口设备2、二号操作员站计算机主机3、过程控制单元环形通讯网络5、A通道过程控制单元8、A通道输入输出单元10，B通道包括一号操作员站计算机人机接口设备1、一号操作员站计算机主机4、过程控制单元环形通讯网络5、B通道过程控制单元9、B通道输入输出单元11。
一种核电站用换料机控制方法，包括如下步骤：
步骤1、如图2所示，操作员选择起始位置和目标位置，建立工艺循环；
步骤2、根据步骤1的工艺循环，生成对应的工艺循环计划；
步骤2.1、工艺循环计划包括水平移动和竖直移动；
步骤2.1.1、水平移动包括大桥直线移动、小车直线移动及电视杆旋转；如图3所示，根据换料机起始位置与目标位置是否在同一区域，水平移动分成两种情况，一个是在不同区域间的移动Mov_XY，在穿过廊道的路径上定义了强制点，检查电视杆位置的正确性，另一个是同一区域内的移动Mov_XY_Local，根据电视杆旋转的允许情况在移动路径上设置中间点完成旋转。
步骤2.1.2、竖直移动包括工作杆升降和电视杆升降；
步骤3、根据工艺循环计划，生成宏操作项目；
步骤4、根据宏操作项目，生成微操作项目，即换料机可执行的基本动作。微操作项目包括大桥移动、小车移动、工作杆升降、电视杆升降、燃料组件抓具开关、工作杆旋转、电视杆旋转、大桥及小车同时移动、大桥移动时电视杆旋转、小车移动时电视杆旋转、大桥小车同时移动时电视杆旋转、工作杆升降时电视杆旋转。
步骤5、换料机执行微操作项目
步骤5.1、水平移动大桥、小车至目标坐标，过程中伴随着电视杆旋转，如图4所示；
步骤5.1.1、如果不需要旋转电视杆，则直接移动大桥、小车至目的坐标；
步骤5.1.2、如果需要并允许旋转电视杆，则大桥、小车同时移动时电视杆旋转至目的坐标；
步骤5.1.3、如果需要但不允许旋转电视杆，则先移动大桥、小车至最近允许旋转到所需角度的点(中间点)，再大桥、小车同时移动时电视杆旋转至目的坐标；
步骤5.2、竖直下放工作杆、电视杆至燃料组件抓取位置
步骤5.3、燃料组件抓具关闭
步骤5.4、竖直移动工作杆、电视杆至运输位置
步骤5.4.1、速度选择：针对不同区域、不同燃料组件型号，工作杆移动速度选择如图5所示，Z3区域，对于周边无其它组件及围板的燃料组件装卸，速度为6m/min；对于周边仅有围板的燃料组件装卸，速度为4m/min；对于周边有其他组件的燃料组件装卸，速度为1.2m/min。非Z3区域，对于FA-2M型燃料组件装卸，速度为4m/min；对于非FA-2M型燃料组件装卸，速度为2m/min。具体见下表：
步骤5.4.2、位置选择：针对不同区域、是否带有操作对象，工作杆及电视杆运输位置选择如图6所示，具体见下表：
步骤5.5、水平移动大桥、小车至目标坐标，过程中伴随着电视杆旋转，具体同步骤5.1；
步骤5.6、竖直下放工作杆、电视杆至燃料组件释放位置，具体同步骤5.4；
步骤5.7、竖直移动工作杆、电视杆至运输位置，具体同步骤5.4。
Claims (2)
1.一种核电站用换料机控制系统，其特征在于：包括一号操作员站计算机人机接口设备(1)、二号操作员站计算机人机接口设备(2)、二号操作员站计算机主机(3)、一号操作员站计算机主机(4)、过程控制单元环形通讯网络(5)、模拟机环形通讯网络(6)、工程师站计算机预留通讯接口(7)、A通道过程控制单元(8)、B通道过程控制单元(9)、A通道输入输出单元(10)、B通道输入输出单元(11)、模拟机模拟过程控制单元(12)、模拟机模拟输入输出单元(13)、电气驱动机柜(14)；
一号操作员站计算机人机接口设备(1)与一号操作员站计算机主机(4)连接；二号操作员站计算机人机接口设备(2)与二号操作员站计算机主机(3)连接；二号操作员站计算机主机(3)、一号操作员站计算机主机(4)与过程控制单元环形通讯网络(5)连接；一号操作员站计算机主机(4)、模拟机环形通讯网络(6)、模拟机模拟过程控制单元(12)、模拟机模拟输入输出单元(13)依次连接；过程控制单元环形通讯网络(5)与工程师站计算机预留通讯接口(7)、A通道过程控制单元(8)、B通道过程控制单元(9)连接；A通道过程控制单元(8)与A通道输入输出单元(10)连接；B通道过程控制单元(9)与B通道输入输出单元(11)连接；A通道输入输出单元(10)、B通道输入输出单元(11)与电气驱动机柜(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种核电站用换料机控制系统，其特征在于：包括A和B两个冗余控制通道，A通道包括二号操作员站计算机人机接口设备(2)、二号操作员站计算机主机(3)、过程控制单元环形通讯网络(5)、A通道过程控制单元(8)、A通道输入输出单元(10)，B通道包括一号操作员站计算机人机接口设备(1)、一号操作员站计算机主机(4)、过程控制单元环形通讯网络(5)、B通道过程控制单元(9)、B通道输入输出单元(11)。
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| CN108733008A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-11-02 | 江苏核电有限公司 | 一种核电站用换料机控制系统及控制方法 |
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