CN207718248U - 一种基于plc的核电厂硼加热温控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于核电站检修技术领域，具体涉及一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置。该装置包括正常回路控制机柜、备用回路控制机柜、交换机柜、上位机；采用热电偶采集温度信号和PLC控制电加热器的模式，热电偶测量的温度不仅实现显示的功能，而且作为控制系统的输入信号。作为行业内M310机组中首个通过技术改造后采用PLC控制硼酸管道温度的温控装置，实现了从模拟量控制到数字化控制的跨跃式进步，可以将管道温度控制在精确的范围之内。
Description
技术领域
本实用新型属于核电站检修技术领域，具体涉及一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置。
背景技术
M310机组硼加热系统用来为硼酸溶液流过的管道和设备提供伴热，以确保管道和设备内硼酸溶液处于良好的状态，防止硼结晶。
目前已知的技术方案中，硼加热系统设计有两个冗余伴热回路，分别为正常回路和备用回路，二者为实体隔离。两回路的伴热电路由相互独立的供电通道进行控制。每个伴热回路包括一个伴热元件，一个温度控制器，以及相应的供电设备和报警设备。两个回路共用温度测量系统，每一个伴热管段设置两个测温热电偶，一个连接到电站DCS系统，另一个连接到就地温度指示箱进行就地温度和报警指示。当前硼加热系统采用温度开关和电加热器进行温度控制，热电偶采集管道温度进行温度指示。在调试及正常运行过程中，温度开关出现各种各样的技术问题、可靠性低，例如：定值漂移、无法复位、微动开关不动作等，造成管道内硼结晶，影响机组的可靠运行，同时温度开关维护复杂，影响电厂的经济性。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，从而将硼加热系统所有伴热管道的温度精确控制在设计范围内，避免管道内硼结晶，提升机组的安全性和可靠性，同时为电厂带来很大的经济效益。
为了实现这一目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，采用热电偶采集温度信号和PLC控制电加热器的模式，热电偶测量的温度不仅实现显示的功能，而且作为控制系统的输入信号；该装置包括正常回路控制机柜、备用回路控制机柜、交换机柜、上位机；
上位机作为温控装置监视层，由一台工控机、一台液晶显示器、一台打印机及盘台组成；
上位机通过现场总线接收各过程控制站的数据信息；
上位机通过人机接口软件监视核电厂硼加热系统内的工艺参数、设备状态、实时报警、历史趋势；
工控机安装PLC编程软件，实现软件修改、下装的功能；
上位机与交换机通过网线进行数据通信；
交换机柜内设置一个交换机、交换机柜光电转换器一、交换机柜光电转换器二，通过光纤分别接至正常回路控制机柜、备用回路控制机柜；
正常回路控制机柜、备用回路控制机柜作为过程控制层，用于采集现场测温热电偶、系统设备的配电故障信号及备用回路投入信号，通过信号处理，实现对伴热元件的逻辑控制，并通过网络将过程信息发送到上位机；
正常回路控制机柜包括控制机柜光电转换器一、电源模块一、以太网交换机一、通讯处理器一、CPU一、IO模块一；正常回路控制机柜通过硬接线接收现场测温热电偶信号；
备用回路控制机柜包括控制机柜光电转换器二、电源模块二、以太网交换机二、MODBUS-RTU通讯模块、通讯处理器二、CPU二、IO模块二；备用回路控制机柜通过光纤接收全厂DCS系统网络传输的热电偶温度信号作为输入信号。
进一步的，如上所述的一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，上位机通过现场总线接收各过程控制站的数据信息，现场总线是以太网光纤星形网。
进一步的，如上所述的一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，正常回路控制机柜、备用回路控制机柜通过网络将过程信息发送到上位机，通讯协议采用TCP/IP协议。
进一步的，如上所述的一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，备用回路控制机柜与全厂DCS系统之间的通讯采用MODBUS-RTU协议。
本实用新型技术方案的有益效果在于：作为行业内M310机组中首个通过技术改造后采用PLC控制硼酸管道温度的温控装置，实现了从模拟量控制到数字化控制的跨跃式进步，可以将管道温度控制在精确的范围之内。同时由于PLC技术的成熟、可靠，温控装置要求维修工作非常少。福清核电自采用本温控装置后，已大大缩短检修时间，减少核电检修人员的受辐射时间，同时节省企业的成本，提升了机组的安全性、可靠性、经济性。
附图说明
图1为本实用新型一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置示意图。
图中：1上位机，2工控机，3液晶显示器，4打印机及盘台，5交换机柜光电转换器一，6交换机柜光电转换器二，7交换机，8控制机柜光电转换器一，9电源模块一，10以太网交换机一，11通讯处理器一，12CPU一，13IO模块一，14控制机柜光电转换器二，15电源模块二，16以太网交换机二，17MODBUS-RTU通讯模块，18通讯处理器二，19CPU二，20IO模块二，21全厂DCS系统网络。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细说明。
如图1所示，本实用新型一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，采用热电偶采集温度信号和PLC控制电加热器的模式，热电偶测量的温度不仅实现显示的功能，而且作为控制系统的输入信号；该装置包括正常回路控制机柜、备用回路控制机柜、交换机柜、上位机；
上位机作为温控装置监视层，由一台工控机、一台液晶显示器、一台打印机及盘台组成；
上位机通过现场总线接收各过程控制站的数据信息；
上位机通过人机接口软件监视核电厂硼加热系统内的工艺参数、设备状态、实时报警、历史趋势；
工控机安装PLC编程软件，实现软件修改、下装的功能；
上位机与交换机通过网线进行数据通信；在本实施例中，现场总线是以太网光纤星形网。
由于上位机、正常回路控制机柜、备用回路控制机柜分别安装不同的房间，距离较远，无法用网线实现全部的数据通信，需另外设置交换机柜。
交换机柜内设置一个交换机、交换机柜光电转换器一、交换机柜光电转换器二，通过光纤分别接至正常回路控制机柜、备用回路控制机柜；
正常回路控制机柜、备用回路控制机柜作为过程控制层，用于采集现场测温热电偶、系统设备的配电故障信号及备用回路投入信号，通过信号处理，实现对伴热元件的逻辑控制，并通过网络将过程信息发送到上位机，在本实施例中，通讯协议采用TCP/IP协议。
正常回路控制机柜包括控制机柜光电转换器一、电源模块一、以太网交换机一、通讯处理器一、CPU一、IO模块一；正常回路控制机柜通过硬接线接收现场测温热电偶信号；
备用回路控制机柜包括控制机柜光电转换器二、电源模块二、以太网交换机二、MODBUS-RTU通讯模块、通讯处理器二、CPU二、IO模块二；由于现场改造遵循最大限度利用原有设备、减少改造工作量的原则，备用回路控制机柜通过光纤接收全厂DCS系统网络传输的热电偶温度信号作为输入信号，备用回路控制机柜与全厂DCS系统之间的通讯采用MODBUS-RTU协议。
Claims (5)
1.一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，其特征在于：采用热电偶采集温度信号和PLC控制电加热器的模式，热电偶测量的温度不仅实现显示的功能，而且作为控制系统的输入信号；该装置包括正常回路控制机柜、备用回路控制机柜、交换机柜、上位机；
上位机作为温控装置监视层，由一台工控机、一台液晶显示器、一台打印机及盘台组成；
上位机通过现场总线接收各过程控制站的数据信息；
上位机通过人机接口软件监视核电厂硼加热系统内的工艺参数、设备状态、实时报警、历史趋势；
工控机安装PLC编程软件，实现软件修改、下装的功能；
上位机与交换机通过网线进行数据通信；
交换机柜内设置一个交换机、交换机柜光电转换器一、交换机柜光电转换器二，通过光纤分别接至正常回路控制机柜、备用回路控制机柜；
正常回路控制机柜、备用回路控制机柜作为过程控制层，用于采集现场测温热电偶、系统设备的配电故障信号及备用回路投入信号，通过信号处理，实现对伴热元件的逻辑控制，并通过网络将过程信息发送到上位机；
正常回路控制机柜包括控制机柜光电转换器一、电源模块一、以太网交换机一、通讯处理器一、CPU一、IO模块一；正常回路控制机柜通过硬接线接收现场测温热电偶信号；
备用回路控制机柜包括控制机柜光电转换器二、电源模块二、以太网交换机二、MODBUS-RTU通讯模块、通讯处理器二、CPU二、IO模块二；备用回路控制机柜通过光纤接收全厂DCS系统网络传输的热电偶温度信号作为输入信号。
2.如权利要求1所述的一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，其特征在于：上位机通过现场总线接收各过程控制站的数据信息，现场总线是以太网光纤星形网。
3.如权利要求1所述的一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，其特征在于：正常回路控制机柜、备用回路控制机柜通过网络将过程信息发送到上位机，通讯协议采用TCP/IP协议。
4.如权利要求1所述的一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，其特征在于：备用回路控制机柜与全厂DCS系统之间的通讯采用MODBUS-RTU协议。
5.如权利要求1所述的一种基于PLC的核电厂硼加热温控装置，其特征在于：上位机通过现场总线接收各过程控制站的数据信息，现场总线是以太网光纤星形网；
正常回路控制机柜、备用回路控制机柜通过网络将过程信息发送到上位机，通讯协议采用TCP/IP协议；
备用回路控制机柜与全厂DCS系统之间的通讯采用MODBUS-RTU协议。
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| CN201721827610.4U CN207718248U (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种基于plc的核电厂硼加热温控装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111273604A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种基于plc的核电站电伴热控制系统及其控制方法 |
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2017
- 2017-12-25 CN CN201721827610.4U patent/CN207718248U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111273604A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种基于plc的核电站电伴热控制系统及其控制方法 |
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