反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種核電領(lǐng)域，尤其涉及百萬千瓦級壓水堆核電站的反應(yīng)堆控制棒棒位處理。
【背景技術(shù)】
[0002]在核電站啟堆、功率轉(zhuǎn)換和停堆過程中，通過控制控制棒的提升、插入和保持運動，從而控制反應(yīng)堆的反應(yīng)性，保證反應(yīng)堆始終工作在受控狀態(tài)。根據(jù)控制棒在堆芯中的不同位置和功能，通常將控制棒分組(如溫度棒組、功率棒組、停堆棒組等等)，同一子組內(nèi)的4根控制棒在堆芯中對稱布置(堆芯中心的控制棒單獨為I個子組)，且在運行時聯(lián)動。
[0003 ]控制棒的提升、插入和保持運動是通過控制棒驅(qū)動機構(gòu)(電磁線圈，CRDM)來實現(xiàn)的，控制棒驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動桿組件與控制棒連接。當(dāng)前中國、法國、美國運行的壓水堆核電站，控制棒驅(qū)動機構(gòu)一般采用步進式磁力提升型，其線圈組件一般包含3個電磁線圈，SP:提升線圈、移動線圈、保持線圈。線圈組件的電磁線圈和磁軛與鉤爪組件對應(yīng)的鐵芯部件構(gòu)成了3個“電磁鐵”，從上到下分別是“提升電磁鐵”、“移動電磁鐵”和“保持電磁鐵”。其作用如下:提升線圈激磁，使提升銜鐵吸合，帶動移動鉤爪提升一個步距;去磁使提升銜鐵打開，帶動移動鉤爪復(fù)位。移動線圈激磁，使移動銜鐵吸合，帶動連桿向上移動，使移動鉤爪擺入驅(qū)動桿環(huán)形槽中，與驅(qū)動桿環(huán)形齒嚙合;去磁使移動銜鐵打開，帶動連桿下降，使移動鉤爪擺出驅(qū)動桿環(huán)形槽，與驅(qū)動桿環(huán)形齒脫離嚙合。保持線圈激磁，使保持銜鐵吸合，帶動連桿向上移動，使保持鉤爪擺入驅(qū)動桿環(huán)形槽中，與驅(qū)動桿環(huán)形齒嚙合;去磁使保持銜鐵打開，帶動連桿下降，使保持鉤爪擺出驅(qū)動桿環(huán)形槽，與驅(qū)動桿環(huán)形齒脫離嚙合。
[0004]故此，需要反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置(處理柜)獲取棒位探測裝置檢測的棒位信息，處理、監(jiān)控該棒位信息，并將處理后的棒位信息發(fā)送至反應(yīng)堆控制棒運動控制裝置(邏輯柜)，邏輯柜生成相應(yīng)的棒控命令并將棒控命令輸送至反應(yīng)堆控制棒控制裝置(電源柜)，反應(yīng)堆控制棒控制裝置與控制棒驅(qū)動機構(gòu)中的電磁線圈相連，依據(jù)相應(yīng)的棒控命令生成對應(yīng)的電磁線圈的驅(qū)動電流，從而驅(qū)動相應(yīng)的電磁線圈動作，反應(yīng)堆控制棒做出上升、下降和保持動作。然而，現(xiàn)有的反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置在采集棒位信息時，采用20個I/O通道對16個子組選擇信號進行分時采集，每次采集一個子組控制棒的格萊碼信號，采集周期長。另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)中，處理柜需要連接一個工程機，該工程機用于人機交互、棒位狀態(tài)監(jiān)控、棒位故障監(jiān)控及數(shù)據(jù)記錄。邏輯柜需要連接另一個工程機，該工程機用于人機交互、棒控狀態(tài)監(jiān)控、棒控故障監(jiān)控及數(shù)據(jù)記錄，維護人員需要在兩臺工程機上分別操作、監(jiān)控整個系統(tǒng)，使用不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置，該反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置有效降低了棒位信息的采集周期，提高了產(chǎn)品的性能。
[0006]為了實現(xiàn)上有目的，本發(fā)明公開了一種反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置，包括遠(yuǎn)程接口、控制器和電源模塊，所述遠(yuǎn)程接口與棒位探測裝置相連，棒位探測裝置用于檢測反應(yīng)堆內(nèi)各個控制棒的棒位以輸出相應(yīng)的格萊碼信號，所述遠(yuǎn)程接口同時對反應(yīng)堆堆芯每一控制棒的格萊碼信號進行同時采集;所述控制器與所述遠(yuǎn)程接口相連，并依據(jù)所述格萊碼信號進行測量棒位采集計算、棒位失步監(jiān)視和系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控;所述電源模塊對所述遠(yuǎn)程接口和控制器進行供電。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述遠(yuǎn)程接口同時采集反應(yīng)堆堆芯每一控制棒的格萊碼信號，即采用全采集方式采集全部61根控制棒的格萊碼信號，處理所需時間僅為上述現(xiàn)有產(chǎn)品采用分時采集的方式的1/16，大大降低了棒位信息的采集周期，提高了產(chǎn)品的性能。
[0008]較佳地，所述遠(yuǎn)程接口包括第一遠(yuǎn)程接口、第二遠(yuǎn)程接口、第三遠(yuǎn)程接口和第四遠(yuǎn)程接口，所述第一遠(yuǎn)程接口采集處理反應(yīng)堆堆芯第一象限每一控制棒和堆芯正中間的控制棒的格萊碼信號，所述第二遠(yuǎn)程接口采集處理反應(yīng)堆堆芯第二象限的每一控制棒的格萊碼信號，所述第三遠(yuǎn)程接口采集處理反應(yīng)堆堆芯第三象限的每一控制棒的格萊碼信號，所述第四遠(yuǎn)程接口采集處理反應(yīng)堆堆芯第四象限的每一控制棒的格萊碼信號。
[0009]較佳地，所述遠(yuǎn)程接口有兩組，兩組所述遠(yuǎn)程接口互為冗余接口，同步采集、處理所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)每一組格萊碼信號。該方案有效提高了系統(tǒng)可用性，降低了反應(yīng)堆堆芯安全隱患。
[0010]較佳地，所述控制器有兩個互為冗余控制器，任一控制器為主控制器，另一控制器為從控制器，所述遠(yuǎn)程接口將所述格萊碼信號同時輸送至兩所述控制器內(nèi)，所述控制器的機架上設(shè)有冗余通訊模塊，所述冗余通訊模塊實現(xiàn)兩所述控制器之間的冗余同步，本發(fā)明中，兩控制器同步處理監(jiān)控數(shù)據(jù)，可在一控制器故障時，另一控制器依然平穩(wěn)運行，消除安全隱患。
[0011 ]具體地，所述控制器包括控制模塊和通訊模塊，所述控制模塊依據(jù)所述格萊碼信號進行測量棒位采集計算、棒位失步監(jiān)視和系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控，所述通訊模塊實現(xiàn)反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置內(nèi)各機架以及外部的邏輯柜內(nèi)各機架之間的通訊，實現(xiàn)控制器與工程機以及集散控制系統(tǒng)間的通訊。
[0012]更具體地，所述通訊模塊包括控制網(wǎng)通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊和冗余通訊模塊，所述控制網(wǎng)通訊模塊實現(xiàn)外部的邏輯柜內(nèi)各機架與反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置內(nèi)各機架之間的通訊，所述以太網(wǎng)通訊模塊實現(xiàn)控制器與工程機以及集散控制系統(tǒng)間的Ethernet/IP協(xié)議的通訊，所述冗余通訊模塊實現(xiàn)兩所述控制器之間的冗余同步。
[0013]較佳地，所述電源模塊通過數(shù)組電壓轉(zhuǎn)換模塊對對應(yīng)的控制器和遠(yuǎn)程接口供電，且每組電壓轉(zhuǎn)換模塊包括兩互為冗余的電壓轉(zhuǎn)換插件，所述電源模塊通過任一電壓轉(zhuǎn)換插件對對應(yīng)的控制器和遠(yuǎn)程接口供電，并在該電源轉(zhuǎn)換插件故障時通過另一電源轉(zhuǎn)換插件對對應(yīng)的控制器和遠(yuǎn)程接口供電。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明第一實施例中所述反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2是本發(fā)明第二實施例中所述反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置的部分結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖3是本發(fā)明第三實施例中所述反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置的部分結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖4是本發(fā)明所述控制網(wǎng)通訊模塊的連接示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明所述以太網(wǎng)通訊模塊的連接示意圖。
[0019]圖6是本發(fā)明所述電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是本發(fā)明所述反應(yīng)堆控制棒棒控棒位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0021]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0022]本發(fā)明公開了一種反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置100，所述反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置100包括遠(yuǎn)程接口 12、控制器11和電源模塊13，所述遠(yuǎn)程接口 12與棒位探測裝置15相連，用于采集棒位探測裝置15輸出的格萊碼信號，所述遠(yuǎn)程接口 12對反應(yīng)堆堆芯每一控制棒的格萊碼信號進行同時采集;所述控制器與所述遠(yuǎn)程接口相連，并依據(jù)所述格萊碼信號進行測量棒位采集計算、棒位失步監(jiān)視和系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控;所述電源模塊13對所述遠(yuǎn)程接口12和控制器11進行供電。在本實施例中，所述遠(yuǎn)程接口 12對反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的61根控制棒進行棒位采集。本實施例中，所述系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控包括監(jiān)控采集的格萊碼信號是否發(fā)生故障、遺漏，對整個反應(yīng)堆控制棒棒位處理裝置100進行自檢。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用全采集方式采集全部61根控制棒的格萊碼信號，處理時間僅為現(xiàn)有產(chǎn)品采用分時采集的方式的1/16，大大降低了棒位信息的采集周期，提高了產(chǎn)品的性能。其中，61根控制棒包括第一象限的15根，第二象限的15根，第三象限的15根，第四象限的15根和堆芯正中間的I根。其中，控制器依據(jù)所述格萊碼信號進行測量棒位采集計算、棒位失步監(jiān)視和系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控的具體步驟已為本領(lǐng)以技術(shù)人員所知，在此不予以詳述。
[0024]參考圖2，所述遠(yuǎn)程接口 12包括第一遠(yuǎn)程接口 21、第二遠(yuǎn)程接口 22、第三遠(yuǎn)程接口23和第四遠(yuǎn)程接口 24，所述第一遠(yuǎn)程接口 21采集處理反應(yīng)堆堆芯第一象限15根控制棒和堆芯正中間的I根控制棒的格萊碼信號，所述第二遠(yuǎn)程接口 22采集處理反應(yīng)堆堆芯第二象限的每一控制棒的格萊碼信號，所述第三遠(yuǎn)程接口 23采集處理反應(yīng)堆堆芯第三象限的每一控制棒的格萊碼信號，第四遠(yuǎn)程接口 24采集處理反應(yīng)堆堆芯第四象限的每一控制棒的格萊碼信號。
[0025]較佳者，參考圖3，所述遠(yuǎn)程接口 12有兩組，兩組所述遠(yuǎn)程接口 12互為冗余接口，同步采集、處理所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)每一格萊碼信號。