[发明专利]压水堆核电站装卸料模拟机系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机模拟仿真系统，具体涉及一种压水堆核电站装卸料模拟机系统。

背景技术

核电站核燃料装卸料机是核燃料装卸储存系统的核心设备，由大车、小车、主提升和轨道等机构组成，可实现核燃料的水平和竖向运输，也可在堆芯内进行180度的旋转。其主要功能有：在堆芯与传输系统之间运输燃料组件；燃料组建装载完毕后，对各组件进行编号和摄像，保证按照正确的堆芯装载图装料；结合啜吸检漏系统执行组件的在线破损检查。核燃料装卸工作是核电站年度大修的关键路径，核燃料装卸料机是核电站换料大修的关键设备，其可靠性以及核燃料装卸速度可直接影响核电站的大修工期，进而影响机组的可用率。

目前的压水堆核电站中，在机组运行期间，装卸料机仍然停放在反应堆厂房，无法进行实际操作培训，而在机组大修期间，员工在进行装卸料机操作培训时，又存在着一些安全风险。所以急需寻找一种不受机组运行状态限制而且没有安全风险的装卸料机操作培训方式。

发明内容

本发明的目的在于针对压水堆核电站在装卸料机操作培训方面存在的不足，提供一种压水堆核电站装卸料模拟机系统，从而保证在不受机组运行状态限制，而且又不存在任何安全风险的情况下，对工作人员进行装卸料机操作培训。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种压水堆核电站装卸料模拟机系统，由操作控制台、具有图形工作站配置的PC计算机和可编程序控制器PLC组成，其中，所述的操作控制台按照装卸料机的实物控制台进行1∶1的设计，操作控制台上的各操作元件以及信号灯显示装置与可编程序控制器PLC连 接，操作控制台将开关信号、按钮信号和操纵杆信号发送给可编程序控制器PLC，可编程序控制器PLC根据逻辑运算结果控制点亮或者熄灭控制台上的信号灯；PC计算机中设有上位程序单元以及三维控件单元，可编程序控制器PLC与PC计算机中的上位程序单元之间实现数据交互，上位程序单元传送大小车抓具位置信息给可编程序控制器PLC作逻辑连锁处理，可编程序控制器PLC将逻辑连锁结果返回给上位程序单元；PC计算机中的上位程序单元接收操作控制台发送给可编程序控制器PLC并经PLC程序处理过的大小车速度信息，再向三维控件单元发送大小车及抓具速度方向信息，控制三维控件中大小车及抓具运动，三维控件单元向上位程序单元返回大小车及抓具位置信息；所述的可编程序控制器PLC包括如下功能模块：

-周期性调用模块，实现子程序模块调用，以及触摸屏数据处理；

-中断模块，用于接收来自上位程序单元数据；

-初始化赋值模块，用于对系统进行初始化赋值；

-操作台按钮开关预处理模块，用于对操作台输入信号进行滤波处理；

-模拟限位开关处理模块，用于根据大车、小车、抓具高度相关配置参数，判断相关限位是否到位；

-接收数据分派模块，用于根据从上位机通讯接收指令码，分派给不同的处理模块处理

-大车行走控制模块，用于根据实时大车位置，判断大车允许前进、后退条件，根据操作指令，对大车进行方向和速度控制；

-小车行走控制模块，用于根据实时小车位置，判断小车允许左行、右行条件，根据操作指令，对小车进行方向和速度控制；

-抓具伸缩套管升降控制模块，用于根据实时抓具高度，判断抓具允许上升、下降条件，根据操作指令，对抓具升降进行方向和速度控制

-抓具悬吊慢速升降控制模块，用于根据实时抓具高度，判断抓具允许上升、下降条件，根据操作指令，对抓具升降进行方向和速度控制；

-抓具啮合脱扣控制模块，用于对抓具的啮合脱扣操作进行控制；

-其它控制模块，用于实现其它操作的控制；

-上位机模拟操作台、模拟按钮及来自上位机实时状态处理模块；

-大车相关配置数据接收处理模块，用于接收和处理大车配置数据；

-小车相关配置数据接收处理模块，用于接收和处理小车配置数据；

-抓具Z轴相关配置数据接收处理模块，用于接收和处理抓具Z轴配置数据；

-其它配置相关数据接收处理模块；

-操纵杆I/O信号接收处理模块，用于接收和处理操纵杆I/O信号；

-立面操作盘指示灯控制模块，用于控制立面操作盘指示灯；

-水平面操作盘指示灯控制模块，用于控制水平面操作盘指示灯；

-面操作盘指示灯控制模块，输出到操作台指示灯；

-水平面操作盘指示灯控制模块，输出到操作台指示灯；

-上位程序单元数据发送处理模块，用于向上位程序单元发送数据；