[发明专利]一种用于切割放射性固体废物的控制系统

权利要求书

1.一种用于切割放射性固体废物的控制系统，其特征在于，用于对屏蔽空间内的放射性固体废物通过远程控制进行自动化切割，该控制系统包括：驱动分系统、监控分系统、PLC分系统、操作分系统、总控分系统和转运分系统；

监控分系统，用于对屏蔽空间内各设备的工作状态进行视频监控，并获取视频信号，所述各设备包括切割装置、夹紧装置；

总控分系统设置在屏蔽空间外的总控室，用于接收视频信号并对视频信号进行分析处理得到设备状态并生成操作指令；

操作分系统设置在屏蔽空间外，用于通过输入设备获取操作人员的操作指令或总控分系统发送的操作指令；

PLC分系统设置在操作分系统和驱动分系统之间，用于根据操作指令确定夹紧信号、进给信号和转速信号；

驱动分系统用于根据接收的夹紧信号、进给信号和转速信号来驱动夹紧装置和切割装置分别对放射性固体废物进行相应的动作，切割过程中通过夹紧装置将放射性固体废物夹紧，切割装置对放射性固体废物进行挤压切割；

转运分系统用于将切割后得到的放射性固体废物切割料分类转运至对应的回收窗口；

所述切割装置包括：

卡盘；

在卡盘上间隔设置的多个刀具；

径向进给装置，用于根据进给信号来控制多个刀具在卡盘上的径向移动，所述径向进给装置由伺服装置驱动控制进给量；

旋转装置，用于根据转速信号来控制卡盘的旋转速度；

所述监控分系统包括在屏蔽空间内对切割位置、夹紧位置、工件导入位置进行监控的摄像头，所述视频信号为切割位置信号、夹紧位置信号、工件导入位置信号；

所述总控分系统包括：

第一启动单元，用于根据夹紧信号和视频信号确定放射性固体废物固定在支撑架的预定位置并夹紧，产生第一启动信号，其中夹紧信号为PLC分系统确定夹紧信号后向总控分系统反馈的信号；

进给控制单元，用于根据第一启动信号控制径向进给装置启动，控制卡盘上间隔设置的多个刀具沿着径向方向向卡盘中心移动；

第二启动单元，用于根据进给信号和视频信号判断刀具的径向进给量达到第一预设要求时，产生第二启动信号，并根据第二启动信号控制旋转装置以预设的旋转速度启动，控制多个刀具以放射性固体废物为中心开始旋转，所述径向进给装置和所述旋转装置同时工作，对放射性固体废物进行挤压切割；

停止控制单元，用于根据进给信号和视频信号判断刀具的径向进给量达到第二预设要求时，产生第一停止信号和第二停止信号，分别控制径向进给装置和旋转装置停止工作；

位移量计算单元，用于针对放射性固体废物获取的放射性检测结果，并根据放射性检测结果确定放射性固体废物的切割位置和位移量，转化为相应的操作指令发送给操作分系统；

分类回收单元，用于根据放射性检测结果确定放射性等级为低、中或高，基于停止控制单元的第一停止信号和第二停止信号结合放射性等级确定分类信息，按照分类信息产生放射性固体废物切割料对应的转运指令，将转运指令发送给转运分系统；

所述操作分系统中设置有相应的安全控制单元，用于急停、安全回馈、动作联锁和安全互锁。

2.如权利要求1所述的用于切割放射性固体废物的控制系统，其特征在于，还包括：

传动分系统；

驱动分系统中包括伺服驱动器和设置在屏蔽空间外的电机，伺服驱动器与电机连接，电机通过传动分系统与设置在屏蔽空间内的夹紧装置和切割装置连接。

3.如权利要求2所述的用于切割放射性固体废物的控制系统，其特征在于，所述传动分系统包括多组穿墙组件，每组穿墙组件具有内端口和外端口，外端口与电机连接，内端口与夹紧装置和切割装置连接，且穿墙组件在进入屏蔽空间后通过三级密封组件进行密封；

其中所述三级密封组件包括：燃料包壳、一回路压力边界和安全壳。

4.如权利要求1所述的用于切割放射性固体废物的控制系统，其特征在于，所述总控分系统包括：

刀具寿命检测单元，用于获取电机反馈的扭矩信息判断刀具是否到使用寿命，如果已到使用寿命则向换刀控制单元发送换刀提醒；

换刀控制单元，用于根据换刀提醒产生相应的换刀指令，基于换刀指令分解得到针对换刀组件的操作指令。

5.如权利要求1所述的用于切割放射性固体废物的控制系统，其特征在于，所述各设备还包括：

传动装置，用于根据操作指令中的切割位置控制切割过程中放射性固体废物的位移量。