发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术通过联锁控制控制通风***非常繁琐、成本高、可靠性低、误操作风险高等的缺陷,提供一种核电站厂房通风***的控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种核电站通风***的控制方法,包括:
检查步骤:通风***和通风设备状态检查;
运行步骤:在通风***满足运行条件时,执行通风***启动顺序控制流程;通风***运行条件为通风***和通风设备均处于停运状态、通风设备开关柜无故障信号且通风***无报警发生;
启动报警步骤:所述通风***顺序启动失败,90s后出现报警,并返回检查步骤;
复位步骤:通风***信号复位并检查通风设备状态。
优选的,所述通风***包括1号排风机、1号送风机、2号排风机、2号送风机和3号送风机;其中,2号送风机和3号送风机视为一个通风设备,同时启停;1号排风机和1号送风机为功能子组1;所述2号排风机、2号送风机和3号送风机为功能子组2。
优选的,所述运行步骤具体包括:
S21、通风***信号复位,发出通风***顺序启动允许信号,发出通风***顺序启动指令;
S22、在功能子组1满足启动条件时,顺序启动功能子组1;否则,跳转启动报警步骤;
S23、在功能子组2满足启动条件时,顺序启动功能子组2;否则跳转启动报警步骤。
优选的,所述步骤S22的顺序启动功能子组1包括:
判断1号排风机是否具备启动条件;若否,则跳转启动警步骤;1号排风机启动条件为通风***发出顺序启动命令、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号且设备处于自动模式;
1号排风机启动,若否,则跳转启动报警步骤;
判断1号送风机是否具备启动条件;若否,则1号排风机将在(t+2)s后联锁停运,并跳转启动报警步骤;1号送风机启动条件为通风***发出顺序启动命令、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号、设备处于自动模式、无1号排风机停运状态反馈、1号排风机运行状态反馈ts后出现且无室内外差压高信号;
1号送风机启动;若否,则1号排风机将在(t+2)s后联锁停运,并跳转启动报警步骤;
优选的,所述步骤S23的顺序启动功能子组2包括:
判断2号排风机是否具备启动条件;若否,则跳转启动报警步骤;2号排风机启动条件为通风***发出顺序启动允许信号、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号且设备处于自动模式;
2号排风机启动;若否,则跳转启动报警步骤;
判断2号送风机和3号送风机是否具备启动条件;若否,则2号排风机将在(t+2)s后联锁停运,并跳转启动报警步骤;所述2号送风机和3号送风机启动条件为通风***发出顺序启动允许信号、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号、设备处于自动模式、无2号排风机停运状态反馈、2号排风机运行状态反馈ts后出现且无室内外差压高信号;
2号排风机和3号排风机启动;若否,则2号排风机将在(t+2)s后联锁停运,并跳转启动报警步骤。
本发明实施例的核电站通风***停运顺序控制流程包括:
停运步骤:在通风***满足停运条件时,执行通风***停运顺序控制流程;通风***停运条件为通风***和通风设备均处于运行状态且无厂房大门开信号;
优选的,所述停运报警步骤为:通风***停运失败,90s后出现报警,并返回步骤检查步骤。
本发明实施例的通风***停运步骤具体为:
S31、发出通风***顺序停运命令;
S32、在功能子组2满足停运条件时,顺序停运功能子组2;否则,跳转停运报警步骤;
S33、在功能子组1满足停运条件时,顺序停运功能子组1;否则跳转停运报警步骤。
优选的,所述步骤S32的顺序停运功能子组2包括:
判断2号送风机和3号送风机是否具备停运条件;若否,则跳转停运报警步骤;2号送风机和3号送风机停运条件为通风***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态且无其它启动信号存在;
2号送风机和3号送风机停运;若否,则跳转停运报警步骤;
判断2号排风机是否具备停运条件;若否,由于2号送风机和3号送风机停运,通风***自动联锁出现停运2号排风机信号;2号排风机停运条件为通风***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态、无其它启动信号存在且2号送风机和3号送风机停运状态反馈ts后出现;
2号排风机停运;若否,则跳转停运报警步骤。
优选的,所述步骤S33的顺序停运功能子组1包括:
判断1号送风机是否具备停运条件;若否,则跳转停运步骤;1号送风机停运条件为通风***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态、无其它启动信号存在且2号排风机停运状态反馈在ts后出现;
1号送风机停运;若否,则跳转停运报警步骤;
判断1号排风机是否具备停运条件;若否,由于1号送风机停运,通风***自动联锁出现停运1号排风机信号;1号排风机停运条件为通风***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态、无其它启动信号存在且1号送风机停运状态反馈ts后出现;
1号排风机停运。
实施本发明的核电站通风***的控制方法的技术方案,具有如下优点或有益效果:通过对通风***采用顺序控制技术,简化运行人员操作步骤,降低运行人员误动作概率,大大增加***的自动化水平,提高***效率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图,这些附图构成了实施例的一部分,其中描述了实现本发明可能采用的各种实施例。应明白,还可使用其他的实施例,或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改,而不会脱离本发明的范围和实质。
在顺序控制方法中,各设备的动作都可以设置严密的联锁控制条件,无论是自动顺序控制还是手动控制单台设备,只要设备的动作条件不满足,该设备将会被闭锁,从而进一步降低了运行人员的误操作率。此外,在顺序控制方法中,还包含了手/自动切换功能,方便通风***在发生故障时,运行人员可以人工干预,将通风***带入安全运行的工况。
顺序控制方法大致可以分为3到4级控制,即机组控制级、功能组控制级、功能子组控制级和设备控制级。
(1)机组控制级,属于电厂顺序控制中最高一级。
(2)功能组控制级,功能组控制级是将***中相关的设备按控制联锁要求集合在一起,形成一个独立的整体,其功能包括:对***内的设备进行启动或停运的顺序控制、联锁控制和保护控制。功能组控制级的操作方式有自动操作和手动操作两种模式,其控制功能包括:①处理各种模拟量信号和开关量信号,并进行信号处理和分配;②***逻辑控制功能、联锁控制功能和保护控制功能的实现;③***状态监视,报警信号触发和监视;④单个设备的控制;⑤***参数定值和缺省值的设定;⑥执行机构与控制***的接口配置。
(3)功能子组控制级,功能子组控制级将大功能组控制分为若干个小的控制功能组。如单组的送排风可以作为一个独立的功能组进行顺序控制,而每一功能组中又包括送风机和排风机等相对独立的被控设备,这些相对独立的被控设备可作为一个功能子组进行启停顺序控制。
(4)设备级控制,是顺序控制***的基础级,其接收功能子组来的命令,运行设备的控制程序,对设备进行启停控制。
当某个功能组级的顺序控制***置于自动方式时,控制程序将按顺序控制设备的启停。基于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)***可有2种典型的顺序控制方式:
(1)步序式:在每一程序步的一次判据中包含有上一步的二次判据,故有明显的步序关系。控制程序在步序转移的同时,根据控制要求可将前任意步序的输出指令闭锁(或不闭锁),以适应不同被控对象的要求。
(2)步进式:顺序控制的步序管理是依靠程控内部的步进环节实现的。步进环节根据输入条件或设定时间动作,依次发出步进脉冲,使程序步序产生转移条件,步进条件是每一程序步的二次判据。顺序控制的每一程序步是否输出操作指令,除了来自步进环节的步进条件外,还取决于该步的一次判据是否具备,在程序步转换的同时闭锁输出指令。
顺序控制方法设计的关键在于:
(1)顺序控制方法的功能图编制:顺序控制功能图是顺寻控制方法设计的核心,编制功能图需要依据通风***的控制要求和受控设备的控制要求、可控性以及已有的运行规程和操作经验,使编制处的功能图符合运行要求且操作步骤尽量简化。顺序功能图是指描述控制***的顺序控制、功能和特性的一种图形表示法。
(2)顺序控制方法的逻辑设计:在进行顺序控制方法设计时,应考虑到保护连锁控制与顺序控制的优先级,顺序控制与自动调节的关系,单个设备的手动启停、顺序控制启停、联锁保护启停的优先级。
其中,顺序控制是指按照工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,在生产过程中各个执行机构自动按顺序进行操作。联锁控制是指某一参数达到设定值或某一设备启、停或开、关时,联动或闭锁对另一设备的控制。
本发明实施例提供的核电站通风***的控制方法如下:
(1)通风***顺序启动和停运要求
①***启动顺序:1号排风机→1号送风机→2号排风机→2号送风机/3号送风机(2号送风机与3号送风机可视为一个设备,同时启停);
②***停运顺序:2号送风机/3号送风机→2号排风机→1号送风机→1号排风机。
(2)通风***单组顺序启动和停运要求
将1号排风机和1号送风机设为功能子组1,2号排风机和2号送风机/3号送风机设为功能子组2,每个功能子组要求可单组顺序启动和停运,每台风机启动/停运间隔时间为6s。
(3)***联锁控制要求
①功能子组1中的两台风机,任意一台风机失去风量都会联锁另外一台风机停运;
②功能子组2中的三台风机,任意一台风机失去风量都会联锁另外两台风机停运。
③在厂房大门打开时,所有送风机停止运行,仅有1号排风机投入运行;当1号排风机出现故障的时候,***自动启动2号排风机。
本发明实施例的核电站通风***采用顺序控制方法,以达到核电站厂房负压控制***的设备顺序启动和停运要求、相关设备的联锁控制要求,保证通风***的流量差以维持通风厂房负压环境。
本发明实施例提供的核电站通风***的顺序控制方法,具体为:
(1)通风***顺序控制的结构
根据上述提及的顺序控制的结构,根据核电站厂房通风***的工艺特点和控制要求,通风***顺序控制分为3级控制:功能组控制级、功能子组控制级和设备控制级,其中,
①功能组控制级:在核电站厂房通风***中,两套送/排风***即设为两个功能组。这两个功能组分别对本组的设备进行控制、设备状态进行监测,以实现功能组的功能。
②功能子组控制级:单组的送排风可以作为一个独立的功能组进行顺序控制,而每一列功能组中又包括送风机和排风机等相对独立的被控设备,这些相对独立的被控设备可作为一个功能子组进行启停顺序控制。
③设备级控制:每一个送排风机可作为一个独立的控制对象进行顺序控制,这是顺序控制的基础级,其接收功能子组来的命令,运行设备的控制程序,对设备进行启停控制。
(2)通风***的顺序控制方式
当某个功能组级的顺序控制置于自动方式时,控制程序将按顺序控制设备的启停。根据厂房通风***的控制要求,本发明实施例将采用步进式顺序控制方式。
(3)通风***的顺序控制设计
本发明实施例提供的核电站通风***的顺序控制包括启动顺序控制和停运顺序控制两个过程,下面分别对启动顺序控制和停运顺序控制进行详细说明。
核电站通风***的控制方法,包括:
检查步骤:通风***和通风设备状态检查;
运行步骤:在通风***满足运行条件时,执行通风***启动顺序控制流程;
停运步骤:在通风***满足停运条件时,执行通风***停运顺序控制流程;
复位步骤:通风***信号复位并检查通风设备状态。
根据核电站厂房通风***的控制要求,拟采用步进式顺序控制策略,本发明实施例提供的核电站通风***的启动顺序控制的功能图如图1所示,完整流程为:
S1、通风***状态检查,通风设备状态检查;即对通风***的送风机、排风机状态的检查,是否处于停运或启动状态(检查步骤);
S2、通风***是否满足运行条件;若否,则返回S1;若是,则执行S3;其中,通风***运行条件为通风***和设备均处于停运状态、设备开关柜无故障信号且***无报警发生;
S3、通风***信号复位,发出通风***顺序启动允许信号,发出通风***顺序启动指令;
S4、判断1号排风机是否具备启动条件;若否,则跳转S0;若是,则执行S5;其中,1号排风机启动条件为通风***发出顺序启动允许信号、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号且设备处于“自动”模式;
S5、1号排风机启动(实际状态),若否,则跳转S0;若是,则执行S6;
S6、判断1号送风机是否具备启动条件,若否,则1号排风机将在(t+2)s后联锁停运,并跳转S0;若是,则执行S7;其中,1号送风机启动条件为通风***发出顺序启动允许信号、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号、设备处于“自动”模式、无1号排风机停运状态反馈、1号排风机运行状态反馈ts后出现且无“室内外差压高”信号;
S7、1号送风机启动(实际状态),若否,则1号排风机将在(t+2)s后联锁停运,并跳转S0;若是,则执行S8;
S8、判断2号排风机是否具备启动条件,若否,则跳转S0;若是,则执行S9;其中,2号排风机启动条件为通风***发出顺序启动允许信号、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号且设备处于“自动”模式;
S9、2号排风机启动(实际状态),若否,则跳转S0;若是,则执行S10;
S10、判断2号送风机和3号送风机是否具备启动条件;若否,则2号排风机将在(t+2)s后连锁停运,并跳转S0;若是,则执行S11;其中,2/3号送风机启动条件为***发出顺序启动允许信号、无设备故障信号、无***停运信号、无***顺序停运信号、无单组顺序停运信号、设备处于“自动”模式、无2号排风机停运状态反馈、2号排风机运行状态反馈ts后出现且无“室内外差压高”信号;
S11、2号送风机启动(实际状态)和3号送风机启动(实际状态),若否,则2号排风机将在(t+2)s后连锁停运,并跳转S0;若是,则执行S12;
S12、通风***信号复位,检查通风设备状态。
其中,步骤S0为:
S0、通风***顺序启动失败,90s后出现报警,并返回步骤S1。
本发明实施例提供的核电站通风***的启动顺序控制的逻辑联锁设计为:
在此将功能子组1作为对象进行阐述,功能子组2的大部分情况与功能子组1相似,故暂不讨论。
①延时逻辑设计
启动过程中,风机的启动顺序为1号排风机→1号送风机→2号排风机→2号送风机/3号送风机,因此除1号排风机,其余风机的启动均需要采用前一台风机的状态反馈并增加延时功能,延迟的时间即为两台风机启动之间的间隔时间(如图2所示),送风***启动允许信号、***顺序启动(后延时10s)和1号送风机允许状态反馈取与后,以及送风***启动允许信号、1号送风机允许状态反馈和功能子组1单组顺序启动命令(后延时10s)取与,两者结果取或后发出1号送风机启动命令。
②启动时闭锁逻辑
启动过程中,由于1号排风机受到1号送风机的状态联锁。控制要求规定,1号送风机停运将会联锁1号排风机停运,因此,在正常启动过程中,若不对1号送风机的停运状态信号闭锁,则会导致无法启动1号排风机(如图3所示),1号送风机停运状态反馈、厂房大门开和1号排风机允许状态反馈取与后发出1号排风机停运命令。
③特殊工况下控制逻辑设计
在厂房大门打开时,所有送风机停止运行,仅有1号排风机投入运行。当1号排风机出现故障的时候,***自动启动2号排风机。
特殊工况出现时,***送风***停止运行,因此,可以通过采用触发“送风***停止运行”命令来实现,对于1号排风机运行,则需要根据1号风机的状态判断是否需要自动启动1号排风机,当1号排风机由于某种原因不能启动时,需要自动启动2号排风机(如图4所示)。
④手/自动切换
对于顺序控制***中必备功能之一,手/自动切换是不可缺少的。手/自动切换功能提供多种操作手段,方便***故障时进行人工干预(如图5所示)。
本发明实施例提供的核电站通风***的停运顺序控制是启动顺序控制的反过来,本发明实施例提供的核电站通风***的停运顺序控制的功能图如图6所示,具体步骤如下:
S101、通风***状态检查,通风设备状态检查;
S102、通风***是否满足停运条件;若否,则返回S101;若是,则执行S103;其中,通风***停运条件为***设备均处于运行状态和无厂房大门开信号;
S103、发出通风***顺序停运指令;
S104、判断2/3号送风机(为2号送风机和3号送风机)是否具备停运条件;若否,则跳转S100;若是,则执行S105;其中,2/3号送风机停运条件为***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态且无其它启动信号存在;
S105、2/3号送风机停运(实际状态),若否,则跳转S100;若是,则执行S106;其中,送风机停运(实际状态)表示送风机实际的运行状态。
S106、判断2号排风机是否具备停运条件,若否,则由于2/3号送风机停运,***自动联锁出现停运2号排风机信号,并跳转S107;若是,则执行S107;其中,2号排风机停运条件为***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态、无其它启动信号存在且2/3号送风机停运状态反馈ts后出现;
S107、2号排风机停运(实际状态),若否,则跳转S100;若是,则执行S108;
S108、判断1号送风机是否具备停运条件,若否,则跳转S100;若是,则执行S109;其中,1号送风机停运条件为***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态、无其它启动信号存在且2号排风机停运状态反馈在t s后出现;
S109、1号送风机停运(实际状态),若否,则跳转S100;若是,则执行S110;
S110、判断1号排风机是否具备停运条件;若否,则由于1号送风机停运,通风***自动联锁出现停运1号排风机信号,并执行S111;若是,则执行S111;其中,1号排风机停运条件为***出现顺序停运命令、送风机处于运行状态、无其它启动信号存在且1号送风机停运状态反馈ts后出现;
S111、1号排风机停运(实际状态),若否,则跳转S100;若是,则执行S112;
S112、通风***信号复位,检查通风设备状态。
其中,步骤S100为:
S100、通风***顺序停运失败,90s后出现报警,并返回步骤S101。
本发明实施例提供的核电站通风***停运顺序控制联锁设计为:
以功能子组1作为对象进行阐述,功能子组2的大部分情况与功能子组1相似,故暂不讨论。
①延时逻辑设计
停运过程中,风机的停运的顺序为2号送风机/3号送风机→2号排风机→1号送风机→1号排风机,因此除2号送风机/3号送风机,其余风机的停运均需要采用前一台风机的停运状态反馈并增加延时功能,延迟的时间即为两台风机停运之间的间隔时间(如图7所示)。
②功能子组1内一台风机停运联锁另一台风机停运逻辑
由于功能子组1内的排风机作为顺序启动的起点,因此,1号送风机停运联锁1号排风机停运的逻辑需要设置闭锁逻辑。由1号排风机停运联锁1号送风机停运的逻辑只需要一个简单的“与”逻辑即可实现(如图8所示)。
在核电站厂房负压控制***中采用顺序控制技术,简化运行人员操作步骤,降低了运行人员误动作概率,大大增加***的自动化水平,提高***效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。