[发明专利]应用集成运动控制功能PLC的核电站装卸料机控制系统

权利要求书

1.一种应用集成运动控制功能PLC的核电站装卸料机控制系统，包括操作 控制台、具有人机界面的触摸屏计算机和PLC控制器，其特征在于：所述的PLC 控制器为运行PLC和安全PLC组成的双PLC系统；其中运行PLC为集成运动控制 功能的PLC控制器，负责装卸料机的数据采集、逻辑控制、联锁保护、运动解 算和伺服驱动方面的功能；安全PLC为通用型PLC，负责装卸料机的安全保护系 统功能；操作台上的各操作按钮、显示信号灯和数显表与运行PLC连接，触摸屏 计算机与运行PLC通过总线连接；集成运动控制功能的PLC控制器通过接口模 块采集现场设备的数字I/O信号、编码器和载荷传感器的信息，进行计算处理 后，再通过接口模块将控制指令发送给伺服驱动器，使其完成对伺服电机的精 准控制；集成运动控制功能的PLC控制器与接口模块之间采用高速总线连接， 组成分布式的运动控制系统；装卸料机的安全保护系统信号与安全PLC相联。

2.如权利要求1所述的应用集成运动控制功能PLC的核电站装卸料机控制 系统，其特征在于：集成运动控制功能的PLC控制器与伺服驱动器之间通过接 口模块联接，集成运动控制功能的PLC控制器与接口模块之间通过DP Drive总 线通信，DP Drive具有时钟同步特性，确保定时向伺服驱动器发送控制指令， 实现定周期控制；同时通过接口模块控制伺服电机、控制异步电机、控制步进 电机，既可实现速度控制，也可以实现精确的位置控制，具有良好的可扩展性。

3.如权利要求1或2所述的应用集成运动控制功能PLC的核电站装卸料机 控制系统，其特征在于：所述的集成运动控制功能的PLC控制器的控制功能模 块包括：

a)循环调用模块，实现子程序模块的调用；

b)固定周期调用模块，为保证对大小车、主提升的实时控制，PLC控制器定 时向伺服驱动器发送控制指令，实现定周期控制；

c)编码器、伺服驱动器初始值设置模块，用于对系统进行初始化设置；

d)堆芯栅格维护管理模块，实现堆芯栅格装卸料记录和管理；

e)大车行走、速度控制模块，用于根据实时的大车位置，判断允许大车向 前、向后运行条件，根据不同的操作模式，对大车运行的方向和速度进行控制；

f)小车行走、速度控制模块，用于根据实时的小车位置，判断允许小车向 左、向右运行条件，根据不同的操作模式，对小车运行的方向和速度进行控制；

g)主提升升降、速度控制模块，用于根据实时的主提升位置，判断允许主 提升向上、向下运行条件，根据不同的操作模式，对主提升运行的方向和速度 进行控制；

h)电视杆升降、速度控制模块，用于根据实时的电视杆位置，判断允许电 视杆上升、下降运行条件，根据不同的操作模式，对电视杆运行的方向和速度 进行控制；

i)大车驱动模块，接收大车行走、速度控制模块的指令，进行伺服驱动器 驱动指令的解算，对驱动器进行控制；

j)小车驱动模块，接收小车行走、速度控制模块的指令，进行伺服驱动器 驱动指令的解算，对驱动器进行控制；

k)主提升驱动模块，接收主提升行走、速度控制模块的指令，进行伺服驱 动器驱动指令的解算，对驱动器进行控制；

l)电视杆驱动模块，接收电视杆行走、速度控制模块的指令，进行伺服驱 动器驱动指令的解算，对驱动器进行控制；

m)抓具啮合和脱扣控制模块，用于判断允许抓具啮合和脱扣的条件，对抓 具得啮合和脱扣操作进行控制；

n)故障处理模块，用于故障检测以及故障复位；

o)保护系统模块，用于系统的安全保护功能；

p)显示模块，用于显示大、小车、主提升的位置坐标以及载荷重量；

q)自动、半自动模块，实现装卸料机的自动、半自动操作；

r)偏移法换料模块，实现在选择偏移法换料时，提供大小车正确的偏移位 置。