[发明专利]一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电站装卸料机的模拟仿真控制领域，具体涉及一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统及模拟方法。

背景技术

装卸料机是核电站停堆换料期间完成反应堆换料的关键设备，在反应堆堆芯和燃料转运装置倾翻机（RX侧）之间水下装卸、转运燃料组件，其服务区域是反应堆换料水池和堆内构件存放池。从国内外核电站的装卸料机使用经验来看，在核电站机组运行期间，装卸料机停放在反应堆厂房内，无法使用装卸料机对操作员进行实际操作培训。此时装卸料机上的控制台被拆卸下来并转移至某个专用房间中，与装卸料机模拟机相连，形成一个完整的装卸料机操作培训系统，对装卸料机操作员进行相关的操作培训。

目前国内外核电站的装卸料机模拟机都采用了全实物1:1的设计，即电机、编码器、限位开关都采用了实体硬件设备。这种设计思想既不利于整个控制系统的布置又不能灵活仿真模拟各种运行工况，且缺乏很好的经济性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统及方法，提高核电站装卸料机操作员的培训效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统，包括时钟信号采集模块、与时钟信号采集模块连接的时钟信号检测模块以及与时钟信号检测模块连接的仿真信号输出模块，该系统还包括速度采集模块、与速度采集模块连接的编码器数值计算模块以及与编码器数值计算模块连接的格雷码转换模块，格雷码转换模块与仿真信号输出模块连接，其中：

时钟信号采集模块用于采集装卸料机控制台的编码器SSI信号仿真信号接收设备发出的同步SSI时钟信号，并将信号发送到时钟信号检测模块（12）；

速度采集模块用于采集装卸料机大车、小车或者主提升手柄发出的速度信号和运行方向信号，并根据采集到的速度信号计算得到卸料机大车、小车或者主提升手柄当前行程位置所对应的速度数值；

编码器数值计算模块用于根据所述的速度数值和运行方向信号计算大车编码器、小车编码器或者主提升编码器的当前数值；

格雷码转换模块用于将编码器的当前数值转换为对应的格雷码，并根据装卸料机大车、小车或者主提升实际使用的编码器对应的编码器位数将格雷码进行逻辑位移转换得到与实际编码器数值对应的编码器SSI仿真信号，并将编码器SSI仿真信号发送到仿真信号输出模块；

时钟信号检测模块用于检测同步SSI时钟信号的数据发送时序，并将检测结果发送到仿真信号输出模块；

仿真信号输出模块用于根据数据发送时序将编码器SSI仿真信号发送到装卸料机控制台的编码器SSI信号仿真信号接收设备。

进一步，如上所述的一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统，所述的时钟信号采集模块根据设定的采样时间间隔I采集并获取编码器SSI信号仿真信号接收设备发出的同步SSI时钟信号。

进一步，如上所述的一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统，所述的速度采集模块根据设定的采样时间间隔II采集并获取所述的速度信号和运行方向信号。

再进一步，如上所述的一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统，编码器数值计算模块包括：

增量计算单元：用于根据速度数值和预设的数学公式计算大车编码器、小车编码器或者主提升编码器所对应的编码器数值增量；

增量符号计算单元：用于根据运行方向信号确定编码器数值增量的正负；

当前数值计算单元：用于根据所述的编码器数值增量及其正负计算大车编码器、小车编码器或者主提升编码器的当前数值。

更进一步，如上所述的一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真系统，仿真信号输出模块将编码器SSI仿真信号输出置为高电平，仿真信号输出模块在同步SSI时钟信号的上升沿将编码器SSI仿真信号发送编码器SSI信号仿真信号接收设备。

一种应用于装卸料机模拟机的编码器信号仿真方法，包括以下步骤：

（一）采集装卸料机控制台的编码器SSI信号仿真信号接收设备发出的同步SSI时钟信号；

（二）采集装卸料机大车、小车或者主提升手柄发出的速度信号和运行方向信号，并计算装卸料机大车、小车或者主提升手柄当前行程位置所对应的速度数值；

（三）根据所述的速度数值和运行方向信号计算大车编码器、小车编码器或者主提升编码器的当前数值；