[实用新型]装卸料机起升机构高低速轴传动比保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电站装卸料机电气联锁保护技术，尤其涉及到装卸料机起升机构高低速轴传动比保护功能。

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，其主要功能是在反应堆堆芯和燃料转动装置倾翻机之间装卸、转动燃料组件。压水堆装卸料机一般采用桥式起重机的结构，主要包括桥架、小车和起升机构，其中桥架和小车用于实现水平方向的运动，起升机构用于实现竖直方向的运动。由于燃料组件本身的特殊性，必须确保其转运过程万无一失，因此起升机构需要设置严格的联锁保护，防止其发生冲顶、超速、断轴等事故。

高低速轴传动比保护，常用于比较重要的起重机起升机构传动轴保护。一般采用电气控制的手段实时监测起升机构传动比，若发现其与实际值不一致，则说明起升机构可能发生断轴事故，须立刻停止运行进行检查。

目前，国内外核电站的装卸料机起升机构，有些没有设置起高低速轴传动比保护功能；有些采用监测高低速轴速度比的方法来实现此保护；有些则在高速轴和低速轴上专门设置绝对值编码器，通过监测位移值比来实现此保护。若不设置高低速轴传动比保护功能，起升机构的运行会存在一定的安全隐患；对于采用监测高低速轴速度比的方法，由于速度检测的实时性和精度较差，为防止误触发需要设置较大的保护阈值，保护效果较差；对于上述专门设置编码器以监测位移值的方法，虽然保护效果较好，但需要专门增加硬件设置，导致成本增大，系统更加复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种装卸料机起升机构高低速轴传动比保护装置，能够利用核电站装卸料机通常拥有的自身原有硬件条件，实现起升机构的高低速轴传动比保护功能。

为解决上述问题，本实用新型提供一种装卸料机起升机构高低速轴传动比保护装置，包括：

带总线接口和以太网接口的PLC，用于通过以太网与工业平板电脑进行通讯，同时通过工业控制总线与带总线接口的拉线式绝对值编码器、带总线控制功能的电机驱动器进行通讯，PLC通过工业控制总线读取带反馈编码器的起升电机和带总线接口的拉线式绝对值编码器的脉冲数值，并通过程序中预先设定的公式转化为当前理论和实际的低速轴位移值，若此时起升电机刚开始使能，或者接受到清除错误命令，则以当前的理论和实际低速轴位移值分别作为初始化时初始的理论和实际低速轴位移值，用初如化后的当前的理论和实际低速轴位移值分别分别减去初始的理论和实际低速轴位移值，得到理论和实际的低速轴相对位移值，通过比较理论和实际的低速轴相对位移值，确定当前传动比是否正常，其中，理论低速轴位移值为起升电机转动圈数除以高低速轴传动比，实际低速轴位移值为带总线接口的拉线式绝对值编码器的输出值乘以预先设定的系数；

带触摸屏功能的工业平板电脑，用于收用户的输入和显示相应的提示和警告信息；

带反馈编码器的起升电机，所述反馈编码器，用于实时反馈起升电机转过的脉冲数；

带总线控制功能的电机驱动器，用于向工业控制输出所述反馈编码器的当前位移值，以及所述起升电机当前的使能状态；

带总线接口的拉线式绝对值编码器，用于测量起升机构的低速轴位移值。

根据本实用新型的另一面，提供一种装卸料机起升机构高低速轴传动比保护方法，采用上述装卸料机起升机构高低速轴传动比保护装置，所述方法包括：

步骤一，带总线接口和以太网接口的PLC从工业总线上读取起升电机当前运行状态，确定起升电机是否开始使能；

步骤二，带总线接口和以太网接口的PLC从工业总线上读取带总线控制功能的电机驱动器输出的反馈编码器的位移值，其中，所述反馈编码器位移值即为带总线控制功能的电机驱动器上电后，起升电机已转过的编码器脉冲数；

步骤三，带总线接口和以太网接口的PLC从工业总线上读取带总线接口的拉线式绝对值编码器的输出值；

步骤四，带总线接口和以太网接口的PLC求取理论和实际上的低速轴位移值，即将所述反馈编码器的脉冲数转化为起升电机已转动圈数，再除以高低速轴传动比得到理论的低速轴位移值，并将带总线接口的拉线式绝对值编码器的输出值转化为实际的低速轴位移值；

步骤五，带总线接口和以太网接口的PLC确定是否需要重新初始化：若操作员在触摸屏是按下清除错误的按键，或者起升电机初次或者重新开始使能，则进行初始化，其中，初始化的方法是分别取当前的理论、实际低速轴位移值作为初始的理论、实际低速轴位移值；