[实用新型]一种核燃料装卸料机控制系统

说明书

本实用新型提出了一种核燃料装卸料机控制系统，包括操作控制台、触摸屏、PLC控制器、视频监控系统、称重系统，抓具系统、载荷保护测量系统，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；PLC控制器通过总线连接，并通过各种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；载荷保护测量系统在抓具系统调试及定期试验中，对抓具系统超载、欠载保护功能触发后，提供载荷保护制动距离的精确测量。本实用新型增加载荷保护测量系统能够解决无法直接、精确地检测核燃料起重设备载荷保护后制动距离的问题。

【技术领域】

本实用新型涉及控制系统的技术领域，特别是一种核燃料装卸料机控制系统。

【背景技术】

核燃料装卸料机是核电站燃料操作与贮存系统的关键设备，它通过与燃料转运装置的配合，完成反应堆核燃料组件的装料、换料和卸料。而核燃料装卸料机的控制系统则是装卸料机的大脑中枢，它必须满足高效、灵活、准确、安全和可靠。燃料组件在反应堆中的装载和卸出的更换工作主要利用燃料操作与贮存系统(简称PMC系统)来完成，装卸料机、人桥吊车是核燃料组件的抓具系统，也是PMC系统的核心设备，其工作的安全可靠性与核安全直接相关。

燃料组件在反应堆堆芯与相邻组件间隙只有1mm，燃料棒包壳厚度仅为0.8mm，因此燃料组件起升及下降过程中，与相邻组件存在较大挂碰风险。挂碰会产生载荷变化，触发抓具系统的超载或欠载保护系统动作，停止主提升运动，避免因组件挂碰后继续运动导致燃料组件破损，甚至燃料棒包壳破裂，突破第一道核安全屏障。

从载荷发生突变，到燃料组件停止运动，期间燃料组件运动的距离称为制动距离。制动距离由电控系统响应时间，机械制动器性能及状态共同决定。制动距离的大小直接决定燃料组件挂碰后组件的损坏程度，甚至称为燃料棒包壳是否破损，发生核泄漏的关键因素，现提出一种核燃料装卸料机控制系统。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种核燃料装卸料机控制系统，能够在核燃料组件抓具系统调试及定期试验中，对核燃料抓具系统超载、欠载保护功能触发后，提供了核燃料抓具系统载荷保护制动距离的精确测量的解决方案。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种核燃料装卸料机控制系统，包括操作控制台、触摸屏、PLC控制器、视频监控系统、称重系统，抓具系统、载荷保护测量系统，

所述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；

所述操作控制台上的各操作按钮、显示信号灯和数显表与PLC控制器相连接；

所述PLC控制器、触摸屏通过总线连接，并通过各种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；

所述视频监控系统提供直观的位置图像；

所述称重系统接入自动化网络，对重量信号实时监测，提供更完善的失重，超重，剐蹭等保护；

所述抓具系统用于对核燃料进行提升与释放，所述抓具系统具有超载、欠载保护功能；

所述载荷保护测量系统在抓具系统调试及定期试验中，对抓具系统超载、欠载保护功能触发后，提供载荷保护制动距离的精确测量。

作为优选，所述PLC控制器的逻辑处理单元实时地采集和监测由现场级设备反馈来的位移和重量信息，通过控制器内部逻辑程序，输出逻辑控制命令给各运动控制单元，通过位置编码器，实时获取各驱动电机的转速及行程，直接反馈到直流变频器中，通过变频器的内置计算回路，精确控制各运行部件的位置，实现投卸料操作。