核电站蒸汽发生器冲洗装置控制系统的开发.pdfVIP

第 26卷 第2期 核 动 力 工 程 Voll.26.No.2 2 0 0 5 年 4月 NuclearPowerEngineering Apc2005 文章编号:0258-0926(2005)02-0167-05 核电站蒸汽发生器冲洗装置控制系统的开发 李必成 ，‘戴 兵2，盛赛斌’，刘于珑2，王先元 “ (1.武汉大学自动化系，430072;2.核动力运行研究所，武汉，43007 摘要:随着核电站运行和管理水平的提高，蒸汽发生器((SG)二次侧维护越来越受到重视。笔者开发的SG 冲洗装置的主要部份是以PLC控制器和交流伺服电机核心组成的高精度运动控制系统。人一机操作界面采用 现场操作站和遥控触摸屏相结合的方式，减少操作人员整体辐射水平。同时，该系统还具有事故工况下急停、 泥渣收集和运行状态视频监视等功能。最后，提出了利用人工神经网络模型补偿冲洗手臂挠曲和系统运动控 制中静摩擦力等造成的非线性影响，进一步提高系统控制精度。系统运行稳定、操作简单。 关健词:蒸汽发生器;冲洗装置;控制系统;可编程控制器;人工神经网络 中图分类号:TL353+.13:TM571.6+1 文献标识码:A 1 引 言 排传热管管间处。冲洗手臂顶端喷嘴在旋转直流 核电厂功率损失中有80%是由于蒸汽发生器 电机的带动下将高压水射向距离不同的传热管间 (SG)故障引起的。核电厂运行期间，二回路系统 隙，清除整个管板表面大部分面积的泥渣，并集 的腐蚀产物进人SG二次侧，蒸发、浓缩并沉积 中回收。步进电机通过光电编码器模块向控制器 在传热管、管板和支撑板上以及支撑板与传热管 PLC反馈步进位移误差，控制步进精度。同时， 隙缝之间，形成硬状泥渣，严重影响SG传热管 为防止冲洗手臂旋转装置与SG内部构件发生碰 的完整性、传热效率和SG的水位控制[[1.21c20 撞，设置接近开关以便监视机械手臂旋转装置的 世纪80年代，法国用SRA机械清洗方法，将高 旋转状态。SG冲洗装置控制系统原理框图如图1 压水从中间管廊射人，击碎并带走泥渣块;美国 所示。控制系统能进行各种参数设定、运行状态 爱迪生联合公司开发的CECIL装置[31，能从管廊 显示和系统自诊断等功能。在故障状态下，系统 伸进管束，实现对整个管板表面的清洗除渣，集 还具有报警和紧急停止功能。操作人员可通过遥 冲洗和检查一体化。随着国内商用核电站规模的 控实现以上功能，减少所受辐射水平。 扩大，对SG水力冲洗装置提出了国产化要求。 笔者开发的SG冲洗装置的主要部份是以 PLC控制器和交流伺服电机核心组成的高精度运 动控制系统。根据SG设备的内部结构，设计了 适当的控制保护措施。 2 控制系统工作原理 SG水力冲洗装置可以抽象为一个具有两自 由度的机械手臂。对SG泥渣进行水力冲洗时， 图1SG冲洗装置控制系统原理框图 冲洗机械手臂在交流伺服步进电机和控制器PLC Fig.1PrincipleDiagramofSGCleaning DeviceControlSystem 的作用下，将喷射出的高压水精确定位于SG每 收稿日期:2004-02-13;修回日期:2004-11-09 核 动 力 工 程 Vol.26.No.2.2005 3 控制系统 主电源 无效 有效 定位完成((COIN) 3.1 系统组成 伺服电机 根据SG冲洗控制系统的设计要求，系统硬 报普(ALM) 件的配置和分布如下: