一种核设施安全级控制设备的控制电路、控制方法及系统与流程

本发明属于核电控制，具体涉及一种核设施安全级控制设备的控制电路、控制方法及控制系统。

背景技术：

1、核燃料后处理厂的安全级控制系统用于发生事故工况后，唯一可用的控制系统，可以确保安全级控制设备能够可靠、正常地工作。事故工况包含：设计基准事故工况、正常电源失效、非安全级控制系统失效等。

2、核燃料后处理厂的安全级控制设备包含安全级气动开关阀、安全级电动开关阀和安全级泵、风机等电机类设备。随着控制系统逐渐优化和完善，所用控制设备在正常运行时候需要接受来自非安全级控制系统的命令，也需要接收来自安全级盘台i和安全级盘台ii的手动控制命令，也可以接收来自安全级控制系统的安全联锁命令，不同来源的控制命令在正常工况下均可以通过安全级控制系统实现对控制设备的操作；当事故工况或退防时，某个来源的控制命令可能不可信，需要对某个来源的控制命令进行闭锁以防止控制系统误动发生，因此，亟需设计一种安全级控制设备的控制电路，用于满足核燃料后处理厂安全级控制设备的上述控制需求，以保证后处理厂安全级控制设备运行可靠性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种核设施安全级控制设备的控制电路、控制方法及控制系统，可解决核燃料后处理厂安全级控制设备在不同运行工况下的可用性问题、退防权限切换问题，实现安全级控制设备的运行可靠性。

2、第一方面，本发明提供一种核设施安全级控制设备的控制电路，包括非安全级开/关控制回路、安全级盘台手动开/关控制回路、安全级联锁开/关控制回路、开/关命令回路、开/关反馈状态回路。

3、非安全级控制系统的非安开/关信号触点与第一切换开关、非安全级开/关继电器的线圈串联，以构成非安全级开/关控制回路，当非安开/关信号触点闭合，驱动非安全级开/关继电器的线圈带电，其中，第一切换开关为允许/禁止非安全级控制系统操作切换开关。

4、中央控制室开/关按钮与第二切换开关串联以构成第一支路，应急监控室开/关按钮与第二切换开关串联以构成第二支路，第一支路、第二支路、安全级盘台手动开/关继电器的常开触点三者并联之后，再与开/关状态继电器的常闭触点、安全级盘台手动开/关继电器的线圈串联，以构成安全级盘台手动开/关控制回路，其中，第二切换开关为中央控制室/应急监控室切换开关。

5、安全级联锁开/关信号的触点与安全级联锁开/关继电器的线圈串联，以构成安全级联锁开/关控制回路。

6、非安全级开/关继电器的常开触点、安全级盘台手动开/关继电器的常开触点、安全级联锁开/关继电器的常开触点三者并联之后，再与开/关设备串联，以构成开/关命令回路。

7、设备开/关位状态信号触点与开/关状态继电器的线圈串联，以构成开/关反馈状态回路。

8、开/关设备的常开触点与安全级控制设备串联，以实现对安全级控制设备的控制。

9、优选地，开/关命令回路还包括安全级盘台手动开/关继电器的常闭触点、安全级联锁开/关继电器的常闭触点。

10、非安全级开/关继电器的常开触点与安全级盘台手动关/开继电器的常闭触点串联后，与安全级盘台手动开/关继电器的常开触点、安全级联锁开/关继电器的常开触点三者并联之后，再与安全级联锁关/开继电器的常闭触点串联后，连接开/关设备，以实现开/关命令及优先级控制。

11、优选地，安全级控制设备包括单电控安全级控制设备。开/关设备包括开/关设备sr触发器。开/关命令回路包括开命令回路和关命令回路。

12、非安全级开继电器01zj的常开触点与安全级盘台手动关继电器04zj的常闭触点串联后，与安全级盘台手动开继电器03zj的常开触点、安全级联锁开继电器05zj的常开触点三者并联之后，再与安全级联锁关继电器06zj的常闭触点串联后，连接开/关设备sr触发器的置位端，以构成开命令回路。

13、非安全级关继电器02zj的常开触点与安全级盘台手动开继电器03zj的常闭触点串联后，与安全级盘台手动关继电器04zj的常开触点、安全级联锁关继电器06zj的常开触点三者并联之后，再与安全级联锁开继电器05zj的常闭触点串联后，连接开/关设备sr触发器的复位端，以构成关命令回路。

14、开/关设备sr触发器的常开触点与单电控安全级控制设备串联，以实现对单电控安全级控制设备的控制。

15、优选地，安全级控制设备包括双电控安全级控制设备。开/关设备包括开/关设备继电器。开/关命令回路包括开命令回路和关命令回路。

16、非安全级开继电器01zj的常开触点与安全级盘台手动关继电器04zj的常闭触点串联后，与安全级盘台手动开继电器03zj的常开触点、安全级联锁开继电器05zj的常开触点三者并联之后，再与安全级联锁关继电器06zj的常闭触点串联后，连接开/关设备继电器07zj的线圈，以构成开命令回路。

17、非安全级关继电器02zj的常开触点与安全级盘台手动开继电器03zj的常闭触点串联后，与安全级盘台手动关继电器04zj的常开触点、安全级联锁关继电器06zj的常开触点三者并联之后，再与安全级联锁开继电器05zj的常闭触点串联后，连接开/关设备继电器08zj的线圈，以构成关命令回路。

18、开/关设备继电器07zj的常开触点和开/关设备继电器08zj的常开触点分别与双电控安全级控制设备串联，以实现对双电控安全级控制设备的控制。

19、优选地，非安全级开/关控制回路包括非安全级开控制回路和非安全级关控制回路。

20、非安全级控制系统的非安开信号触点与第一切换开关、非安全级开继电器01zj的线圈串联，以构成非安全级开控制回路，当非安开信号触点闭合，驱动非安全级开继电器01zj的线圈带电。

21、非安全级控制系统的非安关信号触点与第一切换开关、非安全级关继电器02zj的线圈串联，以构成非安全级关控制回路，当非安关信号触点闭合，驱动非安全级关继电器01zj的线圈带电。

22、第一切换开关的两个触点分别接入非安全级开控制回路和非安全级关控制回路，用于允许或闭锁来自非安全级控制系统的控制操作。

23、优选地，安全级联锁开/关控制回路包括安全级联锁开控制回路和安全级联锁关控制回路。安全级联锁开信号的触点与安全级联锁开继电器05zj串联，当安全级联锁开信号的触点闭合，驱动安全级联锁开继电器05zj的线圈带电。安全级联锁关信号的触点与安全级联锁关继电器06zj串联，当安全级联锁关信号的触点闭合，驱动安全级联锁关继电器06zj的线圈带电。

24、优选地，安全级控制设备包括安全级气动开关阀、安全级电动开关阀、安全级泵、风机。

25、第二方面，本发明还提供一种核设施安全级控制设备的控制方法，采用第一方面所述的核设施安全级控制设备的控制电路，包括：响应于同一时刻接收到非安全级控制系统控制命令、安全级盘台手动命令、安全级联锁命令，根据以下优先级逻辑执行控制命令：安全级联锁命令＞安全级盘台手动命令＞非安全级控制系统控制命令。

26、第三方面，本发明还提供一种核设施控制系统，包括非安全级控制系统、安全级盘台、安全级控制系统，以及，第一方面所述的核设施安全级控制设备的控制电路。非安全级控制系统、安全级盘台、安全级控制系统，均与所述控制电路连接，用于通过控制电路控制安全级控制设备。

27、本发明提供的核设施安全级控制设备的控制电路、控制方法及控制系统，基于常规模拟技术，采用按钮、继电器、双稳态触发器搭建控制电路，从而保证安全级控制设备的运行可靠性。通过将来自非安全级控制系统的触点信号送至设备控制逻辑中，实现安全级控制设备接收非安全级控制系统的控制；将安全级盘台i和安全级盘台ii的按钮开关触点信号送至设备控制逻辑中，实现安全级控制设备接收安全级盘台的手动控制；将安全级联锁触点信号送至设备控制逻辑中，实现安全级控制设备的安全联锁逻辑。通过设置在中央控制室安全级盘台上的“允许/禁止非安全级控制系统操作”旋钮切换开关，将触点接入设备控制逻辑中，实现在正常运行时允许非安全级控制系统的操作命令，及事故工况时闭锁非安全级控制系统的操作命令。通过设置在应急监控室安全级盘台上的“中央控制室/应急监控室”旋钮切换开关，将触点接入设备控制逻辑中，可以选择当前由中央控制室或应急监控室操作安全级控制设备，实现在中央控制室与应急监控室的手动控制权限的切换。基于以上电路布置，且将非安全级控制系统命令相关的继电器常开触点、安全级盘台手动控制命令相关的继电器常开触点、安全级联锁控制命令相关的继电器常开触点并联后串接开/关设备，从而实现安全级控制设备能接收任一控制系统的控制命令，且具有事故工况下退防权限切换的功能。