核电设备控制装置及方法与流程

本发明涉及核电工程，尤其涉及核电设备控制装置及方法。

背景技术：

1、电源模块是核电站在役检查设备的重要组成部分，电源模块故障通常会引起设备失效无法正常工作，关键敏感元器件(如伺服系统中的编码器)的电源一旦发生故障甚至可能损坏设备自身及被检对象，对核电站的安全造成影响。

2、核电厂工作环境具有特殊性，一些核电设备需在辐射较高的工作现场通过电源模块、驱动模块和运动控制模块等设备配合来实现工作的控制，而给运动控制模块发送控制指令的上位机模块通常设于辐射较低的控制室内。虽然一些电源监控装置能够检测电源模块是否异常，并在异常时关断核电设备的供电，但仅局限于控制电源模块与核电设备间的通断，对电源发生异常后所采取的保护措施力度不足，如未对故障电源、可能引起电源故障的模块以及相关控制模块进行隔离，导致未被隔离的模块在电源断电后，一些控制设备仍执行的程序算法可能会使机组误动，而引起电源故障的模块未隔离，可能导致事故恶化，影响核电厂安全。因此亟需一种能够在电源模块异常时断开电源模块供电且快速触发相关隔离保护动作的装置。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种核电设备控制装置及方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电设备控制装置，包括:

3、电源模块；

4、驱动模块，用于根据驱动信号控制核电设备工作，并在接收到失能信号时切换为失能状态；

5、电源监控模块，与所述驱动模块和所述电源模块连接，用于监测所述电源模块的输出参数，根据所述输出参数输出反馈信号，在接收到关断信号时，断开所述电源模块与所述驱动模块间的连接；

6、运动控制模块，与所述电源监控模块和所述驱动模块连接，用于接收控制信号和所述反馈信号，根据所述控制信号输出所述驱动信号，还在接收到电源报警信号时输出所述失能信号，并停止输出所述驱动信号；

7、上位机模块，与所述运动控制模块连接，用于接收控制指令和所述反馈信号，根据所述控制指令输出所述控制信号，还根据所述反馈信号确定所述电源监控模块是否出现故障，当所述电源监控模块出现故障时，输出所述关断信号和所述电源报警信号，并停止输出所述控制信号。

8、优选地，所述上位机模块还用于根据所述反馈信号分析报警类型，以根据分析结果输出报警信息；其中，所述反馈信号包括电压反馈信号，所述报警类型包括过压报警和欠压报警；

9、所述核电设备控制装置还包括：

10、人机交互单元，与所述上位机模块连接，用于显示所述报警信息，并根据操作输出所述控制指令。

11、优选地，所述驱动模块包括：

12、设备驱动单元，与所述运动控制模块连接，用于根据所述驱动信号执行预定的驱动程序，以控制所述核电设备工作，还在所述核电设备工作过程中获取所述核电设备反馈的状态信号，并在接收到所述失能信号时停止执行所述驱动程序；

13、通信控制单元，连接在所述设备驱动单元与所述核电设备之间，用于在所述设备驱动单元执行所述驱动程序时，接通所述设备驱动单元与所述核电设备间的连接，在接收到所述失能信号时断开所述设备驱动单元与所述核电设备间的连接。

14、优选地，当所述核电设备为电机时，所述驱动模块还包括：

15、抱闸单元，与所述运动控制模块连接，用于在接收到所述失能信号时，使所述核电设备抱闸。

16、优选地，所述运动控制模块包括：

17、设备控制单元，与所述设备驱动单元和所述上位机模块连接，用于根据所述控制信号输出所述驱动信号，并在接收到所述电源报警信号时，停止输出所述驱动信号；

18、数据处理单元，与所述设备驱动单元和所述上位机模块连接，用于将所述状态信号反馈至所述上位机模块，并在接收到所述电源报警信号时，停止向所述上位机模块反馈所述状态信号。

19、优选地，所述电源监控模块包括：

20、电压检测单元，与所述电源模块和所述运动控制模块连接，用于监测所述电源模块的输出电压，并根据所述输出电压输出所述电压反馈信号；

21、隔离单元，与所述运动控制模块连接，用于对所述关断信号进行隔离；

22、第一开关单元，所述隔离单元连接，用于在接收到隔离后的关断信号时，输出断电信号；

23、第二开关单元，与所述第一开关单元、所述电源模块和所述核电设备连接，用于在接收到所述断电信号时，断开所述电源模块与所述核电设备之间的连接。

24、优选地，所述隔离单元包括光耦u1，所述第一开关单元包括第五电阻r5、第六电阻r6和第一开关管q1，所述第二开关单元包括继电器rl1；

25、所述光耦u1的发光体阳极连接所述运动控制模块、发光体阴极接数字地、受光体发射极接电源地、受光体集电极连接所述第五电阻r5的第一端，所述第五电阻r5的第二端接直流电压，所述第五电阻r5的第一端还经所述第六电阻r6连接至所述第一开关管q1的控制端，所述第一开关管q1的输入端连接所述继电器rl1的励磁线圈的一端、输出端接电源地，所述继电器rl1的励磁线圈的另一端接直流电压，所述继电器rl1的公共触点连接所述电源模块的输出端、常闭触点连接所述驱动模块。

26、优选地，所述电源监控模块还包括：

27、欠压保护单元，连接所述电源模块与所述隔离单元，用于在所述电源模块的输出电压小于预定的硬件保护下限值时，输出硬件关断信号至所述隔离单元；

28、过压保护单元，连接所述电源模块与所述隔离单元，用于在所述电源模块的输出电压大于预定的硬件保护上限值时，输出硬件关断信号至所述隔离单元。

29、优选地，所述欠压保护单元包括第二电阻r2和第一稳压管d1；所述第二电阻r2的第一端连接所述电源模块的输出端、第二端连接所述第一稳压管d1的阴极，所述第一稳压管d1的阳极连接所述隔离单元；

30、所述过压保护单元包括第二稳压管d2、第七电阻r7、第八电阻r8、第二开关管q2和第三电阻r3；所述第二稳压管d2的阴极连接所述电源模块的输出端，所述第二稳压管d2的阳极一路经所述第七电阻r7连接至所述第二开关管q2的控制端、另一路经所述第八电阻r8接数字地，所述第二开关管q2的输出端接数字地、输入端经所述第三电阻r3连接至所述第一稳压管d1的阴极。

31、本发明还构造了一种核电设备控制方法，应用于上位机模块，所述核电设备控制方法包括：

32、获取来自电源监控模块的反馈信号；其中，所述电源监控模块用于监测核电设备的电源模块的输出参数，以根据所述输出参数输出反馈信号；

33、获取控制指令，以根据所述控制指令输出控制信号至运动控制模块；其中，所述运动控制模块用于根据所述控制信号输出驱动信号至能够根据所述驱动信号控制所述核电设备工作的驱动模块；

34、根据所述反馈信号确定所述电源监控模块是否出现故障；

35、当所述电源监控模块出现故障时，输出关断信号和电源报警信号，并停止输出所述控制信号；其中，所述关断信号用于控制所述电源监控模块断开所述电源模块与所述驱动模块间的连接，所述电源报警信号用于控制所述运动控制模块停止输出所述驱动信号并输出能够控制所述驱动模块切换为失能状态的失能信号。

36、本发明的技术方案可以在核电设备的电源模块异常时，及时断开电源模块给核电设备的供电，还能使控制核电设备工作的相关模块进行隔离，有效避免了事故恶化，对提高核电厂的安全性起到积极作用。