一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统制造方法及图纸

技术编号:19129741 阅读:20 留言:0更新日期:2018-10-13 06:59
本发明专利技术公开了一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,包括控制器模块、采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块、与上位机通信接口模块、输出端口模块以及隔离电源模块;控制器模块的输入端与采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块以及隔离电源模块的输出端连接;控制器模块的输出端与输出端口模块的输入端连接;控制器模块和与上位机通信接口模块双向连接;隔离电源模块为各模块供电。本发明专利技术的控制系统提供了一种多接口综合控制系统平台,能同时满足多种信号的输入,模拟量、485总线模式和光电隔离模式,自动识别及处理各类输入的传感器信号,保证了各类信号互不干扰,且设备工作稳定和可靠。

A control system for radioactive waste incineration plant

The invention discloses a control system for a radioactive waste incineration device, which comprises a controller module, a collection board module, a four-way optocoupler isolation input module, a 12-way 485 communication transceiver drive module, a communication interface module with a host computer, an output port module and an isolation power supply module, an input end and a collection of the controller module. Set board module, 4-way optocoupler isolation input module, 12-way 485 communication transceiver drive module and isolation power module output connection; controller module output and output port module input connection; controller module and communication interface module with the host computer bidirectional connection; isolation power module for each module for the supply Electricity. The control system of the invention provides a multi-interface integrated control system platform, which can simultaneously satisfy the input of various signals, analog signal, 485 bus mode and photoelectric isolation mode, automatically recognize and process various input sensor signals, ensure that all kinds of signals do not interfere with each other, and the equipment works stably and reliably.

【技术实现步骤摘要】
一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统
本专利技术涉及一种焚烧装置的控制系统,尤其涉及一种辐照性废弃物焚烧装置的控制系统。
技术介绍
随着国家对电力能源的多元化需求,核电得到了快速的发展。预计到2020年我国核电机组装机容量将达到4万MW总装机容量,但随之带来了大量的受到辐射的废弃物。这些废弃物包括中低放固体废弃物(辐照后的动植物尸体、工作防护装备)和高放废弃物(乏燃料和包装材料)。目前我们国内的处置方法是暂时存放和深层掩埋处理。在国际上较为流行的处理方法是放射性废物焚烧处理,它可以大大地提高储存、运输和最终处置的安全性。目前对辐照废弃物的焚烧方式有以下方式:空气燃烧法,分成充分空气燃烧法和可控空气量燃烧法两种,这种方法操作简便,燃烧完全,使用广泛,但尘灰的排气量难以控制且有未燃烧成分出现,对空气质量影响较大。焚烧法,分成热解焚烧法和焚烧融化法两种,这种方法是为了处理一些难烧的辐照废弃物,它是先将其热解为可燃气体,然后再对可燃气体进行高温燃烧处理,是在缺气或惰性气体的情况下气化,通过二次燃烧后焚化处理,这种方法反映时间长,燃烧相对充分。但焚烧装置炉压高,炉膛损耗大,结构及制造成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术存在的问题,提供一种控制高效、准确的辐射性废弃物焚烧装置的控制系统。实现本专利技术目的的技术方案是一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,包括控制器模块、采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块、与上位机通信接口模块、输出端口模块以及隔离电源模块;控制器模块的输入端与采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块以及隔离电源模块的输出端连接;控制器模块的输出端与输出端口模块的输入端连接;控制器模块和与上位机通信接口模块双向连接;隔离电源模块为各模块供电。所述控制器模块采用型号为ATMEGA128的单片机。所述采集板模块采用型号为TLC3548的模数转换器,采集温度传感器的信号。所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器;所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别设置在预加热炉、一次焚烧炉和二次焚烧炉中。所述4路光电耦合器隔离采集红外光电传感器的信号。所述红外光电传感器包括第一红外光电传感器和第二红外光电传感器;所述第一红外光电传感器水平设置在预加热炉中与下模具的模腔顶部齐平处;所述第二红外光电传感器水平设置在废弃物投料桶上部。所述12路485通信收发驱动模块采用两个SN65LBC184D芯片,采集气体流量传感器、压力传感器、大气质量检测传感器和核辐射监测传感器的信号。所述气体流量传感器设置在一次焚烧炉中;所述压力传感器设置在二次焚烧炉中;二次焚烧炉的排气经二次陶瓷过滤器过滤后分两路,一路排气通道上设置大气质量检测传感器,一路排气通道上设置核辐射监测传感器。所述与上位机通信接口模块采用型号为MAX3232E的芯片。所述输出端口模块包括四路输出端口电路,每路输出端口电路由输出扩展电路和驱动电路组成。输出扩展电路由ULN2803组成,它一端接控制器模块,另一端连接驱动电路;所述驱动电路分别连接预加热炉的废弃物成型机构、一次焚烧炉的出灰机构和二次焚烧炉的报警机构。采用了上述技术方案后,本专利技术具有以下的积极的效果:(1)本专利技术的控制系统提供了一种多接口综合控制系统平台,能同时满足多种信号的输入,模拟量、485总线模式和光电隔离模式,自动识别及处理各类输入的传感器信号,保证了各类信号互不干扰,且设备工作稳定和可靠。(2)本专利技术的控制系统在控制过程中,由控制器根据需求,采集来自不同路径的各种传感器送来的信号,在控制器中进行逻辑运算,根据逻辑运算结果执行相应的操作,通过输出端口模块输出控制信号使执行机构工作,并通过通信接口模块与上位机进行通信,实时显示和操控工作状态。(3)本专利技术具有有多路输出端口电路。各输出端口可以直接连接负载,包括各种控制灯、继电器、开关、电机和报警器等设备。(4)本专利技术配备有多路隔离电源,保证了系统使用的安全性、稳定性和可靠性。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本专利技术作进一步详细的说明,其中图1为本专利技术的焚烧系统结构图。图2为本专利技术系统控制图。图3为本专利技术的采集板模块的模数转换器电路图。图4为本专利技术的采集板模块的一路运放电路图。图5为本专利技术的光电耦合器隔离输入模块电路图。图6为本专利技术的485通信收发驱动模块之一电路。图7为本专利技术的485通信收发驱动模块之二电路图。图8为本专利技术的与上位机通信接口模块电路图。图9为本专利技术的手动选择功能端口的电路图。图10为本专利技术的输出端口模块的输出扩展电路图。图11为本专利技术的输出端口模块的驱动电路图。具体实施方式(实施例1)本实施例的辐射性废弃物焚烧系统见图1,包括处理过程依次设置的废弃物投料桶、预加热炉、一次焚烧炉、二次焚烧炉、一次陶瓷过滤器和二次陶瓷过滤器,通过投料及传送机构将废弃物投入预加热炉,将块状体结构的废弃物投入一次焚烧炉,将一次焚烧炉焚烧后的剩余废弃物投入二次焚烧炉,实现自动化,且避免人员辐射。废弃物投料桶用于暂时存储废弃物,废弃物投料桶上部水平设置第二红外光电传感器,废弃物投放量的多少由第二红外光电传感器来进行检测,当废弃物投放量超过第二红外光电传感器发出的这条水平线时,第二红外光电传感器感光通道被遮蔽,无法感知光线并输出低电平信号,这时控制投料装置停止向废弃物投料桶投料。当第二红外光电传感器感知有光状态,则输出为高电平,这时控制投料装置进行投料。预加热炉,用于对废弃物加热和成型,内置压缩废弃物、并使废弃物形成带至少一个燃烧通道孔的块状体结构的废弃物成型机构。废弃物在预加热炉内先进行预热处理,来完成对废弃物的去湿和烘干处理。设置第一温度传感器来测试其温度值,设定当温度≤80℃时,输出开关信号控制加热器继续加热,当>80℃时,控制加热器停止加热。确保使炉内温度恒定在80℃,并可以自动调整设定。废弃物成型机构包括上下模具,通过废弃物成型机构压缩处理废弃物形成带燃烧通道孔的块状体结构。预加热炉中,在与下模具的模腔顶部齐平处水平设置第一红外光电传感器,当废弃物充满模腔中,第一红外光电传感器感光通道被遮蔽,无法感知光线并输出低电平信号,这时控制废弃物成型机构开始工作,输出PWM信号控制压缩电机工作,通过上下模具联动来实现装料、压实和顶出三个动作,最终形成稳定的块状体结构。当废弃物被压缩使红外光电传感器感知有光状态,则输出为高电平,这时控制停止压缩操作,通过下顶杆顶出被压实的块状体结构。一次焚烧炉,连通丁烷气风机和空气风机,焚烧块状体结构的废弃物,产生的气体送入二次焚烧炉中。在欠氧条件下,焚烧产生大量CO、CH4等可燃成分,能将不完全焚烧过程转变为气体完全燃烧过程,对块状体废弃物进行热解和气化处理效果更好,因此需要控制好送入一次焚烧炉的燃气量。因此采用气体流量传感器对送入气体的流量进行检测。气体流量传感器通过485总线输出数字信号给控制器模块。当气量不够时(≤20M3/h),就通过数字信号控制丁烷气风机和空气风机的阀门打开加大送气,当流量达标时(>20M3/h),就控制阀门保持正常送气状态。在欠氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,其特征在于:包括控制器模块、采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块、与上位机通信接口模块、输出端口模块以及隔离电源模块;控制器模块的输入端与采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块以及隔离电源模块的输出端连接;控制器模块的输出端与输出端口模块的输入端连接;控制器模块和与上位机通信接口模块双向连接;隔离电源模块为各模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,其特征在于:包括控制器模块、采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块、与上位机通信接口模块、输出端口模块以及隔离电源模块;控制器模块的输入端与采集板模块、4路光电耦合器隔离输入模块、12路485通信收发驱动模块以及隔离电源模块的输出端连接;控制器模块的输出端与输出端口模块的输入端连接;控制器模块和与上位机通信接口模块双向连接;隔离电源模块为各模块供电。2.根据权利要求1所述的一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,其特征在于:所述控制器模块采用型号为ATMEGA128的单片机。3.根据权利要求1所述的一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,其特征在于:所述采集板模块采用型号为TLC3548的模数转换器,采集温度传感器的信号。4.根据权利要求3所述的一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,其特征在于:所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器;所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别设置在预加热炉、一次焚烧炉和二次焚烧炉中。5.根据权利要求1所述的一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,其特征在于:所述4路光电耦合器隔离采集红外光电传感器的信号。6.根据权利要求5所述的一种辐射性废弃物焚烧装置控制系统,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄宇航杨素秋
申请(专利权)人:常州信息职业技术学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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