核电站汽动给水泵离线调试模拟装置制造方法及图纸

发明专利技术公开了一种核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，包括电源管理模块和模拟模块，所述模拟模块依据预存信息生成核电站汽动给水泵的转速给定值，并将转速给定值转换输送至转速控制系统的远程转速给定值接口。所述模拟模块通过执行器获得核电站汽动给水泵的驱动命令，依据驱动命令、实时的转速给定值和核电站汽动给水泵数学模型生成核电站汽动给水泵的转速检测信号，并将转速检测信号转换输送至转速控制系统的转速检测接口，电源管理模块对模拟模块供电。本发明专利技术模拟核电站汽动主给水泵，为汽动主给水泵的调速器提供虚拟的控制对象，从而便于离线调试和烤机，降低现场调试风险，提升核电站运行的稳定性和可靠性。

Off-line commissioning simulator for steam feed pump in nuclear power plant

The invention discloses an off-line debugging simulation device for steam feed pump in nuclear power plant, which includes power management module and simulation module. The simulation module generates the speed setting value of steam feed pump in nuclear power plant based on the pre-stored information, and transfers the speed setting value to the remote speed setting value interface of speed control system. The analog module obtains the driving command of the nuclear power plant steam feed pump through the actuator, generates the speed detection signal of the nuclear power plant steam feed pump according to the driving command, the real-time speed setting value and the mathematical model of the nuclear power plant steam feed pump, and transfers the speed detection signal to the speed detection interface of the speed control system. The power management module supplies power to the analog module. The invention simulates the main steam feed pump of nuclear power plant, provides virtual control object for the governor of the main steam feed pump, so as to facilitate off-line debugging and baking machine, reduce debugging risk on site, and improve the stability and reliability of the operation of nuclear power plant.

【技术实现步骤摘要】
核电站汽动给水泵离线调试模拟装置
本专利技术涉及核电站中对汽动主给水泵转速控制系统的调试。
技术介绍
核电站蒸汽发生器水位控制系统是整个二回路的控制中枢，该控制回路由一个串级PID组成，其内环即为以给水泵转速为控制对象的单回路PID控制系统，是整个控制系统中的重要一环，直接影响调节品质。核电站二回路的动力来源为两台汽动主给水泵和一台电动主给水泵。在正常启机过程中，先启动电动给水泵；当核功率升至8％Pn平台时，第一台汽动主给水泵启动；当核功率升至30％Pn平台时，启动第二台汽动主给水泵。当核功率在65％以上时，必须要求两台给水泵工作，另一台给水泵处备用状态。核电站正常运行期间，两台汽动主给水泵运行，电动主给水泵备用。给水泵转速控制系统以一台商用汽轮机专用调速器为核心，其稳定性、可靠性和调速品质需要在该调速系统应用到现场前经过严格的测试。目前，国内在对调速系统进行测试时，仅靠模拟实际转速、给定转速的方法判断调速系统的作用方向。在现场施工、调试时，采用传统的PID整定方法。然而目前这种测试方法，由于转速控制系统的调节品质无法确定，不同厂家工艺系统差别大，厂家预设的PID参数有无法匹配当前控制对象的可能。而且，调速系统正常工作时，接收转速给定指令，并测量当前实时转速，经PID运算后产生控制输出，控制当前转速在给定状态，由于传统测试方法的控制回路是断开的，控制输出不能作用于实时转速上，因此传统的测试方法无法判断控制品质。故急需一种解决上述问题的核电站汽动给水泵离线调试装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，模拟核电站汽动主给水泵，为汽动主给水泵的转速控制系统提供虚拟的控制对象，从而便于离线调试和烤机，降低现场调试风险，提升核电站运行的稳定性和可靠性。为了实现上有目的，本专利技术公开了一种核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，用于调试汽动给水泵的转速控制系统，所述转速控制系统通过执行器输出汽动给水泵的驱动命令，核电站汽动给水泵离线调试模拟装置包括电源管理模块和模拟模块，所述模拟模块包括转速实时值输出电路、转速给定值输出电路、执行器检测电路和处理电路，所述处理电路依据存储的预设转速给定信息生成对应的转速给定值，并将所述转速给定值输送至转速给定值输出电路，所述转速给定值输出电路将所述转速给定值转换输送至所述转速控制系统的远程转速给定值接口；所述执行器检测电路接所述执行器以获得所述驱动命令，并转换处理所述驱动命令，将所述驱动命令输送至所述处理电路；所述处理电路依据所述驱动命令、实时的转速给定值和存储的核电站汽动给水泵数学模型生成转速检测信号，并将所述转速检测信号输送至转速实时值输出电路，所述转速实时值输出电路将所述转速检测信号转换输送至所述转速控制系统的转速检测接口，所述电源管理模块对所述模拟模块中各电路供电。本专利技术以核电站汽动主给水泵的运行和试验数据为基础，设计一种核电站汽动主给水泵的模拟装置，为汽动主给水泵的调速器(转速控制系统)提供虚拟的控制对象，可以模拟核电站汽动水泵对转速控制系统输出转速检测信号和转速给定值，从而便于离线调试和烤机，降低现场调试风险，提升核电站运行的稳定性和可靠性。一方面，本专利技术和核电站汽动主给水泵转速控制系统的接口兼容，能够模拟现场的信号传输。另一方面，本专利技术内部存储有核电站汽动给水泵数学模型，能够模拟实际转速对控制作用的实时响应。再一方面，本专利技术在测试和烤机阶段为调速系统提供控制对象，形成闭环控制系统，便于PID参数整定实验和可靠性测试。较佳地，所述处理电路在生成转速给定值后，还对所述转速给定值进行回读检测，并判断检测到的转速给定值和生成的转速给定值之差是否符合预设阈值，若符合则控制所述转速给定值输出电路将所述转速给定值输送至所述转速控制系统的远程转速给定值接口，若不符合则报警并至安全位保护系统。较佳地，所述核电站汽动给水泵离线调试模拟装置还包括参考电压生成电路，所述参考电压生成电路与所述处理电路相连，并对所述处理电路提供参考电压。较佳地，所述参考电压生成电路包括电压生成芯片TL431，所述电压生成芯片将所述电源管理模块输送的直流电压转换为对应的高精度电压，并将所述高精度电压输送至所述处理电路以作为所述处理电路的参考电压。较佳地，所述转速实时值输出电路包括光电隔离电路，所述光电隔离电路接受所述转速检测信号并将所述转速检测信号输送至所述转速检测接口，且所述转速检测信号为PWM波信号。较佳地，所述转速给定值输出电路接所述转速检测信号，对所述转速检测信号进行放大处理并将所述转速检测信号转换为对应的电流信号，将所述电流信号输送至所述远程转速给定值接口。具体地，所述转速给定值输出电路包括第一运算放大器、分压电路、第二运算放大器、场效应管、分压电阻和输出接口，所述第一运算放大器的正向输入端接所述转速检测信号，并对所述转速检测信号进行放大处理后经所述分压电路分压后输送至所述第二运算放大器，供所述第二运算放大器放大后通过一电阻输送至所述场效应管的栅极，所述输出接口、场效应管的漏极、源级、分压电阻依次串接于一直流电压和地之间，且所述输出接口输出电流信号至所述远程转速给定值接口。更具体地，所述核电站汽动给水泵离线调试模拟装置还包括回读输出端，所述回读输出端通过一电阻接至所述分压电阻的正极，所述处理电路接所述回读输出端并通过所述回读输出端检测转换成电流信号的转速给定值，判断检测到的转速给定值和生成的转速给定值之差是否符合预设阈值，若符合则控制所述转速给定值输出电路将所述转速给定值输送至所述转速控制系统的远程转速给定值接口，若不符合则反馈信号至所述回读输出端以使得所述转速给定值不输送至所述远程转速给定值接口，且报警并至安全位保护系统。较佳地，所述执行器检测电路包括运算放大电路，所述运算放大电路接所述执行器的命令输出端以获得驱动命令，并放大处理所述驱动命令后输送至所述处理电路。较佳地，所述处理电路将所述驱动命令转换为百分比形式的模型驱动信号，并依据存储的核电站汽动给水泵数学模型、所述模型驱动信号和实时的转速给定值生成所述转速检测信号。附图说明图1是本专利技术所述核电站汽动给水泵离线调试模拟装置的结构框图。图2是本专利技术所述参考电压生成电路的电路图。图3a、图3b是本专利技术所述转速实时值输出电路的电路图。图4是本专利技术所述转速给定值输出电路的电路图。图5是本专利技术所述执行器检测电路的电路图。图6是本专利技术所述处理电路的工作流程图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。参考图1，本专利技术公开了一种核电站汽动给水泵离线调试模拟装置100，用于调试汽动给水泵的转速控制系统200，所述转速控制系统200通过执行器300输出汽动给水泵的驱动命令，所述核电站汽动给水泵离线调试模拟装置100包括电源管理模块10和模拟模块20，所述模拟模块20包括转速实时值输出电路21、转速给定值输出电路22、执行器检测电路23和处理电路24。继续参考图1和图6，所述处理电路24依据存储的预设转速给定信息生成对应的转速给定值，并将所述转速给定值输送至转速给定值输出电路22。所述转速给定值输出电路22将所述转速给定值转换并输送至所述转速控制系统200的远程转速给定值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，用于调试汽动给水泵的转速控制系统，所述转速控制系统通过执行器输出汽动给水泵的驱动命令，其特征在于：包括电源管理模块和模拟模块，所述电源管理模块对所述模拟模块中各电路供电，所述模拟模块包括：执行器检测电路，接所述执行器以获得所述驱动命令，并转换处理所述驱动命令，将所述驱动命令输送至处理电路；处理电路，依据存储的预设转速给定信息生成对应的转速给定值，并将所述转速给定值输送至转速给定值输出电路，依据所述驱动命令、实时的转速给定值和存储的核电站汽动给水泵数学模型生成转速检测信号，并将所述转速检测信号输送至转速实时值输出电路；转速给定值输出电路，将所述转速给定值转换输送至所述转速控制系统的远程转速给定值接口；转速实时值输出电路，将所述转速检测信号转换输送至所述转速控制系统的转速检测接口。

【技术特征摘要】
1.一种核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，用于调试汽动给水泵的转速控制系统，所述转速控制系统通过执行器输出汽动给水泵的驱动命令，其特征在于：包括电源管理模块和模拟模块，所述电源管理模块对所述模拟模块中各电路供电，所述模拟模块包括：执行器检测电路，接所述执行器以获得所述驱动命令，并转换处理所述驱动命令，将所述驱动命令输送至处理电路；处理电路，依据存储的预设转速给定信息生成对应的转速给定值，并将所述转速给定值输送至转速给定值输出电路，依据所述驱动命令、实时的转速给定值和存储的核电站汽动给水泵数学模型生成转速检测信号，并将所述转速检测信号输送至转速实时值输出电路；转速给定值输出电路，将所述转速给定值转换输送至所述转速控制系统的远程转速给定值接口；转速实时值输出电路，将所述转速检测信号转换输送至所述转速控制系统的转速检测接口。2.如权利要求1所述的核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，其特征在于：所述处理电路在生成转速给定值后，还对所述转速给定值进行回读检测，并判断检测到的转速给定值和生成的转速给定值之差是否符合预设阈值，若符合则控制所述转速给定值输出电路将所述转速给定值输送至所述转速控制系统的远程转速给定值接口，若不符合则报警并至安全位保护系统。3.如权利要求1所述的核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，其特征在于：所述模拟模块还包括参考电压生成电路，所述参考电压生成电路与所述处理电路相连，并对所述处理电路提供参考电压。4.如权利要求1所述的核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，其特征在于：所述参考电压生成电路包括电压生成芯片TL431，所述电压生成芯片将所述电源管理模块输送的直流电压转换为对应的高精度电压，并将所述高精度电压输送至所述处理电路以作为所述处理电路的参考电压。5.如权利要求1所述的核电站汽动给水泵离线调试模拟装置，其特征在于：所述转速实时值输出电路包括光电隔离电路，所述光电隔离电路接受所述转速检测信号并将所述转速检测信号输送至所述转...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕跃跃，杨壮豪，杨林山，熊国华，王洪涛，赵东升，孙跃，杨超，王绪霄，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，中广核核电运营有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44