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基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法及其系统技术方案

技术编号:40386956 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-20 22:20
本发明专利技术涉及一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法及其系统。该方法包括冗余切换步骤:S10、第一控制器与第二控制器分别根据当前的控制状态生成对应的PWM心跳信号。控制状态包括断电或自检异常状态、具有控制权状态、备用状态、故障状态。S11、获取对方的PWM心跳信号。S12、根据对方的PWM心跳信号判断对方是否正常,若判断对方不正常,则进行调速执行器的控制权切换。实施本发明专利技术可在不停机状态下快速切换至备用控制器以保持设备正常运行,提高柴油机控制系统的稳定性、可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电柴油机,尤其涉及一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法及其系统


技术介绍

1、核电应急柴油机为核电厂的应急发电机组的原动机,在核电站的厂用电源发生故障时(也即在市电和自发电都无法工作的情况下),提供应急电源以确保安全停堆和防止关键设备损坏,从而确保反应堆冷却系统和关键设备的完整性。

2、而调速控制器是核电应急柴油发电机组的核心控制部件,是核安全的重要仪控设备。因起到核应急相关功能,对可靠性要求较高,且原机ecs控制系统长期依赖进口,随着电子控制技术的快速发展,需在产品的设计思路和控制集成度方面进行改进提升。尤为重要的是,目前在供货和售后服务及时性、产品稳定性以及元器件可靠性等方面也产生了一系列问题。虽然原厂家也已经同步开展技术升级,但升级版本的控制器仍旧未进行冗余设计,当控制器发生故障时就须对整体进行更换,无法仅对故障控制器进行切换,工程量大,严重影响应急柴油机的安全可靠性。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题在于,提供一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法及其系统。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,应用于包括调速执行器的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制系统,包括冗余切换步骤:

3、s10、第一控制器与第二控制器分别根据当前的控制状态生成对应的pwm心跳信号,其中,所述控制状态包括断电/自检异常状态、主控制状态、备用状态、故障状态;

4、s11、获取对方的pwm心跳信号;

5、s12、根据所述对方的pwm心跳信号判断对方是否正常;若否,则进行所述调速执行器的控制权切换。

6、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法中,

7、s12、在所述第二控制器的控制状态为备用状态时,所述第二控制器根据所述第一控制器的pwm心跳信号,判断所述第一控制器的控制状态是否由主控制状态变更为断电/自检异常状态或故障状态;

8、s13、若是,则所述第二控制器将自身当前的控制状态由备用状态变更为主控制状态,且开启与所述调速执行器的控制信号输出通道,以获取所述调速执行器的控制权。

9、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法中,步骤s13还包括:

10、当所述第一控制器的控制状态由主控制状态变更为故障状态时,则所述第一控制器关闭与所述调速执行器的控制信号输出通道,以使所述调速执行器的控制权转移。

11、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法中,所述第一控制器连接所述调速执行器的第一线圈和第二线圈,所述第二控制器连接所述调速执行器的第一线圈和第二线圈,具有控制权的第一控制器控制所述第一线圈和所述第二线圈,步骤s13包括:

12、当所述第一控制器的控制状态由主控制状态变更为断电/自检异常状态或故障状态时,则所述第二控制器将自身当前的控制状态由备用状态变更为主控制状态,且开启与所述第一线圈及所述第二线圈的控制信号输出通道,以获取所述调速执行器的控制权。

13、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法中,该方法还包括:

14、s14、第一控制器与第二控制器同步采集被控设备的当前信号,以及根据所述当前信号基于预设逻辑算法进行同步计算,得到计算结果,而且,具有控制权的第一控制器以所述第二控制器的计算结果为依据进行校验。

15、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法中,该方法还包括:

16、s15、接收外部输入的切换指令,并根据所述切换指令进行控制权转移,而且,在维持预设时长后将控制权切换回来。

17、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法中,该方法还包括:

18、s16、接收外部输入的第一停机指令或任一故障触发的第二停机指令,控制所述调速执行器拉动齿条使其位置归零。

19、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法中,该方法还包括转速闭环控制步骤:

20、s20、确定发动机的目标转速,并获取所述发动机的实际转速以及所述调速执行器的实际齿条位置;

21、s21、将所述实际转速和所述目标转速作为第一输入信号经第一pid控制器进行处理,得到目标齿条位置;

22、s22、将所述实际齿条位置和所述目标齿条位置作为第二输入信号经第二pid控制器进行处理,得到目标pwm信号;

23、s23、将所述目标pwm信号发送至所述调速执行器,以驱动其线圈拉动齿条从而控制发动机达到所述目标转速。

24、另外,本专利技术还提供一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制系统,包括第一控制器、第二控制器以及与所述第一控制器和第二控制器连接的调速执行器;

25、所述第一控制器、所述第二控制器,分别用于根据当前的控制状态生成对应的pwm心跳信号,并获取对方的pwm心跳信号;而且,根据所述对方的pwm心跳信号判断对方是否正常;若否,则进行所述调速执行器的控制权切换;其中,所述控制状态包括断电或自检异常状态、具有控制权状态、备用状态、故障状态。

26、进一步,在本专利技术所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制系统中,所述控制系统还包括多个增压器,所述第一控制器和所述第二控制器分别高边连接所述增压器的电磁阀;当任一高边控制信号有效时,则所述电磁阀工作。

27、实施本专利技术的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法及其系统,具有以下有益效果:本专利技术通过监测对方的pwm心跳信号能够使核电柴油机在不停机状态下快速切换至备用控制器以保持设备正常运行,提高柴油机控制系统的稳定性、可靠性。

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【技术保护点】

1.一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,应用于包括调速执行器的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制系统,其特征在于,包括冗余切换步骤:

2.根据权利要求1所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,步骤S13还包括:

4.根据权利要求2所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,所述第一控制器连接所述调速执行器的第一线圈和第二线圈,所述第二控制器连接所述调速执行器的第一线圈和第二线圈,具有控制权的第一控制器控制所述第一线圈和所述第二线圈,步骤S13包括:

5.根据权利要求1所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,该方法还包括:

6.根据权利要求1所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,该方法还包括:

7.根据权利要求1所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,该方法还包括:

8.根据权利要求1所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,该方法还包括转速闭环控制步骤:

9.一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制系统,包括第一控制器、第二控制器以及与所述第一控制器和第二控制器连接的调速执行器,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括多个增压器,其特征在于,所述第一控制器和所述第二控制器分别高边连接所述增压器的电磁阀;当任一高边控制信号有效时,则所述电磁阀工作。

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【技术特征摘要】

1.一种基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,应用于包括调速执行器的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制系统,其特征在于,包括冗余切换步骤:

2.根据权利要求1所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,步骤s13还包括:

4.根据权利要求2所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,所述第一控制器连接所述调速执行器的第一线圈和第二线圈,所述第二控制器连接所述调速执行器的第一线圈和第二线圈,具有控制权的第一控制器控制所述第一线圈和所述第二线圈,步骤s13包括:

5.根据权利要求1所述的基于心跳监控的核电应急柴油机冗余控制方法,其特征在于,该方法还包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:张金柱金江善初向南吴孝雄姚汉奇穆峻峰闫宇马子焜郭永伟彭琛王小军邱毓白宇星高瑞喜周柏均胡金来蔡章英
申请(专利权)人:阳江核电有限公司
类型:发明
国别省市:

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