一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置及方法
专利名称：一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置及方法
技术领域：
本发明属于核电控制领域，尤其涉及一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置及方法。
背景技术：
压水堆核电站主蒸汽系统是核电站重要系统之一，其承担了一回路反应堆裂变产生的热量传递到二回路的重要任务，将核岛内蒸汽发生器产生的高温高压饱和蒸汽送入常规岛驱动汽轮机带动发电机产生电力。核电站主蒸汽系统的安全可靠直接关系到压水堆核电机组的安全和运行效率。核电站主蒸汽隔离阀安装在二回路主蒸汽系统中，布置于核安全有关厂房和电器厂房顶部，用于当安全壳内或主蒸汽隔离阀下游的蒸汽管道破裂时，快速隔离主蒸汽，限制失控的蒸汽释放，使其不超过一台蒸汽发生器的水容量。在稳态运行工况下，主蒸汽隔离阀处于开启状态，在所有预计的正常或事故工况下，主蒸汽隔离阀在接收到隔离信号后，能在短时间内自动快速关闭。因此，核电站主蒸汽隔离阀控制系统是核安全相关的重要控制系统，然而目前，员工仅通过系统操作或维修手册来开展核电站主蒸汽隔离阀控制系统的理论学习，无法直观地了解核电站主蒸汽隔离阀控制系统的控制原理以及事故处理分析，不利于全面掌握相关的维修知识和技能。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，旨在解决现有技术中，员工通过系统操作或维修手册来开展核电站主蒸汽隔离阀控制系统的理论学习，无法直观地了解核电站主蒸汽隔离阀控制系统的控制原理以及事故处理分析，不利于全面掌握相关的维修知识和技能的问题。本发明的另一个目的在于提供一种核电站监护操作训练方法，以解决现有技术存在的无法正确执行监护操作的问题。本发明是这样实现的，一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，所述装置包括主控操作台，与所述主控操作台连接的至少一处理设备，分别与所述处理设备和外部空气压缩控制系统连接的主蒸汽隔离阀模拟设备，其中:所述主控操作台根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，所述处理设备对所述操作控制信号进行逻辑处理，输出逻辑控制信号，所述外部空气压缩控制系统提供的气源在所述逻辑控制信号的控制下驱动所述主蒸汽隔离阀模拟设备进行控制动作演示，所述主蒸汽隔离阀模拟设备同时将动作状态信息通过所述处理设备反馈给主控操作台。进一步地，所述主控操作台包括:工作状态操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出工作开启操作控制信号或工作关断操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行处于工作状态中的开启或关断的控制动作演示；
检测操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出检测操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行检测状态中的部分开启和部分关断的控制动作演示；紧急控制操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出紧急操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急状态中的快速关断的控制动作演示。对比单元，所述对比单元与所述工作状态操作系统、所述检测操作系统和所述紧急控制操作系统连接，用于将所述工作开启操作控制信号、所述工作关断操作控制信号、所述检测操作控制信号或所述紧急操作控制信号与所述反馈的逻辑状态信号对比，在对比结果不匹配时，输出紧急关断信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急关断动作。更进一步地，所述主控操作台还包括:报警系统，与所述对比单元连接，用于在接收所述紧急关断信号后，输出报警信号;所述主蒸汽隔离阀模拟设备反馈状态信号，所述处理设备对反馈状态信号进行处理，输出运行状态信号与标准信号进行比对，当不吻合时，发出报警。更进一步地，所述处理设备包括:电源系统，用于为所述处理设备供电；多个逻辑运算单元，用于根据所述操作控制信号进行逻辑运算处理，输出逻辑控制信号。更进一步地，所述逻辑运算单元包括多个继电器和插线槽，通过对所述插线槽插接组合，使多个所述继电器构成逻辑门，进行逻辑运算。更进一步地，所述继电器设有用于设置故障的继电器开关。更进一步地，所述继电器开关具有遥控收发装置。更进一步地，所述继电器开关具有指示灯。更进一步地，所述逻辑运算单元还包括:用于控制关闭部分逻辑控制功能的开关。更进一步地，所述主蒸汽隔离阀模拟设备包括:隔离阀、至少一气动控制单元以及动作状态检测单元；所述气动控制单元与所述外部空气压缩控制系统连接以获取气源，使气源在所述逻辑控制信号的控制下通过所述控制气动单元驱动所述隔离阀进行控制动作演示，所述动作状态检测单元对控制动作进行检测，并反馈动作状态信息。更进一步地,所述气动控制单元包括:电磁阀和气动阀；所述电磁阀与所述外部空气压缩控制系统连接，当接收到所述逻辑控制信号时导通，控制气源打开所述气动阀，以驱动所述隔离阀进行控制动作演示。更进一步地,所述气动控制单元还包括:截流阀，所述截流阀连接于所述电磁阀与所述隔离阀之间，用于控制气源通过的速度，进而调节控制动作演示的速度。更进一步地,所述气动控制单元还包括:减压阀，所述减压阀连接于所述外部空气压缩控制系统与所述电磁阀之间，用于对高压气源进行减压处理。
更进一步地,所述气动控制单元还包括:压力指示表，所述该压力指示表连接于所述减压阀与所述电磁阀之间，用于显示所述电磁阀的输入气压。更进一步地,所述动作状态检测单元包括:第一线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部开启位置；第二线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到部分开启位置；第三线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部关闭位置。更进一步地，所述部分开启位置为全部开启位置行程的90%。更进一步地，所述主蒸汽隔离阀模拟设备还包括:分解演示控制单元，所述分解演示控制单元包括多个手动开关，用于分别手动控制所述电磁阀以及所述气动阀的状态，以分解演示的控制动作。本发明的另一目的在于提供一种采用上诉核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统训练的方法，所述方法包括下述步骤:获取用户操作指令；根据所述用户操作指令生成操作控制信号；对所述操作控制信号进行逻辑处理，生成逻辑控制信号；根据所述逻辑控制信号控制气源执行气动演示。更进一步地，所述操作控制信号为部分关断操作信号时，进行逻辑处理以及执行气动演示的步骤具体为:判断是否接收到快速关断命令；若否，则控制电磁阀261EL带电励磁，进而控制气动阀切换到节流位置；等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流
量泄气；检测是否达到部分开启位置；若否，则返回执行所述等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气的步骤；若是，则控制隔离阀缓慢开启。更进一步地，所述预设时间与所述部分开启位置呈函数关系。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。
图1是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置的一种结构图；图2是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置的另一种结构图；图3是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主控操作台的结构图4是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主控操作台的优选结构图；图5是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中处理设备的结构图；图6是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主蒸汽隔离阀模拟设备的结构图；图7是本发明实施例提供的利用图1所示的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统训练的方法的实现流程图；图8是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练方法对部分关断操作信号进行逻辑处理并执行气动演示的实现流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其将现场控制台和执行机构完整的集成到同一训练环境中，并保持控制功能及主要的控制性能与现场的一致。图1示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置的一种结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置包括主控操作台1，与主控操作台I连接的第一处理设备21，分别与第一处理设备21和外部空气压缩控制系统4连接的主蒸汽隔离阀模拟设备3，其中:主控操作台I根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，第一处理设备21对操作控制信号进行逻辑处理，输出逻辑控制信号，外部空气压缩控制系统4提供的气源在逻辑控制信号的控制下驱动主蒸汽隔离阀模拟设备3进行控制动作演示，主蒸汽隔离阀模拟设备3同时将动作状态信息通过第一处理设备21反馈给主控操作台I。一般地，在实际生产过程中为了保证主蒸汽隔离阀的可靠动作，核电站主蒸汽隔离阀控制系统通常采用冗余设计，相应地，该核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以包括两个处理设备，以保障在一个处理设备出现故障时，另一个处理设备依然可以进行逻辑处理，详见图2，其中:主控操作台I将操作控制信号同时输出给第一处理设备21和第二处理设备22，第一处理设备21和第二处理设备22同时对该操作控制信号进行逻辑处理，分别输出两路逻辑控制信号，主蒸汽隔离阀模拟设备3接收到任一路逻辑控制信号后均可执行控制动作演示，并将动作状态信息反馈给第一处理设备21和第二处理设备22，第一处理设备21和第二处理设备22同时对动作状态信息进行逻辑处理，向主控操作台I输出两路逻辑状态信号，主控操作台I根据任一路逻辑状态信号均可执行对比，将操作控制信号所对应的动作命令与反馈的逻辑状态信号所对应的动作执行状态进行对比，在对比结果匹配的情况下不采取处理，在对比结果不匹配的情况下，输出紧急关断信号，通过第一处理设备21和第二处理设备22控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行紧急关断动作。在本发明实施例中，主控操作台I与第一处理设备21、第二处理设备22之间，以及第一处理设备21、第二处理设备22与主蒸汽隔离阀模拟设备3之间均可以采用电缆连接。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细说明。图3示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主控操作台的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。作为本发明一实施例，主控操作台I包括:工作状态操作系统11，用于根据用户输入的操作指令，输出工作开启操作控制信号或工作关断操作控制信号，控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行处于工作状态中的开启或关断的控制动作演示；检测操作系统12，用于根据用户输入的操作指令，输出检测操作控制信号，控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行检测状态中的部分开启和部分关断的控制动作演示；在本发明实施例中，检测操作系统12输出的检测操作控制信号控制主蒸汽隔离阀模拟设备执行检测状态中的部分开启和部分关断气动演示行程为工作状态中的开启和关断气动演示行程的10%。紧急控制操作系统13，用于根据用户输入的操作指令，输出紧急操作控制信号，控制主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急状态中的快速关断的控制动作演示；对比单元14，该对比单元14与工作状态操作系统11、检测操作系统12和紧急控制操作系统13连接，用于将工作开启操作控制信号、工作关断操作控制信号、检测操作控制信号或紧急操作控制信号与反馈的逻辑状态信号对比，若工作开启操作控制信号、工作关断操作控制信号、检测操作控制信号或紧急操作控制信号所对应的动作执行状态与逻辑状态信号所对应的动作执行状态相互匹配，则不采取处理动作，若工作开启操作控制信号、工作关断操作控制信号、检测操作控制信号或紧急操作控制信号所对应的动作执行状态与逻辑状态信号所对应的动作执行状态不匹配，则输出紧急关断信号，通过第一处理设备21和第二处理设备22控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行紧急关断动作，从而在短时间内实现快速关闭。作为本发明一实施例，该主控操作台I还可以包括:报警系统15，该报警系统15与所述对比单元14连接，用于在接收紧急关断信号后，输出报警信号。在发明实施例中，参考图4，对比单元14检测主蒸汽隔离阀模拟设备3的运行状态是否与操作控制信号一致，当对比单元14检测出主蒸汽隔离阀模拟设备3没有按照用户的操作指令执行相对应控制动作时，控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行紧急关断动作，同时控制报警系统输出报警信号。图5示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中处理设备的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。作为本发明一实施例，第一处理设备21包括:
电源系统211,用于为第一处理设备21供电；多个逻辑运算单元212，用于根据操作控制信号进行逻辑运算处理，输出逻辑控制信号。具体地，电源系统211包括:逻辑供电电源2111，用于将市电转换为直流工作电源；耦合电源2112，用于与第二处理设备22进行电源耦合；转换电源2113，用于将市电转换为耦合电源2112的输入电源。另外，第一处理设备21也可以采用外部供电。在本发明实施例中，逻辑供电电源2111将220V市电转换为48V直流电，为多个逻辑运算单元212供电，同时，转换电源2113，将220V市电转换为48V直流电，作为耦合电源2112的输入电源，耦合电源2112将该输入电源信号耦合给第二处理设备22。具体地，逻辑运算单元212包括:多个继电器2121和插线槽2122，通过对插线槽2122插接组合，使多个继电器2121构成逻辑门，进行逻辑运算。优选地，采用四个继电器2121与插线槽2122组成逻辑运算单元212。在本发明实施例中，每一继电器2121的多个端口分别接有导线，通过插线槽2122插接导线，使多个继电器2121构成一定的连接结构，即可实现相应的逻辑运算。另外，可以通过设置多个逻辑运算单元212实现多种逻辑运算，并将多种逻辑运算进行组合以实现更加复杂的逻辑控制，并且还可以在多个逻辑运算单元212上设置多个用于控制关闭部分逻辑控制功能的开关，并且该开关具有状态指示功能，可以通过控制开关关闭部分逻辑运算单元212，进而关闭部分逻辑运算，减少部分逻辑控制功能，在不需要全部操作训练时关闭开关，减少逻辑运算的时间，降低能耗。优选地，每一继电器2121也可以设有一继电器开关，用于通过控制该继电器开关的通断设置故障，以便在培训时进行故障分析以及控制信号的讲解。值得强调的是，还可以对该继电器开关设置一套遥控收发装置，将不同的继电器开关通过设置不同的频率进行遥控控制通断，方便训练时的故障设置操作。另外，还可以在该继电器开关上设置一指示灯，以便于训练人员可以更加直观地观察到继电器开关的通断状态。同样地，第二处理设备22具有与第一处理设备21相同的结构，此处不再赘述。图6示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主蒸汽隔离阀模拟设备的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。作为本发明一实施例，主蒸汽隔离阀模拟设备3包括:隔离阀31、第一气动控制单元321以及动作状态检测单元33 ；该第一气动控制单元321与外部空气压缩控制系统4连接以获取气源，使该气源在逻辑控制信号控制下通过控制第一气动单元321驱动隔离阀31进行控制动作演示，动作状态检测单元33对该控制动作进行检测,并反馈动作状态信息。在本发明实施例中，当核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置具有两个处理设备时，主蒸汽隔离阀模拟设备3应对应具有两个气动控制单元(第一气动控制单元321和第二气动控制单元322)，其中第二气动控制单元322与第一气动控制单元321结构一致，在其中一个气动单元出现故障时，可以通过另一个气动单元工作，以保障隔离阀31的正常工作。具体地,该第一气动控制单元321包括:电磁阀3211和气动阀3212 ;该电磁阀3211与外部空气压缩控制系统4连接，当接收到电信号(逻辑控制信号)时导通，控制气源打开气动阀3212，以驱动隔离阀31进行控制动作演示。进一步地，该第一气动控制单元321还可以包括:截流阀3213，该截流阀3213连接于电磁阀3211与隔离阀31之间，用于控制气源通过的速度，进而可以通过调节该截流阀3213调节隔离阀31的控制动作演示的速度。更进一步地，该第一气动控制单元321还可以包括:减压阀3214，该减压阀3214连接于外部空气压缩控制系统4与电磁阀3211之间，用于对高压气源进行减压处理，以适应电磁阀3211以及气动阀3212的气压要求。更进一步地，该第一气动控制单元321还可以包括:压力指示表3215，该压力指示表3215连接于减压阀3214与电磁阀3211之间，用于显不电磁阀3211的输入气压。具体地,该动作状态检测单元33包括:第一线位检测器331，用于检测隔离阀31是否达到全部开启位置；第二线位检测器332，用于检测隔离阀31是否达到部分开启位置；第三线位检测器333，用于检测隔离阀31是否达到全部关闭位置。在本发明实施例中，通过第一线位检测器331、第二线位检测器332以及第三线位检测器333检测隔离阀31的位置判断该隔离阀31的动作状态信息，并通过处理设备转换为逻辑状态信号送至主控操作台I对比。优选地，该部分开启位置可以设置为全部开启位置行程的90%。一般地，在实际检测主蒸汽隔离阀的控制中，为了不影响气流反应的正常进行，通常控制主蒸汽隔离阀关闭至全部关闭行程的10%进行检测，相应地，在本发明实施例中，在检测状态时，控制隔离阀31关闭至全部关闭行程的10%后重新开启至全部开启位置。作为本发明一实施例，该主蒸汽隔离阀模拟设备3还可以包括:分解演示控制单元34，该分解演示控制单元34包括多个手动开关，用于分别手动控制电磁阀3211以及气动阀3212的状态，以分解演示的控制动作。在本发明实施例中，可以通过手动开关控制每一电磁阀3211以及气动阀3212的状态，将演示的控制动作分解，便于在训练中更加直观地观察隔离阀31的运行状态，有利于讲解和理解。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。图7示出了本发明实施例提供的利用图1所示的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统训练的方法的实现流程，详述如下:在步骤SlOl中，获取用户操作指令；在步骤S102中，根据用户操作指令生成操作控制信号；
通过主控操作台判断用户操作指令的类型，并生成开启、关断、部分开启及关断或快速关断的操作控制信号。在步骤S103中，对操作控制信号进行逻辑处理，生成逻辑控制信号；开启、关断、部分开启及关断或快速关断的操作控制信号通过逻辑门转换为逻辑控制信号。在步骤S104中，根据逻辑控制信号控制气源执行气动演示。通过不同的逻辑控制信号控制，进行隔离阀的开启、关断、部分开启\关断以及快速关断的动作。图8示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练方法对部分关断操作信号进行逻辑处理并执行气动演示的实现流程，详述如下:在步骤S201中，判断是否接收到快速关断命令；若是，则执行步骤S202，执行快速关断命令；若否，则执行步骤S203，控制电磁阀261EL带电励磁，进而控制气动阀切换到节流位置；在本发明实施例中，通过控制气动阀的节流位置为隔离阀小流量泄气进行准备工作。在步骤S204中，等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气；在隔离阀全开的状态下，控制隔离阀缓慢关断，在本发明实施例中，将预设时间设置为2秒，值得说明的是，该预设时间与部分开启位置呈函数关系，可以通过调节该预设时间和隔离阀的运行速度调节部分关断的行程。在步骤S205中，检测是否达到部分开启位置；若否，则返回执行步骤S203 ;若是，则执行步骤S206，控制隔离阀缓慢开启。在本发明实施例中，控制隔离阀关断运行至开度的90% (即关断10%)进行检测，以确保隔离阀的关断回路无异常，后控制复位至全开状态。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述装置包括主控操作台，与所述主控操作台连接的至少一处理设备，分别与所述处理设备和外部空气压缩控制系统连接的主蒸汽隔离阀模拟设备，其中: 所述主控操作台根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，所述处理设备对所述操作控制信号进行逻辑处理，输出逻辑控制信号，所述外部空气压缩控制系统提供的气源在所述逻辑控制信号的控制下驱动所述主蒸汽隔离阀模拟设备进行控制动作演示，所述主蒸汽隔离阀模拟设备同时将动作状态信息通过所述处理设备反馈给主控操作台。
2.如权利要求1所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主控操作台包括: 工作状态操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出工作开启操作控制信号或工作关断操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行处于工作状态中的开启或关断的控制动作演示； 检测操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出检测操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行检测状态中的部分开启和部分关断的控制动作演示； 紧急控制操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出紧急操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急状态中的快速关断的控制动作演示。
对比单元，所述对比单元与所述工作状态操作系统、所述检测操作系统和所述紧急控制操作系统连接，用于将所述工作开启操作控制信号、所述工作关断操作控制信号、所述检测操作控制信号或所述紧急操作控制信号与所述反馈的逻辑状态信号对比，在对比结果不匹配时，输出紧急关断信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急关断动作。
3.如权利要求2所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主控操作台还包括: 报警系统，与所述对比单元连接，用于在接收所述紧急关断信号后，输出报警信号； 所述主蒸汽隔离阀模拟设备反馈状态信号，所述处理设备对反馈状态信号进行处理，输出运行状态信号与标准信号进行比对，当不吻合时，发出报警。
4.如权利要求1所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述处理设备包括: 电源系统，用于为所述处理设备供电； 多个逻辑运算单元，用于根据所述操作控制信号进行逻辑运算处理，输出逻辑控制信号。
5.如权利要求4所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述逻辑运算单元包括多个继电器和插线槽，通过对所述插线槽插接组合，使多个所述继电器构成逻辑门，进行逻辑运算。
6.如权利要求5所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述继电器设有用于设置故障的继电器开关。
7.如权利要求6所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述继电器开关具有遥控收发装置。
8.如权利要求6所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述继电器开关具有指示灯。
9.如权利要求4所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述逻辑运算单元还包括: 用于控制关闭部分逻辑控制功能的开关。
10.如权利要求1所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主蒸汽隔离阀模拟设备包括: 隔离阀、至少一气动控制单元以及动作状态检测单元； 所述气动控制单元与所述外部空气压缩控制系统连接以获取气源，使气源在所述逻辑控制信号的控制下通过所述控制气动单元驱动所述隔离阀进行控制动作演示，所述动作状态检测单元对控制动作进行检测，并反馈动作状态信息。
11.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元包括: 电磁阀和气动阀； 所述电磁阀与所述外部空气压缩控制系统连接，当接收到所述逻辑控制信号时导通，控制气源打开所述气动阀，以驱动所述隔离阀进行控制动作演示。
12.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元还包括: 截流阀，所述截流阀连接于所述电磁阀与所述隔离阀之间，用于控制气源通过的速度，进而调节控制动作演示的速度。
13.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元还包括: 减压阀，所述减压阀连接于所述外部空气压缩控制系统与所述电磁阀之间，用于对高压气源进行减压处理。
14.如权利要求13所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元还包括: 压力指示表，所述该压力指示表连接于所述减压阀与所述电磁阀之间，用于显示所述电磁阀的输入气压。
15.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述动作状态检测单元包括: 第一线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部开启位置； 第二线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到部分开启位置； 第三线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部关闭位置。
16.如权利要求15所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述部分开启位置为全部开启位置行程的90%。
17.如权利要求11所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主蒸汽隔离阀模拟设备还包括: 分解演示控制单元，所述分解演示控制单元包括多个手动开关，用于分别手动控制所述电磁阀以及所述气动阀的状态，以分解演示的控制动作。
18.一种采用权利要求1至17任一项所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤:获取用户操作指令； 根据所述用户操作指令生成操作控制信号； 对所述操作控制信号进行逻辑处理，生成逻辑控制信号； 根据所述逻辑控制信号控制气源执行气动演示。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述操作控制信号为部分关断操作信号时，进行逻辑处理以及执行气动演示的步骤具体为: 判断是否接收到快速关断命令； 若否，则控制电磁阀261EL带电励磁，进而控制气动阀切换到节流位置； 等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气; 检测是否达到部分开启位置； 若否，则返回执行所述等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气的步骤； 若是，则控制隔离阀缓慢开启。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述预设时间与所述部分开启位置呈函数关系。
全文摘要
本发明适用于核电控制领域，提供了一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置及方法，该装置包括主控操作台，与主控操作台连接的至少一处理设备，与处理设备和外部空气压缩控制系统连接的主蒸汽隔离阀模拟设备，主控操作台根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，处理设备对操作控制信号进行逻辑处理输出逻辑控制信号，主蒸汽隔离阀模拟设备根据逻辑控制信号控制由外部空气压缩控制系统提供的气体执行气动演示。本发明提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执行机构完整的集成到同一训练环境中，并保持控制功能及主要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。
文档编号G09B25/02GK103165012SQ20111041705
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者陈志声, 董国印, 彭飞 申请人:中国广东核电集团有限公司, 大亚湾核电运营管理有限责任公司
技术领域：
本发明属于核电控制领域，尤其涉及一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置及方法。
背景技术：
压水堆核电站主蒸汽系统是核电站重要系统之一，其承担了一回路反应堆裂变产生的热量传递到二回路的重要任务，将核岛内蒸汽发生器产生的高温高压饱和蒸汽送入常规岛驱动汽轮机带动发电机产生电力。核电站主蒸汽系统的安全可靠直接关系到压水堆核电机组的安全和运行效率。核电站主蒸汽隔离阀安装在二回路主蒸汽系统中，布置于核安全有关厂房和电器厂房顶部，用于当安全壳内或主蒸汽隔离阀下游的蒸汽管道破裂时，快速隔离主蒸汽，限制失控的蒸汽释放，使其不超过一台蒸汽发生器的水容量。在稳态运行工况下，主蒸汽隔离阀处于开启状态，在所有预计的正常或事故工况下，主蒸汽隔离阀在接收到隔离信号后，能在短时间内自动快速关闭。因此，核电站主蒸汽隔离阀控制系统是核安全相关的重要控制系统，然而目前，员工仅通过系统操作或维修手册来开展核电站主蒸汽隔离阀控制系统的理论学习，无法直观地了解核电站主蒸汽隔离阀控制系统的控制原理以及事故处理分析，不利于全面掌握相关的维修知识和技能。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，旨在解决现有技术中，员工通过系统操作或维修手册来开展核电站主蒸汽隔离阀控制系统的理论学习，无法直观地了解核电站主蒸汽隔离阀控制系统的控制原理以及事故处理分析，不利于全面掌握相关的维修知识和技能的问题。本发明的另一个目的在于提供一种核电站监护操作训练方法，以解决现有技术存在的无法正确执行监护操作的问题。本发明是这样实现的，一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，所述装置包括主控操作台，与所述主控操作台连接的至少一处理设备，分别与所述处理设备和外部空气压缩控制系统连接的主蒸汽隔离阀模拟设备，其中:所述主控操作台根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，所述处理设备对所述操作控制信号进行逻辑处理，输出逻辑控制信号，所述外部空气压缩控制系统提供的气源在所述逻辑控制信号的控制下驱动所述主蒸汽隔离阀模拟设备进行控制动作演示，所述主蒸汽隔离阀模拟设备同时将动作状态信息通过所述处理设备反馈给主控操作台。进一步地，所述主控操作台包括:工作状态操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出工作开启操作控制信号或工作关断操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行处于工作状态中的开启或关断的控制动作演示；
检测操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出检测操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行检测状态中的部分开启和部分关断的控制动作演示；紧急控制操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出紧急操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急状态中的快速关断的控制动作演示。对比单元，所述对比单元与所述工作状态操作系统、所述检测操作系统和所述紧急控制操作系统连接，用于将所述工作开启操作控制信号、所述工作关断操作控制信号、所述检测操作控制信号或所述紧急操作控制信号与所述反馈的逻辑状态信号对比，在对比结果不匹配时，输出紧急关断信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急关断动作。更进一步地，所述主控操作台还包括:报警系统，与所述对比单元连接，用于在接收所述紧急关断信号后，输出报警信号;所述主蒸汽隔离阀模拟设备反馈状态信号，所述处理设备对反馈状态信号进行处理，输出运行状态信号与标准信号进行比对，当不吻合时，发出报警。更进一步地，所述处理设备包括:电源系统，用于为所述处理设备供电；多个逻辑运算单元，用于根据所述操作控制信号进行逻辑运算处理，输出逻辑控制信号。更进一步地，所述逻辑运算单元包括多个继电器和插线槽，通过对所述插线槽插接组合，使多个所述继电器构成逻辑门，进行逻辑运算。更进一步地，所述继电器设有用于设置故障的继电器开关。更进一步地，所述继电器开关具有遥控收发装置。更进一步地，所述继电器开关具有指示灯。更进一步地，所述逻辑运算单元还包括:用于控制关闭部分逻辑控制功能的开关。更进一步地，所述主蒸汽隔离阀模拟设备包括:隔离阀、至少一气动控制单元以及动作状态检测单元；所述气动控制单元与所述外部空气压缩控制系统连接以获取气源，使气源在所述逻辑控制信号的控制下通过所述控制气动单元驱动所述隔离阀进行控制动作演示，所述动作状态检测单元对控制动作进行检测，并反馈动作状态信息。更进一步地,所述气动控制单元包括:电磁阀和气动阀；所述电磁阀与所述外部空气压缩控制系统连接，当接收到所述逻辑控制信号时导通，控制气源打开所述气动阀，以驱动所述隔离阀进行控制动作演示。更进一步地,所述气动控制单元还包括:截流阀，所述截流阀连接于所述电磁阀与所述隔离阀之间，用于控制气源通过的速度，进而调节控制动作演示的速度。更进一步地,所述气动控制单元还包括:减压阀，所述减压阀连接于所述外部空气压缩控制系统与所述电磁阀之间，用于对高压气源进行减压处理。
更进一步地,所述气动控制单元还包括:压力指示表，所述该压力指示表连接于所述减压阀与所述电磁阀之间，用于显示所述电磁阀的输入气压。更进一步地,所述动作状态检测单元包括:第一线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部开启位置；第二线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到部分开启位置；第三线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部关闭位置。更进一步地，所述部分开启位置为全部开启位置行程的90%。更进一步地，所述主蒸汽隔离阀模拟设备还包括:分解演示控制单元，所述分解演示控制单元包括多个手动开关，用于分别手动控制所述电磁阀以及所述气动阀的状态，以分解演示的控制动作。本发明的另一目的在于提供一种采用上诉核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统训练的方法，所述方法包括下述步骤:获取用户操作指令；根据所述用户操作指令生成操作控制信号；对所述操作控制信号进行逻辑处理，生成逻辑控制信号；根据所述逻辑控制信号控制气源执行气动演示。更进一步地，所述操作控制信号为部分关断操作信号时，进行逻辑处理以及执行气动演示的步骤具体为:判断是否接收到快速关断命令；若否，则控制电磁阀261EL带电励磁，进而控制气动阀切换到节流位置；等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流
量泄气；检测是否达到部分开启位置；若否，则返回执行所述等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气的步骤；若是，则控制隔离阀缓慢开启。更进一步地，所述预设时间与所述部分开启位置呈函数关系。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。
图1是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置的一种结构图；图2是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置的另一种结构图；图3是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主控操作台的结构图4是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主控操作台的优选结构图；图5是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中处理设备的结构图；图6是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主蒸汽隔离阀模拟设备的结构图；图7是本发明实施例提供的利用图1所示的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统训练的方法的实现流程图；图8是本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练方法对部分关断操作信号进行逻辑处理并执行气动演示的实现流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其将现场控制台和执行机构完整的集成到同一训练环境中，并保持控制功能及主要的控制性能与现场的一致。图1示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置的一种结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置包括主控操作台1，与主控操作台I连接的第一处理设备21，分别与第一处理设备21和外部空气压缩控制系统4连接的主蒸汽隔离阀模拟设备3，其中:主控操作台I根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，第一处理设备21对操作控制信号进行逻辑处理，输出逻辑控制信号，外部空气压缩控制系统4提供的气源在逻辑控制信号的控制下驱动主蒸汽隔离阀模拟设备3进行控制动作演示，主蒸汽隔离阀模拟设备3同时将动作状态信息通过第一处理设备21反馈给主控操作台I。一般地，在实际生产过程中为了保证主蒸汽隔离阀的可靠动作，核电站主蒸汽隔离阀控制系统通常采用冗余设计，相应地，该核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以包括两个处理设备，以保障在一个处理设备出现故障时，另一个处理设备依然可以进行逻辑处理，详见图2，其中:主控操作台I将操作控制信号同时输出给第一处理设备21和第二处理设备22，第一处理设备21和第二处理设备22同时对该操作控制信号进行逻辑处理，分别输出两路逻辑控制信号，主蒸汽隔离阀模拟设备3接收到任一路逻辑控制信号后均可执行控制动作演示，并将动作状态信息反馈给第一处理设备21和第二处理设备22，第一处理设备21和第二处理设备22同时对动作状态信息进行逻辑处理，向主控操作台I输出两路逻辑状态信号，主控操作台I根据任一路逻辑状态信号均可执行对比，将操作控制信号所对应的动作命令与反馈的逻辑状态信号所对应的动作执行状态进行对比，在对比结果匹配的情况下不采取处理，在对比结果不匹配的情况下，输出紧急关断信号，通过第一处理设备21和第二处理设备22控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行紧急关断动作。在本发明实施例中，主控操作台I与第一处理设备21、第二处理设备22之间，以及第一处理设备21、第二处理设备22与主蒸汽隔离阀模拟设备3之间均可以采用电缆连接。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细说明。图3示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主控操作台的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。作为本发明一实施例，主控操作台I包括:工作状态操作系统11，用于根据用户输入的操作指令，输出工作开启操作控制信号或工作关断操作控制信号，控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行处于工作状态中的开启或关断的控制动作演示；检测操作系统12，用于根据用户输入的操作指令，输出检测操作控制信号，控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行检测状态中的部分开启和部分关断的控制动作演示；在本发明实施例中，检测操作系统12输出的检测操作控制信号控制主蒸汽隔离阀模拟设备执行检测状态中的部分开启和部分关断气动演示行程为工作状态中的开启和关断气动演示行程的10%。紧急控制操作系统13，用于根据用户输入的操作指令，输出紧急操作控制信号，控制主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急状态中的快速关断的控制动作演示；对比单元14，该对比单元14与工作状态操作系统11、检测操作系统12和紧急控制操作系统13连接，用于将工作开启操作控制信号、工作关断操作控制信号、检测操作控制信号或紧急操作控制信号与反馈的逻辑状态信号对比，若工作开启操作控制信号、工作关断操作控制信号、检测操作控制信号或紧急操作控制信号所对应的动作执行状态与逻辑状态信号所对应的动作执行状态相互匹配，则不采取处理动作，若工作开启操作控制信号、工作关断操作控制信号、检测操作控制信号或紧急操作控制信号所对应的动作执行状态与逻辑状态信号所对应的动作执行状态不匹配，则输出紧急关断信号，通过第一处理设备21和第二处理设备22控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行紧急关断动作，从而在短时间内实现快速关闭。作为本发明一实施例，该主控操作台I还可以包括:报警系统15，该报警系统15与所述对比单元14连接，用于在接收紧急关断信号后，输出报警信号。在发明实施例中，参考图4，对比单元14检测主蒸汽隔离阀模拟设备3的运行状态是否与操作控制信号一致，当对比单元14检测出主蒸汽隔离阀模拟设备3没有按照用户的操作指令执行相对应控制动作时，控制主蒸汽隔离阀模拟设备3执行紧急关断动作，同时控制报警系统输出报警信号。图5示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中处理设备的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。作为本发明一实施例，第一处理设备21包括:
电源系统211,用于为第一处理设备21供电；多个逻辑运算单元212，用于根据操作控制信号进行逻辑运算处理，输出逻辑控制信号。具体地，电源系统211包括:逻辑供电电源2111，用于将市电转换为直流工作电源；耦合电源2112，用于与第二处理设备22进行电源耦合；转换电源2113，用于将市电转换为耦合电源2112的输入电源。另外，第一处理设备21也可以采用外部供电。在本发明实施例中，逻辑供电电源2111将220V市电转换为48V直流电，为多个逻辑运算单元212供电，同时，转换电源2113，将220V市电转换为48V直流电，作为耦合电源2112的输入电源，耦合电源2112将该输入电源信号耦合给第二处理设备22。具体地，逻辑运算单元212包括:多个继电器2121和插线槽2122，通过对插线槽2122插接组合，使多个继电器2121构成逻辑门，进行逻辑运算。优选地，采用四个继电器2121与插线槽2122组成逻辑运算单元212。在本发明实施例中，每一继电器2121的多个端口分别接有导线，通过插线槽2122插接导线，使多个继电器2121构成一定的连接结构，即可实现相应的逻辑运算。另外，可以通过设置多个逻辑运算单元212实现多种逻辑运算，并将多种逻辑运算进行组合以实现更加复杂的逻辑控制，并且还可以在多个逻辑运算单元212上设置多个用于控制关闭部分逻辑控制功能的开关，并且该开关具有状态指示功能，可以通过控制开关关闭部分逻辑运算单元212，进而关闭部分逻辑运算，减少部分逻辑控制功能，在不需要全部操作训练时关闭开关，减少逻辑运算的时间，降低能耗。优选地，每一继电器2121也可以设有一继电器开关，用于通过控制该继电器开关的通断设置故障，以便在培训时进行故障分析以及控制信号的讲解。值得强调的是，还可以对该继电器开关设置一套遥控收发装置，将不同的继电器开关通过设置不同的频率进行遥控控制通断，方便训练时的故障设置操作。另外，还可以在该继电器开关上设置一指示灯，以便于训练人员可以更加直观地观察到继电器开关的通断状态。同样地，第二处理设备22具有与第一处理设备21相同的结构，此处不再赘述。图6示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置中主蒸汽隔离阀模拟设备的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。作为本发明一实施例，主蒸汽隔离阀模拟设备3包括:隔离阀31、第一气动控制单元321以及动作状态检测单元33 ；该第一气动控制单元321与外部空气压缩控制系统4连接以获取气源，使该气源在逻辑控制信号控制下通过控制第一气动单元321驱动隔离阀31进行控制动作演示，动作状态检测单元33对该控制动作进行检测,并反馈动作状态信息。在本发明实施例中，当核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置具有两个处理设备时，主蒸汽隔离阀模拟设备3应对应具有两个气动控制单元(第一气动控制单元321和第二气动控制单元322)，其中第二气动控制单元322与第一气动控制单元321结构一致，在其中一个气动单元出现故障时，可以通过另一个气动单元工作，以保障隔离阀31的正常工作。具体地,该第一气动控制单元321包括:电磁阀3211和气动阀3212 ;该电磁阀3211与外部空气压缩控制系统4连接，当接收到电信号(逻辑控制信号)时导通，控制气源打开气动阀3212，以驱动隔离阀31进行控制动作演示。进一步地，该第一气动控制单元321还可以包括:截流阀3213，该截流阀3213连接于电磁阀3211与隔离阀31之间，用于控制气源通过的速度，进而可以通过调节该截流阀3213调节隔离阀31的控制动作演示的速度。更进一步地，该第一气动控制单元321还可以包括:减压阀3214，该减压阀3214连接于外部空气压缩控制系统4与电磁阀3211之间，用于对高压气源进行减压处理，以适应电磁阀3211以及气动阀3212的气压要求。更进一步地，该第一气动控制单元321还可以包括:压力指示表3215，该压力指示表3215连接于减压阀3214与电磁阀3211之间，用于显不电磁阀3211的输入气压。具体地,该动作状态检测单元33包括:第一线位检测器331，用于检测隔离阀31是否达到全部开启位置；第二线位检测器332，用于检测隔离阀31是否达到部分开启位置；第三线位检测器333，用于检测隔离阀31是否达到全部关闭位置。在本发明实施例中，通过第一线位检测器331、第二线位检测器332以及第三线位检测器333检测隔离阀31的位置判断该隔离阀31的动作状态信息，并通过处理设备转换为逻辑状态信号送至主控操作台I对比。优选地，该部分开启位置可以设置为全部开启位置行程的90%。一般地，在实际检测主蒸汽隔离阀的控制中，为了不影响气流反应的正常进行，通常控制主蒸汽隔离阀关闭至全部关闭行程的10%进行检测，相应地，在本发明实施例中，在检测状态时，控制隔离阀31关闭至全部关闭行程的10%后重新开启至全部开启位置。作为本发明一实施例，该主蒸汽隔离阀模拟设备3还可以包括:分解演示控制单元34，该分解演示控制单元34包括多个手动开关，用于分别手动控制电磁阀3211以及气动阀3212的状态，以分解演示的控制动作。在本发明实施例中，可以通过手动开关控制每一电磁阀3211以及气动阀3212的状态，将演示的控制动作分解，便于在训练中更加直观地观察隔离阀31的运行状态，有利于讲解和理解。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。图7示出了本发明实施例提供的利用图1所示的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统训练的方法的实现流程，详述如下:在步骤SlOl中，获取用户操作指令；在步骤S102中，根据用户操作指令生成操作控制信号；
通过主控操作台判断用户操作指令的类型，并生成开启、关断、部分开启及关断或快速关断的操作控制信号。在步骤S103中，对操作控制信号进行逻辑处理，生成逻辑控制信号；开启、关断、部分开启及关断或快速关断的操作控制信号通过逻辑门转换为逻辑控制信号。在步骤S104中，根据逻辑控制信号控制气源执行气动演示。通过不同的逻辑控制信号控制，进行隔离阀的开启、关断、部分开启\关断以及快速关断的动作。图8示出了本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练方法对部分关断操作信号进行逻辑处理并执行气动演示的实现流程，详述如下:在步骤S201中，判断是否接收到快速关断命令；若是，则执行步骤S202，执行快速关断命令；若否，则执行步骤S203，控制电磁阀261EL带电励磁，进而控制气动阀切换到节流位置；在本发明实施例中，通过控制气动阀的节流位置为隔离阀小流量泄气进行准备工作。在步骤S204中，等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气；在隔离阀全开的状态下，控制隔离阀缓慢关断，在本发明实施例中，将预设时间设置为2秒，值得说明的是，该预设时间与部分开启位置呈函数关系，可以通过调节该预设时间和隔离阀的运行速度调节部分关断的行程。在步骤S205中，检测是否达到部分开启位置；若否，则返回执行步骤S203 ;若是，则执行步骤S206，控制隔离阀缓慢开启。在本发明实施例中，控制隔离阀关断运行至开度的90% (即关断10%)进行检测，以确保隔离阀的关断回路无异常，后控制复位至全开状态。本发明实施例提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执彳丁机构完整的集成到冋一训练环境中，并保持控制功能及王要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述装置包括主控操作台，与所述主控操作台连接的至少一处理设备，分别与所述处理设备和外部空气压缩控制系统连接的主蒸汽隔离阀模拟设备，其中: 所述主控操作台根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，所述处理设备对所述操作控制信号进行逻辑处理，输出逻辑控制信号，所述外部空气压缩控制系统提供的气源在所述逻辑控制信号的控制下驱动所述主蒸汽隔离阀模拟设备进行控制动作演示，所述主蒸汽隔离阀模拟设备同时将动作状态信息通过所述处理设备反馈给主控操作台。
2.如权利要求1所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主控操作台包括: 工作状态操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出工作开启操作控制信号或工作关断操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行处于工作状态中的开启或关断的控制动作演示； 检测操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出检测操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行检测状态中的部分开启和部分关断的控制动作演示； 紧急控制操作系统，用于根据用户输入的操作指令，输出紧急操作控制信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急状态中的快速关断的控制动作演示。
对比单元，所述对比单元与所述工作状态操作系统、所述检测操作系统和所述紧急控制操作系统连接，用于将所述工作开启操作控制信号、所述工作关断操作控制信号、所述检测操作控制信号或所述紧急操作控制信号与所述反馈的逻辑状态信号对比，在对比结果不匹配时，输出紧急关断信号，控制所述主蒸汽隔离阀模拟设备执行紧急关断动作。
3.如权利要求2所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主控操作台还包括: 报警系统，与所述对比单元连接，用于在接收所述紧急关断信号后，输出报警信号； 所述主蒸汽隔离阀模拟设备反馈状态信号，所述处理设备对反馈状态信号进行处理，输出运行状态信号与标准信号进行比对，当不吻合时，发出报警。
4.如权利要求1所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述处理设备包括: 电源系统，用于为所述处理设备供电； 多个逻辑运算单元，用于根据所述操作控制信号进行逻辑运算处理，输出逻辑控制信号。
5.如权利要求4所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述逻辑运算单元包括多个继电器和插线槽，通过对所述插线槽插接组合，使多个所述继电器构成逻辑门，进行逻辑运算。
6.如权利要求5所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述继电器设有用于设置故障的继电器开关。
7.如权利要求6所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述继电器开关具有遥控收发装置。
8.如权利要求6所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述继电器开关具有指示灯。
9.如权利要求4所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述逻辑运算单元还包括: 用于控制关闭部分逻辑控制功能的开关。
10.如权利要求1所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主蒸汽隔离阀模拟设备包括: 隔离阀、至少一气动控制单元以及动作状态检测单元； 所述气动控制单元与所述外部空气压缩控制系统连接以获取气源，使气源在所述逻辑控制信号的控制下通过所述控制气动单元驱动所述隔离阀进行控制动作演示，所述动作状态检测单元对控制动作进行检测，并反馈动作状态信息。
11.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元包括: 电磁阀和气动阀； 所述电磁阀与所述外部空气压缩控制系统连接，当接收到所述逻辑控制信号时导通，控制气源打开所述气动阀，以驱动所述隔离阀进行控制动作演示。
12.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元还包括: 截流阀，所述截流阀连接于所述电磁阀与所述隔离阀之间，用于控制气源通过的速度，进而调节控制动作演示的速度。
13.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元还包括: 减压阀，所述减压阀连接于所述外部空气压缩控制系统与所述电磁阀之间，用于对高压气源进行减压处理。
14.如权利要求13所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述气动控制单元还包括: 压力指示表，所述该压力指示表连接于所述减压阀与所述电磁阀之间，用于显示所述电磁阀的输入气压。
15.如权利要求10所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述动作状态检测单元包括: 第一线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部开启位置； 第二线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到部分开启位置； 第三线位检测器，用于检测所述隔离阀是否达到全部关闭位置。
16.如权利要求15所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述部分开启位置为全部开启位置行程的90%。
17.如权利要求11所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置，其特征在于，所述主蒸汽隔离阀模拟设备还包括: 分解演示控制单元，所述分解演示控制单元包括多个手动开关，用于分别手动控制所述电磁阀以及所述气动阀的状态，以分解演示的控制动作。
18.一种采用权利要求1至17任一项所述的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置实现核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤:获取用户操作指令； 根据所述用户操作指令生成操作控制信号； 对所述操作控制信号进行逻辑处理，生成逻辑控制信号； 根据所述逻辑控制信号控制气源执行气动演示。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述操作控制信号为部分关断操作信号时，进行逻辑处理以及执行气动演示的步骤具体为: 判断是否接收到快速关断命令； 若否，则控制电磁阀261EL带电励磁，进而控制气动阀切换到节流位置； 等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气; 检测是否达到部分开启位置； 若否，则返回执行所述等待预设时间后，控制电磁阀251EL带电励磁，控制气动阀251DR全开，进行小流量泄气的步骤； 若是，则控制隔离阀缓慢开启。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述预设时间与所述部分开启位置呈函数关系。
全文摘要
本发明适用于核电控制领域，提供了一种核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置及方法，该装置包括主控操作台，与主控操作台连接的至少一处理设备，与处理设备和外部空气压缩控制系统连接的主蒸汽隔离阀模拟设备，主控操作台根据用户输入的操作指令输出操作控制信号，处理设备对操作控制信号进行逻辑处理输出逻辑控制信号，主蒸汽隔离阀模拟设备根据逻辑控制信号控制由外部空气压缩控制系统提供的气体执行气动演示。本发明提供的核电站主蒸汽隔离阀控制系统的训练装置可以将现场控制台和执行机构完整的集成到同一训练环境中，并保持控制功能及主要的控制性能与现场的一致，从而方便了对员工的综合培训，有利于员工全面掌握相关的维修知识和技能。
文档编号G09B25/02GK103165012SQ20111041705
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者陈志声, 董国印, 彭飞 申请人:中国广东核电集团有限公司, 大亚湾核电运营管理有限责任公司
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