一種用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，屬于鈉冷快堆阻塞計控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]阻塞計是鈉冷快堆中測定鈉中氫、氧等雜質(zhì)的在線測量設(shè)備，中國實(shí)驗(yàn)快堆(CEFR)的某些鈉系統(tǒng)回路以及某些實(shí)驗(yàn)室的鈉回路中安裝有多臺阻塞計。
[0003]阻塞計的工作原理是在鈉系統(tǒng)的支路上通過冷卻器來調(diào)節(jié)鈉流的溫度形成一個局部低溫區(qū)即阻塞區(qū)，當(dāng)鈉流按合適的速率降溫使阻塞區(qū)低于飽和溫度，溶解在鈉中的氧化物緩慢析出形成固體結(jié)晶，并在阻塞孔周邊逐漸沉積。隨著氧化物的沉積，通過阻塞孔鈉流量下降的斜率明顯增大，此時阻塞區(qū)的鈉流溫度稱為阻塞溫度，通過測量阻塞溫度，便可以計算出此時鈉中氫、氧等雜質(zhì)的含量。
[0004]中國實(shí)驗(yàn)快堆(CEFR)所用阻塞計結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，它主要分為鈉系統(tǒng)和氣體冷卻系統(tǒng)兩大部分，鈉系統(tǒng)部分主要設(shè)備有過濾器1、鈉流量計(分為總鈉流量計2和阻塞孔鈉流量計4)、恒壓溢流器3和阻塞計本體5;氣體冷卻部分主要設(shè)備有氣電轉(zhuǎn)換器6、氣體伺服馬達(dá)7、氣閥8、減壓器9和尚心風(fēng)機(jī)10。
[0005]CEFR阻塞計的控制包括阻塞計風(fēng)機(jī)、氣體調(diào)節(jié)閥以及本體和管道電加熱的控制，這些設(shè)備的控制裝置分別設(shè)置在不同的控制地點(diǎn)。通過調(diào)節(jié)氣動閥的開度來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)鈉流的溫度下降速率。
[0006]在配電間和主控室能控制阻塞計風(fēng)機(jī)的啟停，能夠控制本體和管道電加熱的供電和斷電。電加熱的加熱和停止以及調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)只能在主控室阻塞計監(jiān)控系統(tǒng)畫面上完成，無法進(jìn)行加熱溫度的自由設(shè)定和手動加熱。
[0007]控制阻塞計的PLC內(nèi)沒有阻塞溫度自動測量和在線測量程序，在主控室阻塞計監(jiān)控系統(tǒng)畫面上只能進(jìn)行手動測量阻塞溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，所述裝置一體集成如下設(shè)備:一體化PLC、阻塞計風(fēng)機(jī)控制裝置、阻塞計本體和管道電加熱控制裝置、供配電設(shè)備；
[0009]所述一體化PLC連接并控制所述阻塞計風(fēng)機(jī)控制裝置、阻塞計本體和管道電加熱控制裝置以及供配電設(shè)備。
[0010]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，所述阻塞計風(fēng)機(jī)控制裝置包括串聯(lián)的變頻器和風(fēng)機(jī)。
[0011]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，所述管道電加熱控制裝置包括串聯(lián)的電力調(diào)整器和管道電加熱器，所述本體電加熱控制裝置包括串聯(lián)的電力調(diào)整器和本體電加熱器。
[0012]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，所述一體化PLC包括可編程控制器和觸摸屏。
[0013]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，所述阻塞計本體上具有熱電偶，所述一體化PLC連續(xù)比較熱電偶實(shí)測所述阻塞計本體的阻塞孔溫度值與預(yù)設(shè)的阻塞溫度值的大小，當(dāng)溫差值不小于30°C時，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制鈉流按照一個確定的冷卻速率Tl°C/min進(jìn)行冷卻，當(dāng)溫差值小于30°C時，控制鈉流按照另一個確定的冷卻速率T2°C/min進(jìn)行冷卻，這兩種情況下同時監(jiān)測流量，當(dāng)流量不大于阻塞流量時，記錄當(dāng)前阻塞孔溫度，作為阻塞溫度，否則系統(tǒng)返回到開始的溫差比較程序，進(jìn)行循環(huán)測量;在測量過程中，如果阻塞孔溫度下降到110°C及以下，停止風(fēng)冷，啟動電加熱，結(jié)束測量。
[0014]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，所述一體化PLC可以通過控制阻塞孔的流量始終維持在半阻塞狀態(tài)，熱電偶采集所述本體的溫度并反饋給一體化PLC，通過觸摸屏下方的溫度/時間曲線可以獲得連續(xù)時間范圍內(nèi)的連續(xù)阻塞溫度。
[0015]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，所述電力調(diào)整器和一體化PLC對阻塞計本體和管道電加熱器進(jìn)行控制。
[0016]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，自動加熱時，預(yù)設(shè)一個目標(biāo)加熱溫度，通過一組合適的PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)加熱速率的控制，一體化PLC連續(xù)比較熱電偶采集的目標(biāo)溫度和人為設(shè)定的目標(biāo)溫度，利用溫差值來調(diào)節(jié)PID模塊的輸出，控制電力調(diào)整器輸出合適的電壓值實(shí)現(xiàn)對電加熱溫度的控制。
[0017]進(jìn)一步地，如上所述的用于鈉冷快堆阻塞計的移動式一體化控制裝置，手動加熱時，一體化PLC的PID模塊直接輸出手動給定的電壓值，經(jīng)模擬量輸出模塊轉(zhuǎn)換后控制電力調(diào)整器輸出給定的電壓值實(shí)現(xiàn)對電加熱溫度的控制。
[0018]本發(fā)明裝置可以方便的移動到某一需要測量鈉中雜質(zhì)的回路現(xiàn)場，進(jìn)行阻塞溫度的測量。本發(fā)明裝置除了能夠手動測量阻塞溫度，還能自動測量和在線測量阻塞溫度，大大減小了操作員的工作量且測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度高，而且能夠靈活方便地對阻塞計本體和管道的電加熱進(jìn)行手動加熱和自動加熱，手動電加熱時輸出電壓可調(diào)，自動電加熱時溫度可自由設(shè)定。
【附圖說明】
[0019]圖1為CEFR阻塞計結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是本發(fā)明所述控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0021]圖3是本發(fā)明所述控制裝置自動測量程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明設(shè)計了一臺電氣控制柜，柜內(nèi)集成有變頻器、電力調(diào)整器、集可編程序控制器與觸摸屏與一體的一體化PLC以及其他相關(guān)的電氣設(shè)備，這些電氣設(shè)備按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成硬件控制系統(tǒng)與一體化PLC內(nèi)的軟件程序一起實(shí)現(xiàn)對國產(chǎn)阻塞計的控制。
[0024]控制器采用了集可編程序控制器與觸摸屏與一體的一體化PLC，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省了安裝空間，且安裝簡便，實(shí)現(xiàn)本控制裝置的一體化。將阻塞計風(fēng)機(jī)控制裝置、阻塞計本體和管道電加熱控制裝置、供配電設(shè)備、信號顯示和傳輸裝置以及其他相關(guān)電氣裝置集中成柜，實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備的集合，以便本發(fā)明裝置能夠方便地移動到需要測量阻塞溫度的鈉回路現(xiàn)場進(jìn)行阻塞溫度的測量。
[0025]在一體化PLC內(nèi)編制阻塞計自動測量程序和在線測量程序，在觸