重水堆备用柴油发电机PLC控制优化方法.pdf

第 2 3 卷第 3 期 2 0 1 6 年 3 月 仪器仪表用户 NS T RUME N1 盯 I ON EI C V o1 ． 2 3 2 0l 6 N o ． 3 重水堆备用柴油发 电机P L C控制优化方法 唐湘涛，朱书瑾，臧小军，朱磊 中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐 3 1 4 3 0 0 摘 要 P L C 控制系统在重水堆机组内广泛使用，机组对P L C控制系统性能要求也越来越高，合理、有效、高性价比 的提高P L C控制系统性能已经成为重水堆机组必须考虑的问题。本文通过重水堆备用柴油发电机的P L C控制系统的 优化实例 ，介绍了P L C 控制系统优化的方法，并为P L C 控制系统优化提供了建议。 关键词备用柴油发电机；P L C 控制系统；实时性 中图分类号T 文献标识码A 文章编号1 6 7 1 1 0 4 1 2 0 1 6 0 3 0 0 8 0 0 4 The o pt i mi z a t i o n o f PLC Co n t r o l S ys t e m of S t a n d b y Di e s e l Ge ne r a t o r i n He a v y W a t e r Re a c t o r Po we r Pl a nt T a n gXi a n g t a o ， Z h uS h u j i n ， Z a n gXi a o j u n ， Z h uL e i C N N P N u c l e a r P o w e r O p e r a t i o n s Ma n a g e m e n t C o ． ， L t d ． ， H a i y a n Z h e j i a n g P r o v ， 3 1 4 3 0 0 ， C h i n a Abs t r a c t P L C c o n t r o l s y s t e m i s b e i n g u s e d w i d e l y a t h e a v y w a t e r r e a c t o r p o w e r p l a n t ． t h e r e f o r e t h e p e r f o r ma n c e o f P L C c o n t r o l s y s t e m i s r e q u i r e d h i g h e r a n d h i g h e r ． T h e p r o b l e m o f i mp r o v i n g P LC c o n t r o l s y s t e m p e r f o r ma n c e r e a s o n a b l y ， e f f e c t i v e l y a n d h i g h c o s t e f f e c t i v e l y h a s b e e n t h e o n e t h a t h e a v y wa t e r r e a c t o r p o we r p l a n t mu s t c o n s i d e r ． T h i s a r t i c l e i n t r o d u e e s t h e o p t i mi z a t i o n me t h o d s a n d p r o v i d e s s u g g e s t i o n o f o p t i mi z i n g t h e P L C c o n t r o l s y s t e m b y d e s c r i b i n g t h e e x a mp l e o f o p t i mi z i n g t h e S DG’ s P L C c o n t r o l s y s t e m o f h e a v y wa t e r r e a c t o r p o we r p l a n t ． Ke y w or d s s t a n d b y d i e s e l g e n e r a t o r ； P L C e o n t r o l s y s t e m； r e a l t i me 核电厂是众多系统的集合体，对控制系统性能的要求 越来越高。由于科技高速发展，新型号 自动控制设备不断 被厂家推出，早期设计的 P L C控制系统性能也越来越无法 满足现场使用要求。上述情况就对电站提出一个要求，怎 样优化这些早期设计的 P L C控制系统，使其能够在系统运 行 中发挥更大的效益 本文通过介绍优化重水堆备用柴油发电机 英文全称 S T AN D B Y D I E S E L G E N E R A T O R，下文简称 S D G的 P L C 控制系统实例，希望能够给大家提供一些参考和借鉴。 1 重水堆机组备用柴油发电机系统 S DG 概述 在重水堆的三级奇段母线和 级偶段母线上各配备了 一 台备用柴油发电机 S D G。 三 级母线 由四级母线进行 供电，一旦出现四级母线失去电源，S D G将被触发并 自动 启动，当 S D G状态满足要求后，顺序带载控制器将会按照 设计的触发时间，顺序触发三级母线上的重要负荷，从而 保证电站的安全运行。其中三级奇段母线和三级偶段母线 各 自对应一台顺序带载控制器，每台顺序带载控制器的硬 件构成是完全相同的，总体逻辑的设计思路也是一敛的 、 重水堆 S D G的 P L C控制系统示意图如图 1 所示。 图 1 S D G P L C控制示意 ⋯ F i g ． 1 S GD P LC c o n t r o l s c h e ma t i c S D G系统的柴油发电机本体控制和负荷带载顺序控制 是两套独立控制系统。其中S D G负荷带载顺序控制系统有 收稿 日期 2 0 1 6 0 1 1 2 作者简介唐湘涛 1 9 7 6 一 ，男，江两人，大学，高级工程师，主要从事重水堆核电站仪控设备的运行维护以及技术管理工作。 第 3 期 申云彩 激光气体分析仪在双氧水装置上 的应用 6 5 图2 氧化反应单元的流程简图 Fi g ．2 Ox i d a t i o n u n i t o f flo w d i a g r a m 图 3 激 光气体 分 析仪 安装 示意 图 F i g ． 3 La s e r g a s a n a l y z e r i n s t a l l a t i o n d i a gra m 在氧化反应单元 中设置了安全联锁。当氧化塔 R 一 2 0 1 的气相出口氧含量高高或出口压力高高时启动联锁停氢 化液进 料泵 P 一 1 0 1 、关闭调节阀 F V 一 2 0 1 0 1 ，停止氧化塔 R 一 2 0 1 的氢化液进料；关闭切断阀 X V 一 2 0 1 0 2 、关闭调节阀 F V 一 2 0 1 0 2 ，停止氧化塔 R 一 2 0 1的空气进料；打开切断阀 X V 一 2 0 1 0 1 ，向氧化塔 R 一 2 0 1 内充入大量氮气 ， 使反应停止。 氧含量分析仪 A I A 一 2 0 1 0 1 采用了激光气体分析仪。 激光分析仪采用原位式安装， 直接安装于工艺管道上， 省去了采样探头 、采样管线和预处理系统。而且，激光分 析仪维护起来非常简便，降低 了维护费用。激光分析仪的 响应时间最低可达 1 s ， 为安全保护系统及时提供数据。 快速、 准确、无干扰是原位式激光分析仪的特点。 氧化塔 R 一 2 0 1的氧含量是关键的测量点，根据以上分 析激光气体分析仪可以完全胜任。激光气体分析仪在氧化 塔 R 一 2 0 1 顶气相出口管线上的安装见图 3 激光气体分析仪 安装 示意图。 由于工艺介质中含有一定量的重芳烃等易冷凝成份， 为确保激光气体分析仪的视窗不受凝液污染，u型管道处 增设 了蒸汽伴热，以保证介质在通过 u型管道时没有滴液 出现 4 应用体会 相比于传统的抽取式磁压力氧分析仪，原位测量的激 光气体分析仪 响应快速，测量准确。十分适合双氧水装置 含氧量监测对分析仪响应时间有高要求的应用。 传统的磁压力式氧分析仪受到采样 、传输以及预处理 的时间限制，整个系统的分析周期远比原位式激光分析仪 长。双氧水装置氧化反应的应用中，要求系统的分析周期 小于 3 s ，这就决定了抽取式分析仪必须就近安装，也意味 着在现场必须考虑土建、公用工程等着多方面的因素，从 工程角度上增加了施工量与成本。而激光氧分析仪探头在 现场直接安装，只需考虑探头采用氮气吹扫以保护透光镜 片，维护量少 ，其余方面并无更多要求 ，简化现场 的施工 及成本要求。 参考文献 [ 1 ] 朱良漪 ． 分析仪器手册 【 M】北京 化学工业出版社 ， 1 9 9 7 ． 【 2 ] 陆德民 ， 张振基 ， 黄步余 石油化工自动控制设计手册 3 版 『 M1 _ 北京 化学工业出版社 ， 2 0 0 0 ． [ 3 ] 陈忠仕 ． 紫外荧光分析仪在天然气总硫分析中的应用 卟 石油 化 工自动化 ， 2 0 1 5 ， 5 1 2 [4 】 聚光科 ． 技半导体激光气体分析仪用户手册 [ z 】 ． 杭州 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 上接 第8 3 页 4 结束语 通过优化 P L C控制系统 ，进一步提高控制系统的性能， 能够满足现场越来越高的使用要求。合理的优化 P L C控制 系统 ，尽可能少 的改变控制系统的硬件构架和逻辑，尽可 能考虑高性价比的优化方法提升控制系统性能 ，能够取得 良好的经济效率。 当然 P L C控制系统的优化不可能无限度进行，经过分 析后如果发现整个系统已经达到极致 ，那么就要及时考虑 对整个 P L C控制系统的升级，包括硬件构架的升级和逻辑 的升级 。 参考文献 [ 1 ] AL S TO公 司提供 的备用柴油发 电机维修手册 [z1 ． [ 2 ] I P L 1 4 4的说 明书 [ z J _