泵/風機專用邏輯控制模塊的製作方法

2023-06-14 21:10:11 2

專利名稱：泵/風機專用邏輯控制模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泵/風機專用邏輯控制模塊，適用於核電站後級驅動機構的 自動化邏輯控制。屬於核電站電氣設備技術領域。目前，國內1000MW級核電機組一般由國外引進，其邏輯控制電路由外國公司 進行設計。電路的自動化邏輯控制裝置均採用與門、或門、非門、記憶器等邏輯元 件構成，實現各種邏輯控制功能。但對於泵/風機等後級驅動級設備本體的邏輯控 制部分的設計，只是在總體的邏輯控制電路中設置一些基本的邏輯元件，這些基本 的邏輯單元採用分散的非標準化設計、沒有針對性，與各種過程邏輯控制功能，如 允許條件、保護功能、自動控制等功能連成一體，沒有形成獨立的、規範的、標準 的邏輯功能塊。因此，難以區分哪些邏輯是驅動級設備外部的控制邏輯，哪些是驅 動級設備內部固有的邏輯，使得邏輯控制的界面不清晰，存在編程複雜、可移植性 差、使用不方便等缺陷。這給數位化控制系統DCS的實現和以後的運行維護帶來 困難。實用新型內容本實用新型的目的，是為了克服現有的後級驅動控制邏輯電路為分散式結構、 界面不清晰和可移擅性差的缺點，提供一種獨立的、方便移植的泵/風機專用邏輯 控制模塊。本實用新型的目的可以通過如下措施達到泵/風機專用邏輯控制模塊，其結構特點是由輸入指令處理邏輯電路、故障判 斷及處理邏輯電路、狀態處理邏輯電路和輸出指令生成邏輯電路構成；輸入指令處 理邏輯電路的輸入端與連接外部信息的信號輸入埠連通、信號輸出端連接輸出指 令生成邏輯電路的一個信號輸入端；狀態處理邏輯電路的輸入端連接現場被控設備 的狀態反饋信號，狀態處理邏輯電路的信號輸出端分別連接故障判斷及處理邏輯電 路的一個輸入端、輸出指令生成邏輯電路的一個輸入端和人/機界面接口 HMI;故 障判斷及處理邏輯電路的三個信號輸入端分別連接輸入指令處理邏輯電路的輸出 端、狀態處理邏輯電路的輸出端和輸出指令生成邏輯電路的輸出端，輸出指令生成 邏輯電路的輸出端與連接現場被控設備的輸出埠連接。本實用新型的目的還可以通過採取如下措施達到-本實用新型的一種實施方式是所述的輸入指令處理邏輯包括RS觸發器Bl、與門C1 C6、或門D1 D4; RS觸發器Bl的S輸入端連接自動按鈕Al、 R輸入 端連接手動按鈕A2、其反相輸出端連接與門Cl和C2的一個輸入端、其同相輸出 端連接至AUTO埠 A18及連接與門C3、 C4的一個輸入端；與門Cl的一個輸入 端、或門D5的一個輸入端與打開按鈕A3連接，與門C2的一個輸入端、或門D5 的一個輸入端與關閉按鈕A4連接；與門C3、 C4的一個輸入端與自動啟動/停止信 號輸入埠 A5連接，與門Cl、 C3的輸出端分別通過或門Dl連接與門C5的一個 輸入端；與門C2、 C4的輸出端分別連接或門D2的一個輸入端，與門C5的輸出 端通過或門D3連接輸出指令生成邏輯電路的一個輸入端，與門C6的輸出端通過
背景技術：
或門D4連接輸出指令生成邏輯電路的一個輸入端；或門D5的輸出端連接故障判 斷及處理邏輯電路2的一個輸入端；與門C5、 C6各有一個輸入端連接允許運行/ 停止信號輸入埠A7;或門D3、 D4各有一個輸入端與保護運行/停止輸入信號端 口A6連接；所述自動按鈕A1、手動按鈕A2、打開按鈕A3、關閉按鈕A4設置在 控制器VDU中。本實用新型的一種實施方式是所述的故障判斷及處理邏輯電路包括或門D5 D8、延時器F1 F4、 RS觸發器B2 B3、與門C7 C9、非門E1 E2;或門D6、 D7的三個輸入端分別與輸入指令處理邏輯電路的一個輸出端、狀態處理邏輯電路 的一個輸出端及或門D5的輸入端連接；或門D6、 D7的輸出端分別連接RS觸發 器B3、 B4的R輸入端，所述RS觸發器B3、 B4的S輸入端分別通過延時器Fl 、 F2與輸出指令生成邏輯電路的一個輸出端連接；與門C9的兩個輸入端連接泵/風 機的運行/停止狀態信號輸入端A8，該運行/停止狀態信號輸入端A8通過非門El、 E2連接與門C8的兩個輸入端；RS觸發器B3、 B4的輸出端分別連接啟動故障信 號輸出端A15、停止障信號輸出端A14;與門C8、 C9的輸出端分別通過延時器F3 、 F4連接雙"0"故障信號輸出端A13、雙"1"故障信號輸出端A12;或門D8的六 個輸入端分別連接B3的輸出端、B4的輸出端、F3的輸出端、F4的輸出端、與門 C7的輸出端和運行/停止狀態信號輸入端A8;或門D8的輸出端連接輸出指令生成 邏輯電路的一個輸入端；或門D5的兩個輸入端分別連接與門C6的輸出端或門D6 的輸入端，或門D5的輸出端通過B2、 C7連接故障信號輸出端A16。本實用新型的一種實施方式是狀態處理邏輯電路由與門C10和與門Cll構成； 運行/停止狀態信號輸入端A8連接泵/風機的狀態檢測端，與門CIO、 Cll的兩個輸 入端分別連接運行/停止狀態信號輸入端A8和與門C9的輸入端；與門C10的輸出 端與運行信號輸出端A10和或門D6、 D9的一個輸入端連接，與門Cll的輸出端 連接停止信號輸出端A9和或門D7、 D10的一個輸入端。本實用新型的一種實施方式是所述的輸出指令生成邏輯電路由或門D9 D10、 RS觸發器B4 B5構成；或門D9的四個輸入端分別連接至遠方控制信號輸入端 A20、泵/風機的運行信號輸出端AIO、或門D4的輸出端、或門D8的輸出端，或 門D10的三個輸入端分別連接至遠方控制信號輸入端A20、泵/風機的停止信號輸 出端A9、 RS觸發器B4的S輸入端；或門D9、 D10的輸出端分別連接RS觸發器 B5、 B6的R輸入端，RS觸發器B5、 B6的S輸入端分別與或門D3、 D4的輸出端 連接；RS觸發器B5、 B6的輸出端連接砂/風機的運行/停止控制信號輸出端A17。本實用新型的有益效果是-本實用新型將泵/風機的典型的及固有的控制方式和相對固定的動作邏輯標準化並形成驅動級標準邏輯塊，它具有以下有益效果1、標準化程度高，控制界面 較清晰；2、控制逑輯編程工作簡化，主要工作是設計可變邏輯，做好標準邏輯塊 的接口工作；3、控制邏輯易於修改和擴展，相互影響小；4、可適用於硬體結構不 同的各種DCS系統。


圖1是本實用新型的實施例的結構框圖。圖2是本實用新型的實施例的工作流程圖。圖3是本實用新型的具體實施例1的電氣原理圖。
具體實施方式
具體實施例1:參照圖1，本實施例由輸入指令處理邏輯電路1、故障判斷及處理邏輯電路2、 狀態處理邏輯電路3和輸出指令生成邏輯電路4構成；輸入指令處理邏輯電路1 的輸入端與連接外部信息的信號輸入埠連通、信號輸出端連接輸出指令生成邏輯 電路4的一個信號輸入端；狀態處理邏輯電路3的輸入端連接現場被控設備的狀態 反饋信號，狀態處理邏輯電路3的信號輸出端分別連接故障判斷及處理邏輯電路2 的一個輸入端、輸出指令生成邏輯電路4的一個輸入端和人/機界面接口 HMI;故 障判斷及處理邏輯電路2的三個信號輸入端分別連接輸入指令處理邏輯電路1的輸 出端、狀態處理邏輯電路3的輸出端和輸出指令生成邏輯電路4的輸出端，輸出指 令生成邏輯電路4的輸出端與連接現場被控設備的輸出埠連接。參見圖3，所述的輸入指令處理邏輯電路1包括RS觸發器Bl、與門C1 C6、 或門D1 D4: RS觸發器Bl的S輸入端連接自動按鈕Al、 R輸入端連接手動按鈕 A2、其反相輸出端連接與門Cl和C2的一個輸入端、其同相輸出端連接至AUTO 埠 A18及連接與門C3、 C4的一個輸入端；與門Cl的一個輸入端、或門D5的 一個輸入端與打開按鈕A3連接，與門C2的一個輸入端、或門D5的一個輸入端與 關閉按鈕A4連接；與門C3、 C4的一個輸入端與自動啟動/停止信號輸入埠 A5 連接，其中，C3輸入自動啟動指令AON、 C4輸入自動停止指令A0F，與門C1、 C3的輸出端分別通過或門Dl連接與門C5的一個輸入端；與門C2、 C4的輸出端 分別連接或門D2的一個輸入端，與門C5的輸出端通過或門D3連接輸出指令生成 邏輯電路4的一個輸入端，與門C6的輸出端通過或門D4連接輸出指令生成邏輯 電路4的一個輸入端；或門D5的輸出端連接故障判斷及處理邏輯電路2的一個輸 入端；與門C5、 C6各有一個輸入端連接允許運行/停止信號輸入埠 A7，其中， C5輸入允許啟動指令PEON、 C6輸入允許停止指令PEOF;或門D3、 D4各有一個 輸入端與保護運行/停止輸入信號埠 A6連接，其中，D3輸入啟動保護指令PON、 D4輸入停止保護指令POF;所述自動按鈕A1、手動按鈕A2、打開按鈕A3、關閉 按鈕A4設置在控制器VDU中。所述的故障判斷及處理邏輯電路2包括或門D5 D8、延時器F1 F4、 RS觸 發器B2 B3、與門C7 C9、非門E1 E2;或門D6、 D7的三個輸入端分別與輸 入指令處理邏輯1的一個輸出端、狀態處理邏輯電路3的一個輸出端及或門D5的 輸入端連接；或門D6、 D7的輸出端分別連接RS觸發器B3、 B4的R輸入端，所 述RS觸發器B3、 B4的S輸入端分別通過延時器Fl、 F2與輸出指令生成邏輯電 路4的一個輸出端連接；與門C9的兩個輸入端連接泵/風機的運行/停止狀態信號 輸入端A8，該運行/停止狀態信號輸入端A8通過非門El、 E2連接與門C8的兩個 輸入端；RS觸發器B3、 B4的輸出端分別連接啟動故障信號輸出端A15、停止障 信號輸出端A14;與門C8、 C9的輸出端分別通過延時器F3、 F4連接雙"0"故障 信號輸出端A13、雙"1"故障信號輸出端A12;或門D8的六個輸入端分別連接B3 的輸出端、B4的輸出端、F3的輸出端、F4的輸出端、與門C7的輸出端和運行/停 止狀態信號輸入端A8;或門D8的輸出端連接輸出指令生成邏輯電路4的一個輸入 端；或門D5的兩個輸入端分別連接與門C6的輸出端或門D6的輸入端，或門D5 的輸出端通過B2、 C7連接故障信號輸出端A16。所述運行故障信號輸出端A15、 停止故障信號輸出端A14、雙"1"故障信號輸出端A12、雙"0"故障信號輸出端 A13、故障信號輸出端A16可以連接信號燈或連接至人機界面HMI顯示。
所述的狀態處理邏輯電路3由與門C10和與門Cll構成，運行/停止狀態信號 輸入端A8連接泵/風機的狀態檢測端，與門CIO、 Cll的兩個輸入端分別連接運行 /停止狀態信號輸入端A8和與門C9的輸入端，其中C10輸入運行狀態信號RP、 Cll輸入停止狀態信號TP;與門C10的輸出端與運行信號輸出端A10和或門D6、 D9的一個輸入端連接，與門Cll的輸出端連接停止信號輸出端A19和或門D7、 D10的一個輸入端連接。運行信號輸出端AIO、停止信號輸出端A9可連接信號燈 或連接至人機界面HMI顯示。MCC故障信號輸出端All通過連接信號燈顯示或連 接到人機界面HMI顯示。所述的輸出指令生成邏輯4由或門D9 D10、 RS觸發器B4 B5構成；或門 D9的四個輸入端分別連接至遠方控制信號輸入端A20、泵/風機的運行信號輸出端 AIO、或門D4的輸出端、或門D8的輸出端，或門DIO的三個輸入端分別連接至 遠方控制信號輸入端A20、泵/風機的停止信號輸出端A9、 RS觸發器B4的S輸入 端；或門D9、 D10的輸出端分別連接RS觸發器B5、 B6的R輸入端，RS觸發器 B5、 B6的S輸入端分別與或門D3、 D4的輸出端連接；RS觸發器B5、 B6的輸出 端連接泵/風機的運行/停止控制信號輸出端A17，由B5輸出運行指令RD、控制泵 /風機的開啟，由B6輸出停止指令TD、控制泵/風機停止。遠方控制輸入端A20通 過信號燈A19顯示。本實用新型的用途1、實現監控指令的形成。2、為更高級的功能模塊及操作 人員提供信息。3、是較高級的控制邏輯(包括功能組、順控步續、HMI等)與現 場設備之間聯繫的一個接口 。參見圖2，本實用新型的工作原理是輸入指令處理邏輯電路1對外部現場信號、其他設備聯繫信號、後備手操信號 等進行邏輯處理，確定各指令的優先等級，形成對設備級的控制指令，本實施例設 定保護輸入指令的優先級別最高，其次為允許指令、自動輸入指令、控制器的按鈕 輸入指令。故障判斷及處理邏輯電路2對指令處理邏輯送來的設備級控制指令，針對每個 被控設備控制方式，控制該被控設備具體的動作過程，最終轉換成被控設備能夠接 受的具體指令信號，並通過被控設備的反饋信號對動作過程的正確和錯誤作出判 斷。如髮長脈沖還是短脈衝指令信號，動作過程正在進行還是已經完成，動作完成 後取消還是保持控制指令等邏輯。狀態處理邏輯電路3把輸入指令處理邏輯電路和故障判斷及處理邏輯電路2送 來的狀態信號，經過邏輯處理，運用色彩變化、文字指示等顯示處理方法，在HMI (人機接口)上為運行人員提供本設備級的設備運行狀況。輸出指令生成邏輯電路4對輸入指令處理邏輯電路1送來的設備級控制指令， 針對被控設備控制方式，根據故障判斷及處理邏輯電路2和狀態處理邏輯電路3 送來的結果，控制該被控設備具體的動作過程，最終轉換成被控設備泵/風機能夠 接受的具體指令信號，啟動/停止泵/風機的指令從A17埠輸出。本實施例適用於具有啟/停斷路器或僅有一個接觸器控制但有自保持迴路的電 動機。
權利要求1、泵/風機專用邏輯控制模塊，其特徵是由輸入指令處理邏輯電路(1)、故障判斷及處理邏輯電路(2)、狀態處理邏輯電路(3)和輸出指令生成邏輯電路(4)構成；輸入指令處理邏輯電路(1)的輸入端與連接外部信息的信號輸入埠連通、信號輸出端連接輸出指令生成邏輯電路(4)的一個信號輸入端；狀態處理邏輯電路(3)的輸入端連接現場被控設備的狀態反饋信號，狀態處理邏輯電路(3)的信號輸出端分別連接故障判斷及處理邏輯電路(2)的一個輸入端、輸出指令生成邏輯電路(4)的一個輸入端和人/機界面接口(HMI)；故障判斷及處理邏輯電路(2)的三個信號輸入端分別連接輸入指令處理邏輯電路(1)的輸出端、狀態處理邏輯電路(3)的輸出端和輸出指令生成邏輯電路(4)的輸出端，輸出指令生成邏輯電路(4)的輸出端與連接現場被控設備的輸出埠連接。
2、 根據權利要求1所述的泵/風機專用邏輯控制模塊，其特徵是所述的輸入 指令處理邏輯(1)包括RS觸發器Bl、與門C1 C6、或門D1 D4; RS觸發器 Bl的S輸入端連接自動按鈕Al、 R輸入端連接手動按鈕A2、其反相輸出端連接 與門Cl和C2的一個輸入端、其同相輸出端連接至AUTO埠 A18及連接與門C3、 C4的一個輸入端；與門Cl的一個輸入端、或門D5的一個輸入端與打開按鈕A3 連接，與門C2的一個輸入端、或門D5的一個輸入端與關閉按鈕A4連接；與門 C3、 C4的一個輸入端與自動啟動/停止信號輸入埠 A5連接，與門Cl、 C3的輸 出端分別通過或門Dl連接與門C5的一個輸入端；與門C2、 C4的輸出端分別連 接或門D2的一個輸入端，與門C5的輸出端通過或門D3連接輸出指令生成邏輯電 路(4)的一個輸入端，與門C6的輸出端通過或門D4連接輸出指令生成邏輯電路(4)的一個輸入端；或門D5的輸出端連接故障判斷及處理邏輯電路(2)的一個 輸入端；與門C5、 C6各有一個輸入端連接允許運行/停止信號輸入埠 A7;或門 D3、D4各有一個輸入端與保護運行/停止輸入信號埠 A6連接；所述自動按鈕Al、 手動按鈕A2、打開按鈕A3、關閉按鈕A4設置在控制器VDU中。
3、 根據權利要求1所述的泵/風機專用邏輯控制模塊，其特徵是所述的故障 判斷及處理邏輯電路(2)包括或門D5 D8、延時器F1 F4、 RS觸發器B2 B3、 與門C7 C9、非門E1 E2;或門D6、 D7的三個輸入端分別與輸入指令處理邏輯 電路(1)的一個輸出端、狀態處理邏輯電路(3)的一個輸出端及或門D5的輸入 端連接；或門D6、 D7的輸出端分別連接RS觸發器B3、 B4的R輸入端，所述RS 觸發器B3、 B4的S輸入端分別通過延時器Fl、 F2與輸出指令生成邏輯電路(4) 的一個輸出端連接；與門C9的兩個輸入端連接泵/風機的運行/停止狀態信號輸入 端A8，該運行/停止狀態信號輸入端A8通過非門El、 E2連接與門C8的兩個輸入 端；RS觸發器B3、 B4的輸出端分別連接啟動故障信號輸出端A15、停止故障信 號輸出端A14;與門C8、 C9的輸出端分別通過延時器F3、 F4連接雙"0"故障信 號輸出端A13、雙"1"故障信號輸出端A12;或門D8的六個輸入端分別連接B3 的輸出端、B4的輸出端、F3的輸出端、F4的輸出端、與門C7的輸出端和運行/停 止狀態信號輸入端A8;或門D8的輸出端連接輸出指令生成邏輯電路(4)的一個 輸入端；或門D5的兩個輸入端分別連接與門C6的輸出端或門D6的輸入端，或門 D5的輸出端通過B2、 C7連接故障信號輸出端A16。
4、 根據權利要求1所述的泵/風機專用邏輯控制模塊，其特徵是狀態處理邏 輯電路(3)由與門CIO和與門Cll構成；運行/停止狀態信號輸入端A8連接泵/ 風機的狀態檢測端，與門CIO、 CU的兩個輸入端分別連接運行/停止狀態信號輸入 端A8和與門C9的輸入端；與門C10的輸出端與運行信號輸出端A10和或門D6、 D9的一個輸入端連接，與門Cll的輸出端連接停止信號輸出端A9和或門D7、D10 的一個輸入端。
5、 根據權利要求1所述的泵/風機專用邏輯控制模塊，其特徵是所述的輸出 指令生成邏輯電路(4)由或門D9 D10、 RS觸發器B4 B5構成；或門D9的四 個輸入端分別連接至遠方控制信號輸入端A20、泵/風機的運行信號輸出端AIO、 或門D4的輸出端、或門D8的輸出端，或門D10的三個輸入端分別連接至遠方控 制信號輸入端A20、泵/風機的停止信號輸出端A9、 RS觸發器B4的S輸入端；或 門D9、 D10的輸出端分別連接RS觸發器B5、 B6的R輸入端，RS觸發器B5、 B6 的S輸入端分別與或門D3、 D4的輸出端連接；RS觸發器B5、 B6的輸出端連接 砂/風機的運行/停止控制信號輸出端A17。
專利摘要本實用新型涉及泵/風機專用邏輯控制模塊，其特徵是由輸入指令處理邏輯電路(1)、故障判斷及處理邏輯電路(2)、狀態處理邏輯電路(3)和輸出指令生成邏輯電路(4)構成；輸入指令處理邏輯電路(1)的輸入端與連接外部信息的信號輸入埠連通、信號輸出端連接輸出指令生成邏輯電路(4)的一個信號輸入端；狀態處理邏輯電路(3)的輸入端連接現場被控設備的狀態反饋信號、輸出端連接輸出指令生成邏輯電路(4)的輸入端和人/機界面接口(HMI)；故障判斷及處理邏輯電路(2)的輸入端分別連接輸入指令處理邏輯電路(1)的輸出端，輸出指令生成邏輯電路(4)的輸出端與連接現場被控設備的輸出埠連接。本實用新型具有以下有益效果標準化程度高，控制界面較清晰、編程工作簡化，易於修改和擴展，相互影響小；可適用於硬體結構不同的各種DCS系統。
文檔編號G05B19/05GK201035386SQ20072005090
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月28日 優先權日2007年4月28日
發明者伍廣儉, 劉宇穗, 俊 李, 羅穎堅, 薛沛華 申請人:廣東省電力設計研究院