專利名稱：用于生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高溫工藝爐生產(chǎn)控制領域，尤其涉及一種用于生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制系統(tǒng)及方法。
背景技術：
我國的高溫氣冷堆技術已經(jīng)從IOMW實驗堆向200MW商業(yè)示范堆發(fā)展，堆內(nèi)所需燃料元件也從2萬個增加到40萬個，示范堆運行期間年均需更換10萬個燃料元件。為滿足燃料元件使用需求，燃料元件生產(chǎn)線需要從實驗室規(guī)模向工廠規(guī)模發(fā)展，作為燃料元件重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一的包覆燃料顆粒生產(chǎn)也需要從實驗室規(guī)模向工廠規(guī)模發(fā)展。包覆燃料顆粒的制備主要在包覆爐內(nèi)完成，而包覆爐內(nèi)的工藝過程離不開包覆爐若干子系統(tǒng)的配合，若干子系統(tǒng)包括包覆爐溫控系統(tǒng)、包覆爐尾氣處理系統(tǒng)、包覆爐循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、包覆爐配氣系統(tǒng)、MTS (甲基三氯硅烷)供應系統(tǒng)?，F(xiàn)有實驗室規(guī)模包覆燃料顆粒生產(chǎn)系統(tǒng)主要采取儀表盤操作控制，該系統(tǒng)主要由儀表盤和現(xiàn)場儀器儀表及執(zhí)行機構組成，儀表盤由爐溫及氣動閥控制儀表盤、包覆爐尾氣處理系統(tǒng)控制儀表盤、包覆爐配氣控制儀表盤、MTS供應控制儀表盤組成。由于各儀表盤控制處于分散狀態(tài)，導致生產(chǎn)工藝過程存在不穩(wěn)定性，各子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)運行差，同時設備運行及工藝參數(shù)記錄也無法滿足實驗結果分析要求。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何使包覆燃料顆粒的生產(chǎn)過程自動化、標準化， 減少儀表盤操作過程中存在的不穩(wěn)定性，提高包覆爐系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和包覆燃料顆粒的質(zhì)量。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制系統(tǒng)，包括包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1、DCS控制硬件平臺2、現(xiàn)場儀器儀表31及執(zhí)行機構32 ；所述包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1用于將整個包覆爐系統(tǒng)進行模擬組態(tài)，并通過邏輯控制協(xié)調(diào)整個包覆爐系統(tǒng)的運行及包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝過程的控制；所述DCS控制硬件平臺2與所述包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1連接， 用于進行電信號的傳輸及與邏輯控制語言間的轉(zhuǎn)換，并存儲包覆爐系統(tǒng)生產(chǎn)過程中記錄的各種數(shù)據(jù)信息；現(xiàn)場儀器儀表31與所述DCS控制硬件平臺2連接，用于采集開關量信號和模擬量
信號；執(zhí)行機構32與所述DCS控制硬件平臺2連接，用于執(zhí)行機械動作與電信號間的轉(zhuǎn)換。
所述包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1包括包覆爐溫度加熱功率控制回路、氣體流量調(diào)節(jié)控制回路、尾氣處理用吸收塔液位及PH值調(diào)節(jié)控制回路、MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路和包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制回路；所述包覆爐溫度加熱功率控制回路包括加熱電源和測溫元件，用于通過調(diào)節(jié)加熱電源的輸出功率將測溫元件所測包覆爐溫度控制在工藝設定溫度范圍內(nèi)；氣體流量調(diào)節(jié)控制回路包括質(zhì)量流量控制器，用于通過調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器將氣體流量控制在設定值范圍內(nèi)；尾氣處理用吸收塔液位及pH值調(diào)節(jié)控制回路包括提升泵和吸收塔，用于通過提升泵的運行將吸收塔的液位或PH值控制在設定值范圍內(nèi)MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路包括MTS罐，用于通過調(diào)節(jié)MTS罐體溫度或載帶氣流量來控制MTS消耗速率；包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制回路，用于通過包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝的順序控制執(zhí)行，完成包覆燃料顆粒自動化生產(chǎn)。包覆爐溫度加熱功率控制回路中的加熱電源為低壓大電流電源，其中的測溫元件為紅外高溫計。所述DCS控制硬件平臺包括相互連接的工程師站、操作員站、打印機、服務器站及現(xiàn)場控制站。本發(fā)明還提供了一種利用所述的系統(tǒng)進行生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制方法，包括以下步驟Si、所述現(xiàn)場儀器儀表31采集開關量信號和模擬量信號，并發(fā)送給DCS控制硬件平臺；S2、所述DCS控制硬件平臺2將開關量信號和模擬量信號發(fā)送給包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1 ；S3、包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1將開關量信號和模擬量信號進行邏輯判斷和控制運算，將運算結果經(jīng)過DCS控制硬件平臺2輸出信號到執(zhí)行機構32，完成對對包覆爐系統(tǒng)工藝過程的操作。(三)有益效果本發(fā)明基于集散型控制系統(tǒng)(DCQ設計了包覆燃料顆粒生產(chǎn)控制系統(tǒng)，這個控制系統(tǒng)將各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行及生產(chǎn)工藝的準確控制都集中在一個操作平臺上，滿足了工廠規(guī)模化生產(chǎn)要求，采用集散型控制系統(tǒng)(DCQ可以使生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐系統(tǒng)自動化、標準化，可以減少手工操作過程中存在的誤操作，提高包覆爐的生產(chǎn)效率和包覆燃料顆粒的質(zhì)量。進一步地，本發(fā)明將控制技術、計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術與現(xiàn)場儀器儀表和執(zhí)行機構結合，應用于包覆爐自動化控制系統(tǒng)，形成了制備包覆燃料顆粒用包覆爐自動化控制系統(tǒng)操作平臺。利用包覆爐自動化控制操作平臺可以進行設計、試驗、優(yōu)化、運行及管理方面的工作。因此，本發(fā)明除提高包覆燃料顆粒自動化、規(guī)?；a(chǎn)水平外，還有助于大型包覆爐設備工藝、電控裝置的研發(fā)，從而使包覆燃料顆粒的生產(chǎn)能力得到進一步提高，滿足更大規(guī)模商用高溫氣冷堆的發(fā)展。


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圖1是本發(fā)明包覆燃料顆粒生產(chǎn)用包覆爐自動化控制系統(tǒng)的示意圖。圖2是本發(fā)明中包覆爐溫度加熱功率控制回路示意圖；圖3是本發(fā)明中氣體流量調(diào)節(jié)控制回路示意圖；圖4是本發(fā)明中尾氣處理用吸收塔液位及PH值調(diào)節(jié)控制回路示意圖；圖5是本發(fā)明中MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路示意圖；圖6是本發(fā)明的方法流程圖。其中1包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺；2DCS控制硬件平臺；3現(xiàn)場儀器儀表及執(zhí)行機構；21控制站；22工程師站兼服務器站；23操作員站兼服務器站；對打印機；31現(xiàn)場儀器儀表；32執(zhí)行機構。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細說明。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖1所示，本發(fā)明包覆燃料顆粒生產(chǎn)用包覆爐自動化控制系統(tǒng)由包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1、DCS控制硬件平臺2和現(xiàn)場儀器儀表及執(zhí)行機構3三部分組成。其中包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1包含包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝流程及控制策略，用于將整個包覆爐系統(tǒng)進行模擬組態(tài)，通過邏輯控制協(xié)調(diào)整個包覆爐系統(tǒng)的運行及包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝過程的控制；包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1包括包覆爐系統(tǒng)的若干子控制系統(tǒng)、若干控制回路、包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制系統(tǒng)、報警及連鎖保護系統(tǒng)。包覆爐系統(tǒng)的若干子控制系統(tǒng)包括包覆爐溫控系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水監(jiān)控系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、配氣柜系統(tǒng)、MTS供應系統(tǒng)。若干控制回路包括包覆爐溫度加熱功率控制回路、氣體流量調(diào)節(jié)控制回路、尾氣處理用吸收塔液位及PH值調(diào)節(jié)控制回路、MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路。DCS控制硬件平臺2包括現(xiàn)場的控制站21，工程師站兼服務器站22，操作員站兼服務器站23，打印機對和連接它們的以太網(wǎng)及現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡。DCS控制硬件平臺2中對控制站21的CPU單元、控制站電源單元、I/O卡件、網(wǎng)絡等都采取了冗余配置。DCS控制硬件平臺用于進行電信號的傳輸及與邏輯控制語言間的轉(zhuǎn)換，存儲包覆爐系統(tǒng)生產(chǎn)過程中記錄的各種數(shù)據(jù)信息?，F(xiàn)場儀器儀表及執(zhí)行機構3分別為開關量信號和模擬量信號的提供方和實踐方； 用于采集開關量信號和模擬量信號；執(zhí)行機構用于執(zhí)行機械動作與電信號間的轉(zhuǎn)換。1、包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1控制包覆爐系統(tǒng)運行的過程。包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1采用HOLLiAS-MACS V軟件平臺開發(fā)，包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)在包覆燃料顆粒生產(chǎn)過程中運行以下幾個主要控制回路。1. 1.包覆爐溫度加熱功率控制回路控制目的通過調(diào)節(jié)低壓大電流電源輸出功率將紅外高溫計所測包覆爐溫度控制在工藝設定溫度范圍內(nèi)?？刂品桨赴矤t溫度加熱功率控制回路，見圖2，首先在包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)中設定工藝溫度值，通過與紅外高溫計測量值比較得到的差值輸入PID運算控制單元，PID輸出信號至低壓大電流電源調(diào)節(jié)輸出功率大小，從而將包覆爐溫度控制在工藝設定值范圍內(nèi)。1. 2.氣體流量調(diào)節(jié)控制回路控制目的通過調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器將氣體流量控制在設定值范圍內(nèi)?？刂品桨笟怏w流量調(diào)節(jié)控制回路，見圖3，在包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)中設定工藝氣體流量值，該信號輸出至質(zhì)量流量控制器，通過與質(zhì)量流量控制器流量測量值比較得到的差值輸入PID運算控制單元，PID輸出信號至流量控制器調(diào)節(jié)閥調(diào)整開度大小，進而將流量值控制在設定值范圍內(nèi)。1. 3.尾氣處理用吸收塔液位及pH值調(diào)節(jié)控制回路控制目的通過提升泵的運行將吸收塔的液位或PH值控制在設定值范圍內(nèi)?？刂品桨肝矚馓幚碛梦账何患癙H值調(diào)節(jié)控制回路，見圖4，在包覆工藝碳化硅階段，尾氣處理需使用堿液吸收塔，為了保證好的尾氣處理效果，吸收塔的液位及PH值必須在工藝設定值范圍內(nèi)。在包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)中設定液位及PH值，通過實時比較現(xiàn)場差壓液位計和PH計的測量值與設定值，輸入開關量信號至提升泵，通過提升泵運行提升新堿液，確保堿液吸收塔的液位和PH值被控制在設定值范圍內(nèi)。1. 4. MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路控制目的通過調(diào)節(jié)MTS罐體溫度或載帶氣流量來控制MTS消耗速率。控制方案MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路，見圖5，為了獲得好的碳化硅包覆層，控制 MTS在包覆過程中消耗速率是關鍵之一。由于MTS的消耗量與MTS所處溫度環(huán)境和載帶它的氣體流量有關，因此可以通過調(diào)節(jié)MTS罐體溫度和載帶氣流量來調(diào)節(jié)MTS的消耗量。在包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)中設定消耗速率值，MTS磁致伸縮液位計測量值經(jīng)過運算處理后與設定值比較，差值經(jīng)選擇可分別輸入溫度控制PID (比例-積分-微分)或流量控制PID， 溫度控制PID輸出信號至MTS罐體加熱器做功率調(diào)節(jié)，而流量控制PID輸入信號至流量調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)載帶氣流量。1.5.包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制回路通過包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制執(zhí)行，完成包覆燃料顆粒自動化生產(chǎn)。包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制流程包括系統(tǒng)自檢程控、抽真空充氣階段程控、升溫裝料階段程控、疏松層階段程控、內(nèi)致密層階段程控、碳化硅層階段程控、外致密層階段程控、降溫卸料階段程控。其中在抽真空充氣階段程控階段啟動氣體流量調(diào)節(jié)控制回路；在升溫裝料階段程控階段啟動包覆爐溫度加熱功率控制回路；在碳化硅層階段程控階段分別啟動尾氣處理用吸收塔液位及PH值調(diào)節(jié)控制回路和MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路。整個順序控制流程既可以自動全工藝流程執(zhí)行，也可以分階段自動程控執(zhí)行，同時支持手動工藝程控執(zhí)行。整個包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制方便快捷且控制信號穩(wěn)定不受干擾，提高了操作的可靠性和靈活性。2、DCS控制硬件平臺包覆爐DCS控制硬件平臺2采用了 HOLLiAS-MACSV+NM硬件配置，主要由三部分構成工作站、控制站和連接二者的系統(tǒng)網(wǎng)絡；共配置工程師站一個、操作員站一個、控制站一個和打印機一臺，其中工程師站兼作操作員站和服務器站，操作員站兼作服務器站。在工程師站和操作員站上都可以運行和操作包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)，在工程師站可以進行包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)的邏輯控制設計和工程組態(tài)開發(fā)。工程師通過工程師站進行工程的組態(tài)、下裝和維護。包覆爐DCS控制硬件平臺系統(tǒng)采用單層網(wǎng)絡控制結構，將服務器、操作員站、工程師站與控制器在同一層進行連接，所有數(shù)據(jù)都在同一層網(wǎng)絡進行傳輸?？刂普居梢粋€主控制柜組成。主控制柜包括機柜、電源、機籠單元、CPU單元、 過程I/O單元、端子模塊等主要配套設備。CPU單元是100M冗余工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線 Profibus-DP之間的樞紐，是一個高性能的工業(yè)級中央處理單元。CPU單元采用模塊化結構，由CPU板、多功能卡(完成主從判定邏輯電路、掉電保護SRAM電路、雙冗余以太雙網(wǎng)控制器、Prof ibus-DP控制器等功能)、電源模塊組成，完成對本地現(xiàn)場采集站中各I/O模塊數(shù)據(jù)的集中處理，包括本地控制運算、模擬量工程單位的轉(zhuǎn)換、超量程的監(jiān)視、變化率監(jiān)視等。 CPU板上帶有ibus-DP接口，用以同各個I/O模塊進行通信。每個控制站配置冗余的 CPU單元，以熱備份方式冗余工作，在出現(xiàn)故障時能夠自動無擾切換，保證不會丟失數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)掉電保護(斷電恢復后，控制器立即恢復斷電前的全部數(shù)據(jù))等重要功能。I/O模塊完成現(xiàn)場信號的物理I/O功能，包括現(xiàn)場信號隔離、現(xiàn)場信號規(guī)范化、數(shù)字化功能。系統(tǒng)的所有I/O功能模塊均為智能模塊，模塊上帶有CPU和ftx)fibUS-DP控制器。CPU完成各種I/O 處理和在線自診斷功能，而ibus-DP控制器完成I/O模塊與CPU單元之間的通信。I/ 0模塊支持帶電插拔和冗余配置。I/O模塊處理的信號類型包括模擬量輸入輸出、開關量輸入輸出?？刂普镜碾娫茨K包括為CPU及各個功能模塊供電的+24V系統(tǒng)電源模塊。電源模塊均采用雙套冗余配置。3、現(xiàn)場儀器儀表及執(zhí)行機構現(xiàn)場儀器儀表及執(zhí)行機構3包括各種壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、氣動閥、紅外高溫計、流量控制器、執(zhí)行電動機等。這些儀器儀表和執(zhí)行機構分散在包覆爐系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)控制點上，如包覆爐溫控系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水監(jiān)控系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、配氣柜系統(tǒng)、MTS供應系統(tǒng)等?，F(xiàn)場儀器儀表用于監(jiān)測系統(tǒng)各個設備運行狀態(tài)和工藝參數(shù)的變化， 并將這些信號通過包覆爐DCS硬件平臺傳輸至包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)進行運算和邏輯判斷，產(chǎn)生的輸出信號被輸送到現(xiàn)場執(zhí)行機構，以確保設備正常運行和工藝流程順利完成。如圖6所示，本發(fā)明還提供了一種利用所述的系統(tǒng)進行生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制方法，包括以下步驟Si、所述現(xiàn)場儀器儀表31采集開關量信號和模擬量信號，并發(fā)送給DCS控制硬件平臺；S2、所述DCS控制硬件平臺2將開關量信號和模擬量信號發(fā)送給包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1 ；S3、包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺1將開關量信號和模擬量信號進行邏輯判斷和控制運算，將運算結果經(jīng)過DCS控制硬件平臺2輸出信號到執(zhí)行機構32，完成對對包覆爐系統(tǒng)工藝過程的操作。綜上所述，本發(fā)明的包括包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺、DCS控制硬件平臺和現(xiàn)場儀器儀表及執(zhí)行機構三部分的包覆燃料顆粒生產(chǎn)用包覆爐自動化控制系統(tǒng)，通過系統(tǒng)整合后，可以有效地保證包覆爐系統(tǒng)設備及包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定運行，從而達到包覆爐系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)?；吞岣甙踩剂项w粒生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量的目的。在本發(fā)明中包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)采用了完整的DCS程序控制方案，通過對包覆爐及各子系統(tǒng)的集中監(jiān)視和分散控制，完成生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、趨勢分析、報警和報表打印，實現(xiàn)工藝過程的完全自動化操作、邏輯控制，在異常情況或事故工況下，通過連鎖保護使系統(tǒng)設備在應急狀態(tài)下運行，提供完善的事故追憶、操作記錄、報警記錄和事件記錄，分析事故原因，提高運行水平。在本發(fā)明中包覆爐DCS控制硬件系統(tǒng)設計采用了控制網(wǎng)絡冗余、I/O卡件冗余、控制站CPU單元冗余、系統(tǒng)電源冗余、控制站電源冗余、操作站冗余、服務器雙機冗余配置和診斷至通道級的自診斷功能，使控制硬件系統(tǒng)具有高度可靠性?？刂朴布到y(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障，均不影響整個系統(tǒng)的運行。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制系統(tǒng)，其特征在于，包括包覆爐 DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺(1)、DCS控制硬件平臺O)、現(xiàn)場儀器儀表(31)及執(zhí)行機構(32)；所述包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺(1)用于將整個包覆爐系統(tǒng)進行模擬組態(tài)，并通過邏輯控制協(xié)調(diào)整個包覆爐系統(tǒng)的運行及包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝過程的控制；所述DCS控制硬件平臺( 與所述包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺(1)連接， 用于進行電信號的傳輸及與邏輯控制語言間的轉(zhuǎn)換，并存儲包覆爐系統(tǒng)生產(chǎn)過程中記錄的各種數(shù)據(jù)信息；現(xiàn)場儀器儀表(31)與所述DCS控制硬件平臺( 連接，用于采集開關量信號和模擬量信號；執(zhí)行機構(32)與所述DCS控制硬件平臺(2)連接，用于執(zhí)行機械動作與電信號間的轉(zhuǎn)換。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺(1)包括包覆爐溫度加熱功率控制回路、氣體流量調(diào)節(jié)控制回路、尾氣處理用吸收塔液位及PH值調(diào)節(jié)控制回路、MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路和包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制回路；所述包覆爐溫度加熱功率控制回路包括加熱電源和測溫元件，用于通過調(diào)節(jié)加熱電源的輸出功率將測溫元件所測包覆爐溫度控制在工藝設定溫度范圍內(nèi)；氣體流量調(diào)節(jié)控制回路包括質(zhì)量流量控制器，用于通過調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器將氣體流量控制在設定值范圍內(nèi)；尾氣處理用吸收塔液位及PH值調(diào)節(jié)控制回路包括提升泵和吸收塔，用于通過提升泵的運行將吸收塔的液位或PH值控制在設定值范圍內(nèi)MTS消耗量調(diào)節(jié)控制回路包括MTS罐，用于通過調(diào)節(jié)MTS罐體溫度或載帶氣流量來控制 MTS消耗速率；包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝順序控制回路，用于通過包覆燃料顆粒生產(chǎn)工藝的順序控制執(zhí)行，完成包覆燃料顆粒自動化生產(chǎn)。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述包覆爐溫度加熱功率控制回路中的加熱電源為低壓大電流電源。
4.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述包覆爐溫度加熱功率控制回路中的測溫元件為紅外高溫計。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述DCS控制硬件平臺包括相互連接的工程師站、操作員站、打印機、服務器站及現(xiàn)場控制站。
6.一種利用權利要求1 5中任一項所述的系統(tǒng)進行生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制方法，其特征在于，包括以下步驟、51、所述現(xiàn)場儀器儀表(31)采集開關量信號和模擬量信號，并發(fā)送給DCS控制硬件平臺；、52、所述DCS控制硬件平臺( 將開關量信號和模擬量信號發(fā)送給包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺(1)；、53、包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺(1)將開關量信號和模擬量信號進行邏輯判斷和控制運算，將運算結果經(jīng)過DCS控制硬件平臺( 輸出信號到執(zhí)行機構(32)，完成對對包覆爐系統(tǒng)工藝過程的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及高溫工藝爐生產(chǎn)控制領域，公開了一種用于生產(chǎn)包覆燃料顆粒的包覆爐自動化控制系統(tǒng)，包括包覆爐DCS程序控制系統(tǒng)開發(fā)和運行平臺(1)、DCS控制硬件平臺(2)、現(xiàn)場儀器儀表(31)及執(zhí)行機構(32)。本發(fā)明還公開了一種利用上述系統(tǒng)進行包覆爐自動化控制的方法。本發(fā)明使包覆燃料顆粒的生產(chǎn)過程自動化、標準化，減少儀表盤操作過程存在的不穩(wěn)定性，提高包覆爐系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和包覆燃料顆粒的質(zhì)量。
文檔編號G05B19/418GK102360200SQ20111014890
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權日2011年6月3日
發(fā)明者劉兵, 朱鈞國, 楊冰, 邵友林 申請人:清華大學