巧了及10氮循环风机远距离控制系统的设计孙栓，王瑞偏，胡守印，王宇澄，贾立新，王立双清华大学核能技术设计研充院，北京lW0S4该系统的设计，基于反应堆主控制室的全数字化仪控系统12000系统为沮态平台和运斤控制平台，全部操作实现了软操化。

　　1引言lW高温气冷堆HTR10W化学惰性和热工性能好的氨气作为冷却剂，氮循环风机为氮冷却剂提供驱动头。对8了心10的各种正常运行工况和事故工况，氮循环风机在控制上有不同的要求。除了在现场控制盘上可进行相关操作外，在主控室也应同样能够完成相应的各项操作。基于HTR10的主控制室系统采用了全数字化仪表控制系统0〔5，氮循环风机话距离控制设计目标为：通过与〔5接口设计，实现在主控室能全参数屏幕思示，各项操作在屏幕上选择后通过软操完成。本文主要叙述了心10氨循环风机远距离控制设计并简要介绍该系统的调试和应用概况。

　　HTR10氨循环风机系统概况氮循环风机是核安全级设备。风机与其驱动电机同轴，风机进口管下方装有风机档板隔断阀，风机档板下方与蒸汽发生器的出气管插接，全部置于蒸汽发生器压力壳内。

　　氨循环风机的动力驱动设备为特制的相异步电动机和高精度矢量控制型变频器。其频率变化范围为0~化，84化时，线电压为380V，电动机的额定功率为165kW，额定转速为5000r/in.对应HTR10所有运行工况，要求氨循环风机的运行工况如表1所示。

　　远距离控制设计HTR10氮循环风机系统的远距离控制设计，既要与变频器现场控制盘提供的接口匹配，又要满足HTR10主控制室系统全数字化设计要求[和肌10高温气冷堆运行和安全规定。

　　设计中采用了H巧OOO系统作为系统组态平台和运斤控制平台[2，分别实现了氮循环风机系统的人机界面组态设计，氨风机启动、停止、保护停机、控制逻辑组态设计及氮风机调速设计等。

　　3.1人机界面组态设计运行人员对该系统运行状态的监视和改变系统运行状态的操作，均须通过主控台上的大屏幕显示器进行。因此，系统的人机界面设计就极其重要。首先，在画面中无论是设备的工作状态还是运行参数的设置、布局都应有利于运行人员能及时、正确地识别相关信息，从而作出及时、正确的反应。其次就是系统中主要设备的操作点设置和布局应有利于运行人员能够方便、准确地进行操作。在氮循环风机远控系统人机界面所示画面中，操作模拟键置于上部，包括变频器启/停、变频器工作状态、氨风机调速、氨风机档板的开/关操作；氨风机挡板开/关状态显示置于画面下部档板位置两侧，系统各工作参数置于画面空白处，当某参数超过报警值时，该参数上部将会给出报警提示，同时该参数本身也反白闪动，引起运斤人员的注意。当需要进行某操作时，运行人员只要通过轨迹球点击画面上相应的操作模拟键，就会弹出相应的操作窗口。运斤人员只要在弹出的操作窗口内点击相应标识键，即可完成相应操作。

　　3.2控制辑组态设计氮循环风机系统在1心10高温堆中是*重要的系统之。因此，该系统的启动，应规定的条件满足之后才被允许；而在该系统正常运行中，若出现异常，或有关参数达到保护停机限值，或有关设备状态不正常，都将导致系统功能丧失或设备损坏，则应保护停机。其控制逻辑组态设计要求如表2所示。

　　上述送些功能由控制辑组态设计实现。

　　控制辑组态设计，包括功能块图组态设计和梯形图组态设计。

　　氨风机的逻辑控制信号有两类。类信号类型是模拟量信号，包括系统工作温度、振动、转速等。该类信号与给定值或工作限值进行比较，超过限值后发出动作信号。此类型信号的组态设计均采用功能块图实现。

　　功能块图是抖图形方式表示的用功能块语言编制的用于完成定运算判断和逻辑控制的程序。通过功能块图组态设计，实现特定的遇辑控制功能。其输出信号分为两路，路至报警系统，给出相应报警声光信号，路至逻辑控制回路，实现保护停机功能。

　　另类信号类型是开关量信号。包括冷却水失水保护，反应堆保护系统触发保护动作，及上述模拟量信号*后级的触发动作信号等，全部由梯形图组态设计去实现。梯形图由代表各类继电器触点、定时器、计数器和线圈等元件的标准符号，抖定的规则，按控制要求连接起来，形成个个梯级，从而实现预定的逻揖控制，其中包括了氮风机正常启动、正常停机、保护停机的辑控制功能。

　　3.3氮风机的调速控制基于101主拴制室系统的12000运斤氮循环风机运斤工况运行工况进口压力介质温度功率运行低功率启动热停堆冷停堆停堆检修氯风机控制逻辑组态要求姐秦妾启动软手动操作风机挡板在关闭位置风机的各项工作参数皆未越限与后动氮风机调速手动操作风机的各项工作参皆未越限与调至预定转速停机手动操作任风机工作参越限1_反喧雄制亡椎，~或氮风机停止控制平台和VLT3800变频器提供的远距离控制输入接口信号类型，HTRlO氨风机的调速控制设计为与之匹配的具有模拟量信号输出的模拟量手动操作器。该手动操作器为软手动操作，需要调速时，运行人员只需在氮循环风机系统主界面上点击氮风机调速模拟键，即可弹出手动操作器窗口。

　　在该窗口中，面板上的显示功能有：设定值化、输出值0的数值显示，输出值标尺虽示，运行方式思示，强制手动状态昆示等。

　　数值思示：显示设定量、输出量的当前值。当手动操作器运行于手动状态时，输出值由减键改变，每点击次改变量的大小可根据运行需要设定。

　　标穴思示：标尺长度为当前值相对量程的百分数。

　　运行方式显示：包括手动、自动、跟踪种方式。如果不允许某种工作方式，则画面上相应的按键变灰。

　　运行操作人员进行氮风机调速可通过用轨迹球操作点击增减键来增大或减小给定值，氨风机即可按预定变速斜率自动调至给定转速。

　　另外，输出还可通过专用键盘键入数值的方式来修改，点整定键把光标定位在当前值显示位置上，输入数值后回车即可。

　　HTR10氮循环风机远距离控制的调试在反应堆的调试阶段中，通过系统调试对本项设计进行了全面验证。主要内容包括，氨风机主界面的显示与操作窗口功能检验和正常启动，正常停机和保护停机等各项逻辑控制功能的正确性和有效性验证。

　　调试中重点验证了主界面各弹出操作窗口中有关动态点和热点的操作正确性和有效性。

　　包括变频器启动/停止，氮风机调速，风机档板开/关等操作窗口。通过调试验证了这些操作窗口的功能可满足反应堆运斤的要求。

　　调试的另个重点就是各项辑控制功能的正确性和有效性验证。包括：允许风机启动联锁；风机与风机档板状态的联锁和保护停机的联锁。调试结果表明，该些联锁功能可抖满足反应堆安全运行的有关要求。

　　结束语町心氮循环风机系统控制在心高温堆的A2阶段及B阶段相关调试项试验中已经过多次实际使用检验，实践表明，在对氨风机实施远距离拴制过程中，无论是后动风机，还是运行中调节风机转速，及设计的逻辑拴制包括设备故障保护停机功能都是成功的。为新代的主控室全数字化仪控系统与现场设备的远拴操作的结合做了有益的尝试，具有定的借鉴意文。

　　徐小琳，曲荣红。核电站控制室发展和HTRlO控制室设计。清华大学学报，2000，4033：~223.

　　周洪，刘胜荣，胡效雷。国产0仁8的性能分析[1].

　　统的研究工作。

　　男，工程师，1997年毕业于北京航空航天大学，现从事核反应堆运行研究工作。

　　女，助理研巧员，1984年毕业于山东大学电力系电力系统自动化专业，现从事核反应堆仪控系孙栓955，男，高缀工程师，1982年毕业于哈尔滨工业大学精密机械仪器专业，现从事核供热堆和高温气冷堆的调试、运行研究和控制室系统研究。

　　王瑞偏1946，男，研究员，1970年毕业于清华大学工程物理系，现从事核供热堆和高温气冷堆的调试、运巧研究。

　　胡守印1966，男，副研究员，1986年毕业于哈尔滨工业大学电气工程系电气自动化专业，现从事反应堆运行