某研究堆棒控試驗柜智能化改進研究

陳夢雪，向玉新，羅 欣

中國核動力研究設計院第一研究所，四川成都 610000

某研究堆棒控試驗柜智能化改進研究

陳夢雪，向玉新，羅 欣

中國核動力研究設計院第一研究所，四川成都 610000

為了將因破損而長期閑置未用的某研究堆棒控試驗柜修理好，并使其能夠在日后更好地服務于維修人員，對已癱瘓的原有棒控試驗柜進行智能化改進研究，使其能更方便快捷地對某研究堆棒控系統各類插件進行故障診斷和性能測試。

棒控試驗柜；計算機控制；A/D轉換；VC++軟件

某研究堆原棒控試驗柜機柜內可以插入“X”環節插件、安全邏輯插件、控制條件插件、時間測量插件、棒控邏輯插件、啟動電離室邏輯插件和電機驅動插件，可以對這些插件進行故障檢查，還有電機供電線路，可外接電機進行調試。柜內設有棒控試驗插件，可模擬輸入各種控制信號和檢查各種輸出狀態。但該棒控試驗柜由于長期未用，已經損壞癱瘓，需要進行修理恢復，并且由于原棒控試驗柜使用中存在一些不方便的地方，故考慮對棒控試驗柜進行智能化改進。

1 原棒控試驗柜工作原理

棒控試驗柜上有棒控試驗插件，測試時將需要測量的插件插入棒控試驗柜上該類插件指定的位置，然后用棒控試驗插件輸入該插件測試所需信號進行測試即可。

1.1“X”環節插件試驗

“X”環節插件接受所有棒在底部電平信號，進行邏輯與后，驅動繼電器，給出繼電器觸點信號到保護系統，作為保護系統投入的準備條件。

在棒控試驗柜中，由棒控試驗插件給輸入信號：波段開關S21的八位對應接棒控邏輯插件的棒在底部信號，棒控試驗插件上的S3、S4模擬1號和2號自動棒在底的信號，“X”環節插件的三組輸出觸點（包括S3、S4模擬的自動棒到底信號、棒控邏輯插件棒在底電平信號）串聯接入棒控試驗插件的“X”輸出燈，檢查“X”環節插件輸出情況。“X”環節輸入輸出間的邏輯關系如表1所示。

表2　安全聯鎖插件輸入輸出邏輯關系

表3　控制條件插件輸入輸出邏輯關系

1.2安全聯鎖插件試驗

安全聯鎖插件接受來自保護系統的3個通道的保護系統投入信號，經邏輯組合后送出一個電平信號到安全棒控制邏輯插件，作為安全棒提升的條件。還接受2根安全棒到頂信號，與保護投入信號進行邏輯與后，送出一個電平信號到各手動棒控制邏輯插件，作為手動棒的控制條件，還送出2組觸點信號到調節系統，作為自動棒的控制條件。

在試驗中，三路保護信號、兩路安全棒到頂信號由棒控試驗插件模擬。安全聯鎖插件輸出的電平信號和觸點信號接入棒控試驗插件的波段開關，同時接棒控試驗插件的“保護投入”指示燈檢查各路輸出情況。安全聯鎖插件輸入輸出邏輯關系如表2所示。

1.3控制條件插件試驗

控制條件插件將電機激磁正常和位置指示器電源正常2個開關量信號送到各控制邏輯插件。

試驗中，2個輸入信號由棒控試驗插件模擬，電機激磁正常信號接波段開關S23，位置指示器電源正常電平信號接波段開關S24，同時接棒控試驗插件指示燈，即可檢查各路輸出情況。控制條件插件輸入輸出邏輯關系如表3所示。

1.4時間測量插件試驗

時間測量插件測量掉棒時間和響應時間，可測量正脈沖的寬度或兩組觸點信號順序斷開之間的時間間隔。

測試中，將時間測量插件面板上的輸入選擇開關放在“觸點”位置，即可用棒控試驗插件上的“時間測量”開關來控制計時的開始和停止，以檢查插件的計時情況；放在“AB”位置時，由棒控邏輯插件來控制計時，可測量掉棒時間和響應時間。

1.5棒控邏輯插件和啟動電離室邏輯插件試驗

該插件接收操作命令及各種控制條件信號，進行邏輯組合后，送出提升和下降觸發脈沖信號到電機驅動線路插件，經脈沖變壓器去控制可控硅的導通角，從而控制電機的方向和速度。

1.6電機驅動線路試驗

在試驗中，在端子排外接電機，配合其他插件，即可試驗電機驅動功能。

2 棒控試驗柜智能化改進

原棒控試驗柜基本使用比較老的方法進行控制和顯示，操作起來比較麻煩，考慮引入計算機控制，智能化改進后不用外接電機判斷電機驅動信號是否有效，而改用計算機直接監測信號，使用起來更加方便。人機界面能顯示可能的故障原因，也能對故障原因的描述進行修改，這樣即使是新手也可快速排查故障，維修人員也能方便的將故障排除經驗傳給下一個維修人員。

2.1A/D轉換模塊

由于要引入計算機控制，需要將原棒控試驗柜的信號送入計算機，所以要進行A/D轉換將計算機所接收的電壓信號轉換為計算機所能接收的數字信號。

2.2軟件設計

智能化后的棒控試驗柜可分為3個層次：1）底層的硬件控制層，為試驗柜驅動層提供傳輸數據的接口，這層主要完成對試驗柜硬件資源的管理和控制（非本課題設計重點）；2）中間的儀器驅動層，主要完成對試驗柜驅動函數的編寫；3）頂層的用戶應用層，用戶在該層通過各種操作調用相應響應函數，控制試驗柜驅動層從而實現對儀器的控制。

軟面板主要用VC中的對話框容器進行設計，設置部分采用了ComBox控件進行所測試的插件類型的選擇，顯示部分用的是文本控件，將故障測試結果顯示出來。在對話框上還有確定和修改按鈕。選擇好要測試的插件類型后，點擊確定按鈕，進行故障的測試并將測試結果在文本控件上顯示出來。如果測試人員認為當前顯示的測試結果需要修改，可以點擊修改按鈕，在彈出的TXT文本里進行修改并保存即可。因為每次文本控件中顯示的可能故障原因都從保存的TXT文件中讀取，所以修改保存后即實現了軟件的更新。

3 結論

智能化后的棒控試驗柜可以可靠地、快速地、方便地檢查某研究堆棒控系統插件故障，并能顯示出可能的故障原因。該試驗柜的硬件系統改動小，智能化設計主要由軟件程序實現，具有較強的可操作性。智能化改進后的試驗柜用計算機直接監測信號，使用起來更加方便。檢修人員能補充和完善內部數據庫。除預設的功能外，軟件還可以方便的升級，可以根據實際需要加強功能，如果考慮改變硬件，還可以實現多個插件同時測試。

[1]徐孝凱.C++語言基礎教程[M].北京：清華大學出版社，2006.

[2]張榮梅.Visual C++實用教程[M].北京：中國鐵道出版社，2008，9.

[3]鄭莉，董淵，張瑞豐.C++語言程序設計[M].3版.北京：清華大學出版社，2003.

TL4

A

1674-6708（2016）171-0211-02

陳夢雪，中國核動力研究設計院第一研究所。向玉新，中國核動力研究設計院第一研究所。羅欣，中國核動力研究設計院第一研究所。