某研究堆棒控试验柜智能化改进研究

陈梦雪，向玉新，罗 欣

中国核动力研究设计院第一研究所，四川成都 610000

某研究堆棒控试验柜智能化改进研究

陈梦雪，向玉新，罗 欣

中国核动力研究设计院第一研究所，四川成都 610000

为了将因破损而长期闲置未用的某研究堆棒控试验柜修理好，并使其能够在日后更好地服务于维修人员，对已瘫痪的原有棒控试验柜进行智能化改进研究，使其能更方便快捷地对某研究堆棒控系统各类插件进行故障诊断和性能测试。

棒控试验柜；计算机控制；A/D转换；VC++软件

某研究堆原棒控试验柜机柜内可以插入“X”环节插件、安全逻辑插件、控制条件插件、时间测量插件、棒控逻辑插件、启动电离室逻辑插件和电机驱动插件，可以对这些插件进行故障检查，还有电机供电线路，可外接电机进行调试。柜内设有棒控试验插件，可模拟输入各种控制信号和检查各种输出状态。但该棒控试验柜由于长期未用，已经损坏瘫痪，需要进行修理恢复，并且由于原棒控试验柜使用中存在一些不方便的地方，故考虑对棒控试验柜进行智能化改进。

1 原棒控试验柜工作原理

棒控试验柜上有棒控试验插件，测试时将需要测量的插件插入棒控试验柜上该类插件指定的位置，然后用棒控试验插件输入该插件测试所需信号进行测试即可。

1.1“X”环节插件试验

“X”环节插件接受所有棒在底部电平信号，进行逻辑与后，驱动继电器，给出继电器触点信号到保护系统，作为保护系统投入的准备条件。

在棒控试验柜中，由棒控试验插件给输入信号：波段开关S21的八位对应接棒控逻辑插件的棒在底部信号，棒控试验插件上的S3、S4模拟1号和2号自动棒在底的信号，“X”环节插件的三组输出触点（包括S3、S4模拟的自动棒到底信号、棒控逻辑插件棒在底电平信号）串联接入棒控试验插件的“X”输出灯，检查“X”环节插件输出情况。“X”环节输入输出间的逻辑关系如表1所示。

表2　安全联锁插件输入输出逻辑关系

表3　控制条件插件输入输出逻辑关系

1.2安全联锁插件试验

安全联锁插件接受来自保护系统的3个通道的保护系统投入信号，经逻辑组合后送出一个电平信号到安全棒控制逻辑插件，作为安全棒提升的条件。还接受2根安全棒到顶信号，与保护投入信号进行逻辑与后，送出一个电平信号到各手动棒控制逻辑插件，作为手动棒的控制条件，还送出2组触点信号到调节系统，作为自动棒的控制条件。

在试验中，三路保护信号、两路安全棒到顶信号由棒控试验插件模拟。安全联锁插件输出的电平信号和触点信号接入棒控试验插件的波段开关，同时接棒控试验插件的“保护投入”指示灯检查各路输出情况。安全联锁插件输入输出逻辑关系如表2所示。

1.3控制条件插件试验

控制条件插件将电机激磁正常和位置指示器电源正常2个开关量信号送到各控制逻辑插件。

试验中，2个输入信号由棒控试验插件模拟，电机激磁正常信号接波段开关S23，位置指示器电源正常电平信号接波段开关S24，同时接棒控试验插件指示灯，即可检查各路输出情况。控制条件插件输入输出逻辑关系如表3所示。

1.4时间测量插件试验

时间测量插件测量掉棒时间和响应时间，可测量正脉冲的宽度或两组触点信号顺序断开之间的时间间隔。

测试中，将时间测量插件面板上的输入选择开关放在“触点”位置，即可用棒控试验插件上的“时间测量”开关来控制计时的开始和停止，以检查插件的计时情况；放在“AB”位置时，由棒控逻辑插件来控制计时，可测量掉棒时间和响应时间。

1.5棒控逻辑插件和启动电离室逻辑插件试验

该插件接收操作命令及各种控制条件信号，进行逻辑组合后，送出提升和下降触发脉冲信号到电机驱动线路插件，经脉冲变压器去控制可控硅的导通角，从而控制电机的方向和速度。

1.6电机驱动线路试验

在试验中，在端子排外接电机，配合其他插件，即可试验电机驱动功能。

2 棒控试验柜智能化改进

原棒控试验柜基本使用比较老的方法进行控制和显示，操作起来比较麻烦，考虑引入计算机控制，智能化改进后不用外接电机判断电机驱动信号是否有效，而改用计算机直接监测信号，使用起来更加方便。人机界面能显示可能的故障原因，也能对故障原因的描述进行修改，这样即使是新手也可快速排查故障，维修人员也能方便的将故障排除经验传给下一个维修人员。

2.1A/D转换模块

由于要引入计算机控制，需要将原棒控试验柜的信号送入计算机，所以要进行A/D转换将计算机所接收的电压信号转换为计算机所能接收的数字信号。

2.2软件设计

智能化后的棒控试验柜可分为3个层次：1）底层的硬件控制层，为试验柜驱动层提供传输数据的接口，这层主要完成对试验柜硬件资源的管理和控制（非本课题设计重点）；2）中间的仪器驱动层，主要完成对试验柜驱动函数的编写；3）顶层的用户应用层，用户在该层通过各种操作调用相应响应函数，控制试验柜驱动层从而实现对仪器的控制。

软面板主要用VC中的对话框容器进行设计，设置部分采用了ComBox控件进行所测试的插件类型的选择，显示部分用的是文本控件，将故障测试结果显示出来。在对话框上还有确定和修改按钮。选择好要测试的插件类型后，点击确定按钮，进行故障的测试并将测试结果在文本控件上显示出来。如果测试人员认为当前显示的测试结果需要修改，可以点击修改按钮，在弹出的TXT文本里进行修改并保存即可。因为每次文本控件中显示的可能故障原因都从保存的TXT文件中读取，所以修改保存后即实现了软件的更新。

3 结论

智能化后的棒控试验柜可以可靠地、快速地、方便地检查某研究堆棒控系统插件故障，并能显示出可能的故障原因。该试验柜的硬件系统改动小，智能化设计主要由软件程序实现，具有较强的可操作性。智能化改进后的试验柜用计算机直接监测信号，使用起来更加方便。检修人员能补充和完善内部数据库。除预设的功能外，软件还可以方便的升级，可以根据实际需要加强功能，如果考虑改变硬件，还可以实现多个插件同时测试。

[1]徐孝凯.C++语言基础教程[M].北京：清华大学出版社，2006.

[2]张荣梅.Visual C++实用教程[M].北京：中国铁道出版社，2008，9.

[3]郑莉，董渊，张瑞丰.C++语言程序设计[M].3版.北京：清华大学出版社，2003.

TL4

A

1674-6708（2016）171-0211-02

陈梦雪，中国核动力研究设计院第一研究所。向玉新，中国核动力研究设计院第一研究所。罗欣，中国核动力研究设计院第一研究所。