基于PLC的核燃料夹爪试验平台控制系统.pdf

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1、2011年仪表技术与传感器2011第l0期InstrumentTechniqueandSensorNo．10基于PLC的核燃料夹爪试验平台控制系统方郁，赵阿朋，吴凤岐，陆秀生(中科华核电技术研究院有限公司，广东深圳518026)摘要：充分考虑核燃料夹爪实际运行条件，采用可靠的可编程逻辑控制器，利用液压驱动与气压驱动分别实现载荷的上升、下降与夹爪的紧闭、解锁过程，提供了电气硬件与软件设计方案。实际结果表明，该试验平台控制灵活、操作简单、可靠性高，可以有效实现对核燃料夹爪的性能测试。关键词：核燃料夹爪；可编程逻辑控制器；液压驱动；气压

2、驱动中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)10—0061—03ControlSystemforExperimentPlatformofNuclearFuelGripperBasedonPLCFANGYu，ZHAOA—peng，WUFeng·qi，LUXiu—sheng(ChinaNuclearPowerTechnologyResearchInstitute，Shenzhen518026，China)Abstract：Consideringtheactualoperatingconditionso

3、fthegripperandusingprogrammablelogiccontroller，theloadofrai-sing·lowingandthegripperoflockingandunlockingwereimplementedbyhydraulicdriveandpneumaticdriverespectively．Thedesignoftheelectrichardwareandsoftwarewerepresented．Thesuccessfulapplicationinnuclearpowerplantshow

4、sthatthecon-trolsystemofthisexperimentplatformisagileincontrolling，convenientinoperationandhighinreliability，andCanbeusedto印一praisethefunctionofthefuelgripper．Keywords：nuclearfuelgripper；PLC；hydraulicdrive；pneumMicdrive0引言套筒模拟换料机中的伸缩套筒及其内部驱动套筒部件，它连接核燃料夹爪是核反应堆首次装料以及大修期

5、间直接跟核了提升机构与夹爪，并为其气动系统的汽缸提供工作平台。气燃料组件接触的核心执行机构，是整套核燃料装卸贮存系统压系统与换料机气动系统完全一样，在运行过程中它通过气缸(PMC)设备的核心部件，它能否按预定设计顺利打开和收紧关的推动作用实现夹爪内部控制部件的运动从而实现了夹爪的系到换料工作是否能顺利完成，其安全可靠性是整个换料过程抓取和释放动作。称重块主要模拟了核燃料组件的重量，并且正常顺利进行的保障。为了保证该部件工作的可靠性，开发了为了更好的测试夹爪的性能，该组件的重量为实际燃料组件的核燃料夹爪专用试验平台，该试验平台可以真

6、实有效模拟对实1．1倍。控制系统主要包括下位机PLC控制、上位机操作界际换料过程中的燃料组件进行自动循环抓取、提升、下降、释放面、电气控制面板等，满足手动与自动控制要求。动作，实现对燃料夹爪功能性和耐久性鉴定。以计算机为核心2控制系统的硬件设计的PLc具有抗干扰性强，运行可靠等诸多优点，在工业自动化2．1气压系统设计领域已被广泛应用，文中结合液压与气压传动的优点，利用气压系统原理图如图1所示，空气压缩系统为整个气动系PLC控制技术，搭建了高可靠、全自动的控制系统平台，可实现统提供气源，压缩空气经过油雾器、空气过滤器净化之后，空气核

7、电站大修换料前的夹爪性能测试以及PMC成套设备出厂前质量达到预定要求，之后空气经减压阀减压后输送给电磁控制夹爪的质量鉴定。阀的空气压力稳定在0．8MPa左右⋯，通过PLC程序控制电磁1系统的总体设计与基本功能阀的切换从而控制气缸的上升与下降，最终实现核燃料夹爪的核燃料夹爪试验平台主要包括用于提升的液压系统、用于夹紧与松开动作，达到载荷带载与释放的目的。抓取的气动系统、用于试验过程的自动控制系统(PLC程序，上2．2液压系统设计位机界面，硬件回路)、对提升位置进行判断的检测装置等；结构液压系统原理图如图2所示，通过PLC程序，控制电

8、动止方面包括负责抓取的抓具、驱动夹爪动作的气缸、提升重物的液回阀与电磁换向阀的通断，最终实现液压缸的上升与下降动压缸、与抓具连接的外套筒、对外套筒起导向作用的导向轮与导作，通过伸缩套筒的传递实现核燃料夹爪的机械解锁和释放。轨、用于提升试验的配重块、