高溫液態(tài)鉛鉍材料回路控制及故障診斷技術的研究.pdf

1、高溫液態(tài)鉛鉍回路的建造和運行為第四代先進鉛鉍反應堆提供了相關實驗數據和工程設計經驗，具有重要的科研和工程價值。隨著鉛鉍回路裝置的復雜性不斷增加，提高回路運行的安全性、最大程度地保證回路連續(xù)穩(wěn)定運行成為鉛鉍回路運行技術的重要研究內容。
　　本文以高溫液態(tài)鉛鉍材料實驗回路的控制系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)為研究主題，分別對鉛鉍回路控制系統(tǒng)的數字化和虛擬化、控制系統(tǒng)冗余性和控制策略、控制系統(tǒng)的故障診斷進行了細致的研究，相關技術可以為鉛鉍回路的穩(wěn)定

2、運行提供有力的保障。主要研究內容包括:
　　控制系統(tǒng)研究中，1）對高溫液態(tài)鉛鉍回路換熱、流量和加熱控制進行了理論分析，為控制系統(tǒng)的設計和研究奠定了基礎。2）在給出了回路運行特點和綜合對比分析了PLC及數據采集卡控制系統(tǒng)的基礎上，設計了以采用PLC與數據采集卡為主要硬件的回路數字化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、自動化程度高且抗干擾能力強。基于虛擬化計算機技術，設計了虛擬化控制系統(tǒng)，實現了控制系統(tǒng)數據的網絡化和應用桌面的無縫切換。進而在滿

3、足系統(tǒng)柔性的前提下，保證了控制系統(tǒng)的可靠性。3）在分析串并聯冗余對系統(tǒng)可靠性、平均無故障時間影響的基礎上，研究了以PLC CPU為研究對象的多冗余度對控制系統(tǒng)可靠性的影響。通過仿真分析，設計了采用雙CPU的“先并后串”的系統(tǒng)冗余方案。4)在回路控制策略研究中，分析了PID的控制特點，并將變論域模糊自適應PID和積分分離式PID控制方法進行結合，設計了積分分離式變論域模糊PID控制方法。著重研究了該控制方法在電磁流量計加熱系統(tǒng)中的應用，并

4、通過理論仿真和實驗兩方面驗證了該方法的可行性，且具有較強的穩(wěn)定性和魯棒性，為回路控制提供了一種新的策略。
　　故障診斷研究中，1）分析了回路運行的故障機理，給出了回路安全等級和故障種類，并由此設計了回路現場層、系統(tǒng)層和網絡層故障診斷系統(tǒng)。2）基于模糊邏輯推理理論，研究了回路電動閥門的故障診斷，獲得了電動閥門的診斷策略。3）提出了基于數據趨勢分析的故障診斷判據，通過理論分析和實驗驗證了判據的合理性，提高了診斷的可靠性。4）基于Web