压水堆核电站装卸料模拟机系统

摘要

本发明涉及计算机模拟仿真系统，具体涉及一种压水堆核电站装卸料模拟机系统。该系统由操作控制台、具有图形工作站配置的PC计算机和可编程序控制器PLC组成，操作控制台按照装卸料机的实物控制台进行1∶1的设计，操作控制台上的各操作元件以及信号灯显示装置与PLC连接；PC计算机设有上位程序单元和三维控件单元，PLC与PC计算机的上位程序单元之间实现数据交互；PLC接收来自控制台的信号和来自上位程序的大小车位置信息，经过逻辑运算后将动作指令发送给PC计算机，并控制控制台上的信号灯；PC计算机中的上位程序单元向三维控件单元发送大小车及抓具速度方向信息，控制三维控件中大小车及抓具运动，三维控件单元向上位程序单元返回大小车及抓具位置信息。

主权项

一种压水堆核电站装卸料模拟机系统，由操作控制台、具有图形工作站配置的PC计算机和可编程序控制器PLC组成，其特征在于：所述的操作控制台按照装卸料机的实物控制台进行1∶1的设计，操作控制台上的各操作元件以及信号灯显示装置与可编程序控制器PLC连接，操作控制台将开关信号、按钮信号和操纵杆信号发送给可编程序控制器PLC，可编程序控制器PLC根据逻辑运算结果控制点亮或者熄灭控制台上的信号灯；PC计算机中设有上位程序单元以及三维控件单元，可编程序控制器PLC与PC计算机中的上位程序单元之间实现数据交互，上位程序单元传送大小车抓具位置信息给可编程序控制器PLC作逻辑连锁处理，可编程序控制器PLC将逻辑连锁结果返回给上位程序单元；PC计算机中的上位程序单元接收操作控制台发送给可编程序控制器PLC并经PLC程序处理过的大小车速度信息，再向三维控件单元发送大小车及抓具速度方向信息，控制三维控件中大小车及抓具运动，三维控件单元向上位程序单元返回大小车及抓具位置信息；所述的可编程序控制器PLC包括如下功能模块：‑周期性调用模块，实现子程序模块调用，以及触摸屏数据处理；‑中断模块，用于接收来自上位程序单元数据；‑初始化赋值模块，用于对系统进行初始化赋值；‑操作台按钮开关预处理模块，用于对操作台输入信号进行滤波处理；‑模拟限位开关处理模块，用于根据大车、小车、抓具高度相关配置参数，判断相关限位是否到位；‑接收数据分派模块，用于根据从上位机通讯接收指令码，分派给不同的处理模块处理；‑大车行走控制模块，用于根据实时大车位置，判断大车允许前进、后退条件，根据操作指令，对大车进行方向和速度控制；‑小车行走控制模块，用于根据实时小车位置，判断小车允许左行、右行条件，根据操作指令，对小车进行方向和速度控制；‑抓具伸缩套管升降控制模块，用于根据实时抓具高度，判断抓具允许上升、下降条件，根据操作指令，对抓具升降进行方向和速度控制；‑抓具悬吊慢速升降控制模块，用于根据实时抓具高度，判断抓具允许上升、下降条件，根据操作指令，对抓具升降进行方向和速度控制；‑抓具啮合脱扣控制模块，用于对抓具的啮合脱扣操作进行控制；‑其它控制模块，用于实现其它操作的控制；‑上位机模拟操作台、模拟按钮及来自上位机实时状态处理模块；‑大车相关配置数据接收处理模块，用于接收和处理大车配置数据；‑小车相关配置数据接收处理模块，用于接收和处理小车配置数据；‑抓具Z轴相关配置数据接收处理模块，用于接收和处理抓具Z轴配置数据；‑其它配置相关数据接收处理模块；‑操纵杆I/O信号接收处理模块，用于接收和处理操纵杆I/O信号；‑立面操作盘指示灯控制模块，用于控制立面操作盘指示灯；‑水平面操作盘指示灯控制模块，用于控制水平面操作盘指示灯；‑面操作盘指示灯控制模块，输出到操作台指示灯；‑水平面操作盘指示灯控制模块，输出到操作台指示灯；‑上位程序单元数据发送处理模块，用于向上位程序单元发送数据；所述的PC计算机中的上位程序单元包括如下功能模块：‑主界面模块，包括三维浏览窗口、堆芯状态图、装卸料机相关状态信息，以及其它功能界面的调度接口；‑信息的输入输出模块，包括输入输出操作开关记录文件，设备参数输入输出，燃料组件堆芯位置编号配置文件的输入，堆芯状态信息的输入输出，帮助文件配置信息的输入输出；‑数据结构的定义模块，包括上位与下位通讯的通讯协议的数据结构包装，燃料棒实体的数据结构以及程序运行用到的数据结构的定义；‑数据通讯模块，实现上下位之间的通讯，接收和发送串口数据；‑串口选择窗体模块；‑三维视图中小窗口信息配置模块；实现添加小窗口，修改小窗口的相关属性，删除小窗口，保存和读取小窗口配置信息；‑帮助文档模块，实现帮助文档的相关操作，包括帮助文档链接的配置和 调用显示；‑装卸料设备参数的配置模块，用来配置与装卸料机模拟需要用到的一些参数；‑变形料操作模块，包括变形料操作用到的一些常量数据，数据结构，以及变形料的绘制算法和碰撞检测算法；‑变形料操作界面调用模块，用于调用变形料操作模块，绘制侧面视图；‑三维控件功能的调度接口模块，实现与三维控件的交互操作，控制三维图形执行相应的图形命令；‑三维操作命令封装模块，用于将一些三维操作命令再次封装成功最终供其它模块调用；‑MCI设备操作模块，用于提供对MCI设备的一些操作函数，实现播放音乐的功能。