S7-300在RRB硼伴热系统中应用与控制_开题报告

一、文献综述

（一）某核电厂RRB硼伴热系统现状

某核电厂RRB硼伴热系统由用来为硼溶液流过的管道、阀门和泵进行伴热的所有设备组成。硼溶液流过的设备都需被伴热和保温，以维持流体循环，防止硼酸结晶。该核电厂在RRB硼伴热系统中，以机械式温控器为核心，从而实现对系统温度的控制

机械式温控器是通过压力开关与温度开关实现对RRB硼伴热系统温度的控制。压力开关动作方式是当达到需要控制的压力定值时，机械开关中的微动开关产生打开或关闭变化以实现控制功能。温度开关原理和压力开关原理相同，只是压力来源于温度变化后产生的气体膨胀产生的压力。其中微动开关的动作是通过设置两个动作点（设定报警点及复位点）之间的差值实现的。

•

（二）某核电厂RRB硼伴热系统存在的问题

以机械式温控器为核心，从而实现对系统温度的控制，这就对于机械式温控器的性能要求是十分苛刻的，需要满足各类极端情况。

机械式温控器内部压力开关当达到需要控制的压力定值时，机械式温控器中的机械开关中的微动开关产生打开或关闭变化以实现控制功能。其中微动开关的动作是通过设置两个动作点（设定报警点及复位点）之间的差值实现的。温控器的温包现场安装位置与工厂测试时安装的位置不同时，会产生偏差，存在定值偏移问题，影响机组安全稳定运行。

同时温度开关属于机械构造，存在不可逆转的设备老化问题。当介质温度超过开关所能承受的最高温度时，可能会导致下面三种情况，从而使得开关不动作，或者设定点漂移。1.波纹管膨胀并超出其本身允许的弹性性能，从而无法复原，最终导致开关不再切换（即使报警了也无法复位，或者不报警）。2.波纹管泄露，这种泄露从外观是无法看出的，最直接的表现就是，报警点越来越高，最终导致开关不再报警。3.波纹管上的顶针弯曲偏转，从而导致报警点越来越高，最终不再报警。

在本体结构方面，机械式温控器属于机械构造，存在不可逆转的设备老化问题。随着运行时间的增加，故障开始显现。温控的拆装需要打开管道保温，敲打硼伴热管道导热胶泥，易造成二次损坏。

在维修成本方面，温控器的故障率高且单价昂贵。在RRB硼伴热系统中，因以机械式温控器为核心，从而实现对系统温度的控制，所以温控器的安装数量多，维修成本随着温控器运行时间的增加，故障开始显现后，呈逐年上升趋势。

由于硼伴热系统的特殊性，温控器安装于辐射区。温控器的高故障率，增加了维修人员的工作量及受辐照射剂量大幅增加，影响了维修人员的身体健康。

••••••

（三）采用S7-300解决机械式温控器应用于RRB硼伴热系统所存在的问题

以S7-300为核心，来实现对系统温度控制。采用热电偶和PLC来实现系统的温度控制，将原送往就地温度指示箱的热电偶接入PLC，进行两组阈值（阈值参考温控器的定值）判断后，分别控制正常回路和备用回路的加热元件。解决RRB系统温度控制由于机械式温控器自身构造的特点，在现场运行一段时间后，经常会造成定值漂移、微动开关不动作、微动开关不复位等引起的控制不稳定问题。

二、^范文提纲

1.RRB硼伴热控制系统方案设计

1.1.系统功能设计

1.2.系统结构设计

1.2.1. 二层上位机画面组态系统

1.2.2. 一层控制逻辑组态系统

1.2.3. 现场仪表采集设备

1.3.控制逻辑设计

2.安全分析

2.1.冗余设置

2.2.回路的实体隔离

2.2.保温层厚度

3.控制系统主要功能

3.1.1.集中控制

3.1.2.温度控制精度高

3.1.3.便于维修监测

3.2.控制系统硬件优势

3.2.1.高数采集数字信号检测

3.2.2.实现人机画面和现场设备通讯采集

3.2.3.通过人机界面，精准控制现场温度设备

三、参考文献

[1]王勇智.秦二厂硼伴热系统功率能力提升改进[J].《科技视界》.2018.（6）:128-134

[2].王启聪.核电站RRB硼伴热系统安装与调试浅析[J].《建筑工程技术与设计》.2015.（6）:572-573

[3]朱达睿.某核电项目硼伴热安装与调试经验总结[J].《科技信息》.2014.（14）:157-157

[4]刘勇.秦山核电二期工程反应堆冷却剂系统主设备支承的设计、制造及安装调试 [J].《核动力工程》.2003.（24Z1）:190-192

[5]杨勇.秦山二期扩建机组硼伴热系统的建立与维护[J].《产业科技》.2017.16（6）:72-73 

[6]高跃.秦山二期扩建工程硼回收系统蒸发装置调试[J].《通用机械》.2013.（2）:77-80

[7]王雨.硼回收系统蒸发装置调试问题分析[J].《科技传播》.2015.7（21）

[8]吴林飞.核电厂硼加热系统备用伴热缆异常投运原因分析[J].《电工技术》.2018.（3）:69-70

[9]刘刚.核电厂硼伴热系统管道伴热的设计与计算[J].《管道技术与设备》.2018.151（3）:16-18

[10]柏晓栋.特殊工艺管线伴热系统控制方案改进分析[J].《科技尚品》.2016.（3）

[11]SIMATIC NET.S7-300 - Industrial Ethernet / PROFINET CP 343-1 Lean - 手册 B部分[Z].西门子资料下载中心.://.ad.siemens.com.cn/download/.2019年2月5日