Устройство для управления и защиты атомного реактора Советский патент 1993 года по МПК G21C7/36 

сти. Каждый канал АР-АЗ содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения и блок формирования управляющих воздействий. Сигнал уставки с задатчика мощности поступает на второй вход блока формирования сигнала отклонения, на первый вход которого поступает сигнал измеренной мощности. В блоке формирования сигнала отклонения сигналы уставки и измеренной мощности сравниваются. Далее сигнал, пропорциональный относительному отклонению сигнала измеренной мощности от сигнала уставки, поступает на вход блока формирования управляющих воздействий, который преобразует этот сигнал в форму, удобную для дальнейшей обработки в блоке управления исполнительным механизмом.

Недостатком известного устройства для управления и защиты атомного реактора яв: ляется его невысокая надежность, поскольку при отказе задатчика мощности, например, при изменении его выходного сигнала до нуля, происходит отказ устройства в целом.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем формирования сигнала уставки за счет выбора среднего по значению иЗ трех входных сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее первый задатчик мощности и по меньшей мере. два измерительных канала, каждый из которых содержит последовательно соединен- ные блок формирования сигнала отклонения; первый вход которого является входом сигнала измеренной мощности, и блок формирования управляющих воздействий, введены второй и третий задатчик мощности, а в каждый измерительный канал - блок выбора среднего значения, выход которого подключен к второму входу блока формирования сигнала отклонения, при этом выходы задатчиков мощности подключены к соответствующим входам блока выбора среднего значения каждого измерительного канала,

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для управления и защиты атомного реактора; на фйг,2 - принципиальная схема блока выбора среднего значения; на фиг.З - временная диаграмма выходных сигналов задатчиков мощности и блока выбора среднего значения.

Устройство содержит три задатчика мощности 1 - 3 и п измерительных каналов 4 аварийной защиты и автоматического регулирования. Каждый измерительный канал 4 содержит блок 5 выбора среднего значения и последовательно соединенные блок 6

формирования сигнала отклонения и блок 7 формирования управляющих воздействий, выходные сигналы которого являются управляющими сигналами для блока управления исполнительным механизмом (на чертеже не показан). Три входа блока 5 выбора среднего значения каждого измерительного канала 4 соединены соответственно с выходами задатчиков 1-3

мощности. Выход блока 5 выбора среднего значения подключен ко второму входу блока б формирования сигнала отклонения, первый вход которого является входом сигнала измеренной мощности. Блок 5 выбора среднего значения (фиг.2) содержит три операционных усилителя 8-10, суммирующий усилитель 11, инвертор 12, три входных резистора 13 - 15 и три резистора 16 - 18 обратной связи. Сопротивления резисторов

13-16 одинаковые. Суммирующий усилитель 11 содержит операционный усилитель 19 и резисторы 20 -23. Инвертор 12 содержит операционный усилитель 24 и резисторы 25, 26... .

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе все три задатчика 1 -- 3 мощности имеют примерно равные выходные напряжения (U+AU;U;U-AU,

где AU - погрешность формирования выходного сигнала, которые поступают на входы блоков 5 измерительных каналов 4 Р-АЗ. Блок 5 формирует сигнал, равный среднему (по значению) из трех входных сигналов.

Входные сигналы блока 5 выбора поступают на входы соответствующих усилителей через резисторы 13 - 15 и имеют разные значения. Блок будет находиться в устойчивом состоянии при условии, что сигнал обратной

связи будет равен одному из входных сигналов, при этом в активной области находится тотусилитель, на который приходит входной сигнал, равный сигналу обратной связи, а два других будут находиться в режиме насыщеиия, причем тот, у которого входной сигнал больше сигнала обратной связи, будет находиться в отрицательной области насыщения, а у которого входной сигнал меньше - в положительной. Таким образом, сигнал

обратной связи, а, следовательно, и выходной сигнал блока выбора равен входному сигналу, среднему (по значению) из трех. С выхода блока 5 сигнал уставки поступает на второй вход блока 6, а на первый вход

последнего поступает сигнал измеренной мощности. В блоке 6 сигналы уставки и измеренной мощности сравниваются и формируется сигнал, пропорциональный относительному отклонению сигнала измеренной мощности от сигнала уставки, который поступает на вход блока 6. Последний преобразует сигнал относительного отклонения в форму, удобную для дальнейшей обработки в блоке управления исполнительным механизмом (на чертеже не показан).

При нормальной работе выходные сигналы трех задатчиков мощности соответственно равны U0 + Ли ; Uo,.Uo- AU , где U0- средний по значению сигнал; и тогда выходной сигнал блока 5 выбора также будет равен Uo (на диаграмме показано утолщенной линией). Отказ одного из задатчиков, например, изменение выходного сигнала первого задатчика до нуля (на диаграмме - момент времени а) не приведет к значительному

изменению сигнала уставки. Средним (по значению) будет сигнал U0 + A U, т.е. выходной сигнал блока выбора среднего значения будет равен U + AU. При увеличении выходного сигнала третьего задатчика до максимального значения (на диаграмме - момент времени Ь) выходной сигнал будет равен U + Л U, к аналогичному эффекту приведет и отказ второго задатчика (на диаграмме - момент времени с).

Таким образом, отказ одного из задатчиков мощности не приводит к выходу из. строя устройства в целом, а лишь незначительно, в пределах допусков (на

значение A U), изменяет сигнал уставки.

Формула изобре те н и я 1, Устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее первый за- датчик мощности и по меньшей мере два измерительных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения, первый вход которого подключен к входной клемме устройства, и блок формирования управляющих воздействий, отл и ч а ющее- с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем формирования сигнала уставки за счет прибора среднего по значению из трех входных сигналов, в него введены второй и третий задатчики мощности, а в каждый измерительный канал - блок выбора среднего значения, выход которого подключен к второму входу блока формирования сигнала отклонения, при этом выходы первого - третьего задатчиков мощности

подключены к соответственно к .первому - третьему входам блока выбора среднего значения каждого измерительного канала. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок выбора среднего значения содержит первый - третий операционные усилители, вход каждого из которых соответственно через первый - третий входной резисторы подключен к первому - третьему

входу блока выбора среднего значения, а выход соответственно через первый - третий резисторы связан с входом четвертого операционного усилителя, выход которого через четвертый резистор подключен к его

входу и через пяты и резистор - к входу пятого операционного усилителя, причем выход последнего через шестой резистор связан с его входом, а через седьмой-девятый резистор подключен к входу соответственно первоготретьего операционного усилителя.