核電廠儀表與控制思考題

1、一、核電廠儀表與控制系統(tǒng)概述1、壓水堆核電廠主要有哪些測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)？測(cè)量系統(tǒng):核儀表系統(tǒng)、堆芯中子注量率測(cè)量系統(tǒng)、反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量系統(tǒng)、反應(yīng)堆堆芯水位測(cè)量系統(tǒng)、控制棒棒位測(cè)量系統(tǒng)、汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及壓力測(cè)量系統(tǒng)、硼濃度測(cè)量系統(tǒng)、機(jī)械位移、轉(zhuǎn)速和振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)等控制系統(tǒng)：反應(yīng)堆功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻劑平均溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、蒸汽旁路排放控制系統(tǒng)、穩(wěn)壓器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、蒸汽

2、發(fā)生器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給水流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)和除氧器調(diào)節(jié)系統(tǒng)等2、壓水堆核電廠儀表與控制系統(tǒng)的主要功能是什么？系統(tǒng)的功能：監(jiān)視功能、控制功能、保護(hù)功能3、壓水堆核電廠儀表和控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn)有哪些？（1）傳感器工作環(huán)境惡劣：工作環(huán)境中子注量率高、溫度壓力高、安裝空間狹小、要求抗震；（2）設(shè)置有安全系統(tǒng)：為保護(hù)反應(yīng)堆安全設(shè)置有一系列專設(shè)安全系統(tǒng)（例：反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)、安全注射系統(tǒng)、安全殼隔離系統(tǒng)、安全殼噴淋系統(tǒng)）必要時(shí)啟動(dòng)專設(shè)安

3、全設(shè)施，保護(hù)堆芯安全；（3）核測(cè)量儀表的特殊性：a.核探測(cè)器輸出信號(hào)幅值低，現(xiàn)場(chǎng)干擾大，常需采用一些特殊措施以提高信噪比；b.多數(shù)探測(cè)器都有很高的內(nèi)阻，可以把他看成一個(gè)電流源。要求電路具有高的輸入阻抗；c.要測(cè)量的中子注量率范圍寬，用一種探測(cè)器和測(cè)量電路難于滿足要求，需采用多種探測(cè)器；d.信號(hào)電纜長，工作環(huán)境惡劣，要求具有耐高溫、抗輻照、抗干擾、低噪聲和高絕緣特性；4、壓水堆核電廠儀控系統(tǒng)的設(shè)備在安全重要性上分哪些級(jí)？哪些屬于安全級(jí)設(shè)備

4、？安全級(jí)設(shè)備；是完成反應(yīng)堆安全停堆、安全殼隔離、堆芯冷卻以及從安全殼核反應(yīng)堆排出熱量所必須的，或是防止放射性物質(zhì)向環(huán)境過量排放所必須的安全有關(guān)的設(shè)備；在實(shí)現(xiàn)或保持核電廠安全方面起補(bǔ)充、支持或間接地作用非安全重要設(shè)備。在實(shí)現(xiàn)或保持核電廠安全方面無明顯作用二、自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)基本知識(shí)1、什么是開環(huán)控制系統(tǒng)？其優(yōu)缺點(diǎn)是什么？開環(huán)控制系統(tǒng):系統(tǒng)的輸出量與輸入量之間不存在反饋。優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單、成本低、調(diào)節(jié)快；缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)精度低，抗干擾能力差。2、什么

5、是閉環(huán)控制系統(tǒng)？其優(yōu)缺點(diǎn)是什么？閉環(huán)控制系統(tǒng)：凡是系統(tǒng)輸出量對(duì)控制系統(tǒng)作用能有直接影響的系統(tǒng)，都叫做閉環(huán)控制系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，抗干擾能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是系統(tǒng)較為復(fù)雜，成本高，可能存在振蕩現(xiàn)象。3、請(qǐng)畫出閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，并說明其工作原理。比例調(diào)節(jié)：只有一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)，整定簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是系統(tǒng)存在靜態(tài)誤差。對(duì)滯后時(shí)間小、外部干擾小、負(fù)荷變化不大、允許有靜態(tài)誤差的系統(tǒng)可以選用。比例度指調(diào)節(jié)器輸入偏差的相對(duì)變化值與相應(yīng)的輸出相對(duì)變化值之比，用百

6、分?jǐn)?shù)表示9、PI調(diào)節(jié)中，積分的作用是什么？積分時(shí)間常數(shù)的含義是什么？作用：消除穩(wěn)態(tài)偏差含義：在階躍函數(shù)輸入時(shí)，PI調(diào)節(jié)器積分部分的輸出增加到等于比例部分輸出時(shí)所需要的時(shí)間10、PD調(diào)節(jié)的特點(diǎn)有哪些？微分時(shí)間常數(shù)的含義是什么？由于微分調(diào)節(jié)作用提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這樣可以適當(dāng)提高比例放大系數(shù)Kp，加快調(diào)節(jié)過程，減小誤差。用于要求動(dòng)態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)誤差小的系統(tǒng)，在有高頻干擾的場(chǎng)合，不能使用微分調(diào)節(jié)。含義：在斜坡輸入時(shí)，PD調(diào)節(jié)器比例部分的輸出增加

7、到等于微分部分輸出時(shí)所需要的時(shí)間11、什么叫串級(jí)控制系統(tǒng)？它有哪些特點(diǎn)。串級(jí)控制系統(tǒng)：由主回路和副回路兩個(gè)閉合回路組成，主、副調(diào)節(jié)器串聯(lián)工作特點(diǎn)：能快速消弱進(jìn)入副回路干擾的影響，在設(shè)計(jì)串級(jí)控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)設(shè)法讓主要干擾進(jìn)入點(diǎn)位于副回路之內(nèi)；能改善整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及消除進(jìn)入主、副回路干擾的影響12、前饋控制系統(tǒng)的原理，此控制方式有哪些特點(diǎn)。原理：當(dāng)系統(tǒng)受到干擾時(shí)，立即從擾動(dòng)作用取得信息，并以此通過控制器產(chǎn)生控制作用，以消除擾動(dòng)對(duì)被控量的影響

8、特點(diǎn)：前饋控制是按擾動(dòng)控制，在擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)立即動(dòng)過，控制及時(shí)；前饋控制不構(gòu)成閉環(huán)，是開環(huán)控制；一個(gè)前饋控制通道只能補(bǔ)償一個(gè)干擾對(duì)被控量的影響。13、直接數(shù)字控制系統(tǒng)主要包括哪些部分？DDC中，除了被控制過程、檢測(cè)變送器和執(zhí)行器以外，就是由硬件部分和軟件部分構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件部分：主機(jī)；輸入、輸出設(shè)備；操作臺(tái)；軟件部分：14、DDC系統(tǒng)的軟件有哪幾類？各自的功能是什么？系統(tǒng)軟件：用戶用來操作使用和管理計(jì)算機(jī)的軟件應(yīng)用軟件：用戶利用計(jì)算機(jī)和