MDX61B驱动变频器在核电站燃料转运装置中的应用

摘要：该文通过对燃料转运装置电控系统的结构、驱动变频器的控制原理图，以及变频器的初始化及参数设置进行介绍，主要介绍MDX60B/61B驱动变频器在核电站燃料转运装置电控系统中的应用。

关键词：驱动变频器；PMC；燃料转运装置

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)22-5463-07

MDX60B Drive Inverters Application in the Fuel Transfor System of Nuclear Power Plant

ZHANG Jia-bin, BI Yan-mei

(Technical Engineering Dept., China Nuclear Control System Engineering Co.,Ltd., Beijing 100176, China)

Abstract: This paper describes the structure of the fuel transfer system, the control theory diagram of the drive inverters, the initialization and setting parameters of the inverters, this paper is focus on the application of MDX60B/61B drive inverters in the fuel transfer system of Nuclear Power Plant.

Key words: drive inverters; PMC; fuel transfer system

1概述

燃料转运装置系统是压水堆停堆换料的关键设备之一，在反应堆换料期间使用，属于燃料运输和贮存系统（PMC）。位于燃料厂房（KX）和反应堆厂房（RX），是核电站中跨越两个厂房的起重设备。

长期以来燃料转运装置控制系统核心技术主要掌握在国外厂家手中，响应国家核电设备自主化的号召，在中核集团支持下，依托中国核电工程公司，吸收和转化国外先进技术，自主开发研制了国内首套燃料转运装置控制系统。

燃料转运装置分为两套倾翻机构及一套运输小车机构位于KX侧与RX侧。其控制系统分别包括控制柜、操作台、接线箱，以及现场传感器与执行机构。控制系统的设计确保燃料转运在换料期间，安全、可靠、快速的连续运行。驱动机构主要包括异步交流电机及减速机等设备驱动机械装置的的传动结构。

燃料转运的控制系统包括PLC、驱动变频器、人机界面（触摸屏）、工业以太网交换机以及继电器等控制设备。KX侧、RX侧燃料转运控制系统的PLC，通过工业以太网网络连接与装卸料机（MC）控制器、乏燃料水池吊车（SFPC）控制器实现数字通讯，使三个系统能密切配合运行。

PLC实现对系统正常功能的控制及对系统、设备安全保护功能的控制，且相互独立。驱动变频器进行电机的运动控制，负责倾翻以及转运小车运行速度控制，包括电机的启停及紧急制动。人机界面提供动态的人机接口画面，包括根据转运小车位置反馈信号对操作过程的显示，同时显示操作过程所需的信息。系统可进行故障自诊断。

转运装置控制系统配置图如图1所示。

其中电机的运动主要由驱动变频器的完成，驱动机构中电机采用了SEW-EURODRIVE的电机，为了保证安全、可靠的控制电机的运行，选择SEW配套的MOVIDRIVEMDX60B/61B系列。

2驱动变频器性能及参数

2.1 MDX60B/61B简介

MOVIDRIVEMDX60B/61B是SEW研制的新一代驱动变频器。新的B系统MOVIDRIVE驱动变频器具有令人信服的很多基本功能，更宽的低速范围，增加的过载能力和模块化单元设计。

因此，可以在0.55至160KW（0.75至215HP）功率范围不受限制地使用具有最新数字变频技术的交流传动装置。现在，交流异步电机使用MOVIDRIVE的动态性能和控制质量已经达到以前只能使用伺服传动装置或直流电动机同样的水平。使用技术和通讯选件综合的控制功能和扩展系统的能力使传动系统通过广泛的应用、工程设计、调试和运行获得特别高的效益。

MOVIDRIVEMDX60B/61B用于异步交流电动机，有或没有编码器反馈的传动，或者用于异步和同步伺服电动机。变频器重可以安装选件，如图2所示。

3 MDX60B/61B驱动变频器在控制系统中的应用

本控制系统方案在RX和KX两个厂房各设置一台控制柜和一个操作台，操作员可分别在两侧进行操作和监控。两侧系统通过网络和硬接线相互连接，进行数据实时通讯传递，并互为冗余备份。操作模式主要分为手动、半自动、自动以及旁路模式控制柜内控制器配置S7-300PLC系统，带1个IO机架，配置有通讯模块、数字量输入、输出模块、模拟量输入、输出模块、位置模块。

在控制系统中MDX60B/61B驱动变频器与主控制器PLC有三接口：与数字量输出模SM322连接，进行速度区间的控制切换和选择；与模拟量输入模块SM331连接，输入运行速度信号0-10V的输入检测，来实时反馈电机的转速；模拟量输出模块SM332用于连接给定变频器速度信号，用来速度的控制；同时，变频器还安装编码器卡件，用来连接电机自带的增量型旋转编码器，对电机速度进行准确的闭环控制。驱动控制系统的原理图示意如图4所示。

4项目实施

MDX60B/61B驱动变频器在正式工作前需要进行初始化及各项参数配置，使驱动器配置参数符合电机运行的需要。同时根据项目实际情况，调整和优化驱动器内部参数，达到对电机运行状态的最优化控制。首先安装调试软件MOVITOOLS及USB调试工具驱动USB11A_FTDI_Driver。

4.1调试软件安装

在驱动变频器的附带光盘ROM7上找到下列程序并按顺序安装：1）安装USB11A调试接口的USB驱动USB11A_FTDI_Driver；

5结束语

由以上看出MDX60/61驱动变频器有着强大的控制功能，良好的维护性。通过对MDX60/61驱动变频器的参数配置，在与机械设备联调过程中，通过测试和试验，不断优化控制参数，使整个系统在运动控制方面达到最优。并对设备进行连续运行测试，均能模拟的这种工况下良好的运行，在安全可靠的前提下，使燃料转运装置在运行速度上有了提升，有助于缩减换料时间，提高了核电站经济效益。

目前为止该系统已用于方家山与昌江核电工程，打破了国外在这方面的垄断。同时，在此基础上，进行了我国新一代核电站ACP1000堆型燃料转运装置电控系统的研发。

参考文献:

[1] MOVIDRIVEMDX60B / 61B操作手册[Z].2006/02.