一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及氘氚燃料贮存与供给技术领域，具体是一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置及其控制方法。


背景技术：

2.聚变能由于燃料来源广泛、释放能力巨大、放射性远低于核裂变，被认为是未来人类最重要的能源方式。依靠氢的同位素氘(d)和氚(t)发生聚变反应是聚变能的利用方式之一(d+t
→
n(14.06mev)+4he(3.52mev)。磁约束核聚变反应堆在运行过程中，由于氘氚的平均燃耗率较低，需及时对等离子体排灰气体中的大量氘氚燃料快速回收、并重新按特定比例配制、快速供给，实现上述功能的装置称为氘氚燃料贮存与供给系统。
3.氘氚燃料贮存与供给系统主要由贮氚床16、泵15、阀门17、传感器(流量，压力，温度)、缓存罐、管路等组成的工艺系统。根据未来聚变堆运行需要，氘氚燃料贮存与供给系统涉及的部组件数量多(控制点位》1000)。如何实现氘氚燃料贮存与供给系统的控制，提升大型氢同位素工艺系统运行的安全性与可靠性是目前需要解决的问题。因此，需要设计一种大型氘氚燃料贮存与供给系统用的控制装置及方法，满足大规模氘氚燃料贮存与供给的需求。
4.传统的手动控制模式理论上可以实现上述功能，但是从设备运行的可靠性、投入的人力数、质量控制等方面均不具备优势。常用的可编程逻辑控制器(plc)，理论上也可实现上述装置的控制，但是所能控制的工艺系统规模有限，从系统运行的稳定性、安全与可靠性方面不能满足大型系统的运行需求。
5.由于手动模式的氘氚燃料贮存与供给系统存在自动化程度低、数据统计有限、操作繁琐、消耗大量人力、存在较高安全隐患等问题。同时，编程逻辑控制器(plc)德自动化控制方式，其所能控制的工艺系统规模有限，工艺系统(特别是涉及到氘氚燃料)运行的稳定性、安全与可靠性方面得不到保障。因此，研制开发一种大型氘氚燃料贮存与供给系统用的控制装置及控制方法具有重要意义。如何根据氘氚燃料贮存与供给系统的处理工艺，合理选取控制系统部组件进行系统设计集成，实现具有远程测控、安全连锁、历史数据管理功能，同时开发与氘氚燃料贮存与供给系统工艺相匹配的控制程序，使系统运行操作简便、稳定可靠是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.为克服现有技术的不足，本发明提供了一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置及其控制方法，解决现有技术存在的自动化程度低、数据统计有限、操作繁琐、消耗大量人力、存在较高安全隐患等问题。
7.本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
8.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置，包括控制端，还包括分别与控制端通信连接的远程端、现场端；
9.远程端包括显示屏，与显示屏分别通信连接的历史站、工程师站、操作员站；
10.控制端包括主控制器、i/o模块、modbus通讯模块；
11.现场端包括贮氚床；
12.主控制器通过i/o模块和/或modbus通讯模块与贮氚床通信连接，历史站、工程师站、操作员站分别与显示屏通信连接，历史站、工程师站、操作员站分别与主控制器通信连接。
13.作为一种优选的技术方案，远程端还包括与主控制器通信连接的安全联锁操作机位、紧急停车按钮。
14.作为一种优选的技术方案，现场端包括泵、风机，主控制器通过i/o模块和/或modbus通讯模块与泵通信连接，主控制器通过i/o模块和/或modbus通讯模块与风机通信连接。
15.作为一种优选的技术方案，控制端还包括备用控制器，备用控制器通过i/o模块和/或modbus通讯模块与贮氚床通信连接，历史站、工程师站、操作员站分别与显示屏通信连接，历史站、工程师站、操作员站分别与备用控制器通信连接。
16.作为一种优选的技术方案，现场端还包括阀门、压力变送器、温度传感器、监控器、环境气体监测设备中的一种或多种；主控制器通过i/o模块和/或modbus通讯模块与阀门、压力变送器、温度传感器、监控器、环境气体监测设备中的一种或多种通信连接。
17.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，采用所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行氘氚燃料贮存模式时包括以下步骤：
18.a1，通过工程师站进行氘氚燃料贮存模式运行程序编写，下装至主控制器或备用控制器；
19.a2，通过操作员站为主控制器或备用控制器设定运行程序控制参数；
20.a3，主控制器或备用控制器根据操作员站、工程师站预设定的运行程序和运行程序控制参数，按照时序向现场端设备发送信号，直至氘氚燃料贮存模式运行程序结束；
21.a4，历史站记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至操作员站、工程师站。
22.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，采用所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行氘氚燃料供给模式时包括以下步骤：
23.b1，通过工程师站进行氘氚燃料贮存模式运行程序编写，下装至主控制器或备用控制器；
24.b2，通过操作员站为控制器设定运行程序控制参数；
25.b3，主控制器或备用控制器根据操作员站、工程师站预设定的运行程序和运行程序控制参数，按照时序向现场端设备发送信号，直至氘氚燃料供给模式运行程序结束；
26.b4，历史站记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至操作员站、工程师站。
27.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，采用所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行安全联锁控制模式的超温保护功能时包括以下步骤：
28.c1，通过安全联锁操作机位进行超压保护逻辑程序编写，下装至主控制器或备用控制器；
29.c2，通过安全联锁操作机位为控制器设定压力控制参数；
30.c3，主控制器或备用控制器根据安全联锁操作机位设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行参数，当压力超过设定值后，向贮氚床、泵发送停车信号，并产生报警提醒；
31.c4历史站记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位。
32.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，采用所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行安全联锁控制模式的超压保护功能时包括以下步骤：
33.d1，通过安全联锁操作机位进行超压保护逻辑程序编写，下装至主控制器或备用控制器；
34.d2，通过安全联锁操作机位为控制器设定压力控制参数，包括报警压力、停车压力；
35.d3，主控制器或备用控制器根据安全联锁操作机位设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行参数，当压力超过设定值后，向贮氚床、泵发送停车信号，并产生报警提醒；
36.d4，历史站记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位。
37.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，采用所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行安全联锁控制模式的氢同位素泄漏保护功能时包括以下步骤：
38.e1，通过安全联锁操作机位进行氢同位素泄漏保护逻辑程序编写，下装至主控制器或备用控制器；
39.e2，通过安全联锁操作机位为主控制器或备用控制器设定风机启动控制参数；
40.e3，主控制器或备用控制器根据安全联锁操作机位设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行过程中环境氢同位素浓度参数，当环境氢同位素浓度超过设定值后，向贮氚床、泵发送停车信号，向风机发出启动信号，并产生报警提醒；
41.e4，历史站记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位。
42.本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：
43.本发明采用dcs+sis组合的方式提供一种氘氚燃料贮存与供给系统用的控制装置及其控制方法，实现大型氘氚燃料贮存与供给系统远程测控、安全连锁、历史数据管理功能，提升了大型氘氚燃料贮存与供给系统在自动化运行过程中的稳定性与安全性；在此基础上，通过编写与氘氚燃料贮存与供给工艺相匹配的自动化控制程序，简化了系统操作，提升了系统运行的一致性，有利于质量控制。
附图说明
44.图1为氘氚燃料贮存与供给系统自动测控网络结构示意图；
45.图2为氘氚燃料贮存模式的控制流程图；
46.图3为氘氚燃料供给模式的控制流程图；
47.图4为安全联锁的控制流程图。
48.附图中标记及其相应的名称：1、显示屏，2、屏幕拼接控制器，3、安全联锁操作机位，4、紧急停车按钮，5、历史站，6、工程师站，7、操作员站，8、主控制器，9、ups电源，11、备用
控制器，13、i/o模块，14、modbus通讯模块，15、泵，16、贮氚床，17、阀门，18、流量计/控制器，19、压力变送器，20、温度传感器，21、监控器，22、环境气体监测设备，23、风机。
具体实施方式
49.下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
50.实施例1
51.如图1至图4所示，本发明公开了一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置及其控制方法，该装置通过集散控制系统(dcs)和安全联锁系统(sis)两部分实现了大型氢同位素工艺系统的远程测控、数据管理、安全应急等功能，解决现有技术存在自动化程度低、数据统计有限、操作繁琐、消耗大量人力、存在较高安全隐患等问题。
52.本发明针对大型氘氚燃料贮存与供给系统存在自动化程度低、数据统计有限、操作繁琐、消耗大量人力、存在较高安全隐患等问题，提供一种氘氚燃料贮存与供给系统用的控制装置及控制方法。本发明具有远程测控、安全连锁、历史数据管理功能，具有操作简便，安全可靠的特点。
53.通过以下方式实现：
54.1、提供一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置，由集散控制系统(dcs)和安全联锁系统(sis)两部分组成。
55.2、氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置中，dcs包含历史站5、工程师站6、操作员站7、显示大屏(显示屏1)、屏幕拼接控制器2、主控制器8、备用控制器11、ups电源9、i/o模块13、modbus通讯模块14、泵15、贮氚床16、阀门17、流量计/控制器18、压力变送器19、温度传感器20。
56.3、氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置中，sis包含安全联锁操作机位3、紧急停车按钮4、显示大屏(显示屏1)、屏幕拼接控制器2、主控制器8、ups电源9、i/o模块13、泵15、贮氚床16、阀门17、压力变送器19、温度传感器20、监控器21、环境气体监测设备22、风机23。
57.4、dcs系统中，历史站5、工程师站6、操作员站7与主控制器8、备用控制器11相连，位于远程端，用于氘氚燃料贮存与供给系统的远程测控；
58.5、dcs系统中，显示大屏、屏幕拼接控制器2与历史站5、工程师站6、操作员站7相连，位于远程端，用于氘氚燃料贮存与供给系统工艺参数的展示；
59.6、dcs系统中，泵15、贮氚床16、阀门17、流量计/控制器18、压力变送器19、温度传感器20通过i/o模块13或modbus通讯模块14与主控制器8、备用控制器11相连，位于现场端，实现现场设备工艺参数的读取与写入；
60.7、dcs系统中，配置ups电源9可为测控装置提供24v直流、220v交流电压，避免突然断电对设备造成损坏；
61.8、sis系统中，配置安全联锁操作机位3、紧急停车按钮4，与主控制器8相连，位于远程端，实现安全联锁的远程测控；
62.9、sis系统中，显示大屏、屏幕拼接控制器2与sis包含安全联锁操作机位3相连，位于远程端，用于显示工艺过程安全联锁状态；
63.10、sis系统中，泵15、贮氚床16、阀门17、压力变送器19、温度传感器20、环境气体监测设备、风机23通过i/o模块13与主控制器8相连，位于现场端，实现现场设备工艺参数的读取与写入；
64.11、sis系统中，配置ups电源9可为测控装置提供24v直流、220v交流电压，避免突然断电对设备造成损坏；
65.12、sis系统中，监控器与通过多屏拼接控制器(屏幕拼接控制器2)、显示大屏相连，实现系统周边环境的远程监控；
66.13、dcs系统中，氘氚燃料贮存与供给系统自动控制模式包括氘氚燃料贮存模式、氘氚燃料供给模式；
67.氘氚燃料贮存模式应用方法为：
68.1)通过工程师站6进行氘氚燃料贮存模式运行程序编写，下装至控制器；
69.2)通过操作员站7为控制器设定运行程序控制参数，包括贮存气体种类选择、贮存床数量选择、贮存总量、贮存速率、贮存床冷却温度；
70.3)控制器根据操作员站7、工程师站6预设定的运行程序和运行程序控制参数，按照时序向现场端设备发送信号，直至氘氚燃料贮存模式运行程序结束；
71.4)历史站5记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至操作员站7、工程师站6，实现历史数据查询、显示、导出功能。
72.氘氚燃料供给模式应用方法为：
73.1)通过工程师站6进行氘氚燃料贮存模式运行程序编写，下装至控制器；
74.2)通过操作员站7为控制器设定运行程序控制参数，包括供给气体种类选择、贮存床数量选择、供给总量、供给速率、贮存床冷却温度；
75.3)控制器根据操作员站7、工程师站6预设定的运行程序和运行程序控制参数，按照时序向现场端设备发送信号，直至氘氚燃料供给模式运行程序结束；
76.4)历史站5记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至操作员站7、工程师站6，实现历史数据查询、显示、导出功能。
77.sis系统中，氘氚燃料贮存与供给系统安全联锁控制模式包括超温保护、超压保护、氢同位素泄漏保护；
78.超温保护应用方法为：
79.1)通过安全联锁操作机位3进行超温保护逻辑程序编写，下装至控制器；
80.2)通过安全联锁操作机位3为控制器设定温度控制参数，包括报警温度、停车温度；
81.3)控制器根据安全联锁操作机位3设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行参数，当温度超过设定值后，向贮氚床16发送停车信号，并产生报警提醒；
82.4)历史站5记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位3实现历史数据查询、显示、导出功能。
83.超压保护应用方法为：
84.1)通过安全联锁操作机位3进行超压保护逻辑程序编写，下装至控制器；
85.2)通过安全联锁操作机位3为控制器设定压力控制参数，包括报警压力、停车压力；
86.3)控制器根据安全联锁操作机位3设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行参数，当压力超过设定值后，向贮氚床16、泵15发送停车信号，并产生报警提醒；
87.4)历史站5记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位3实现历史数据查询、显示、导出功能。
88.氢同位素泄漏保护应用方法为：
89.1)通过安全联锁操作机位3进行氢同位素泄漏保护逻辑程序编写，下装至控制器；
90.2)通过安全联锁操作机位3为控制器设定风机23启动控制参数；
91.3)控制器根据安全联锁操作机位3设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行过程中环境氢同位素浓度参数，当环境氢同位素浓度超过设定值后，向贮氚床16、泵15发送停车信号，向风机23发出启动信号，并产生报警提醒；
92.4)历史站5记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位3实现历史数据查询、显示、导出功能。
93.针对手动模式的氘氚燃料贮存与供给系统存在自动化程度低、数据统计有限、操作繁琐、消耗大量人力、存在较高安全隐患等问题。同时，编程逻辑控制器(plc)自动化控制方式，其所能控制的工艺系统规模有限，工艺系统(特别是涉及到氘氚燃料)运行的稳定性、安全与可靠性方面得不到保障。本发明采用dcs+sis组合的方式提供一种氘氚燃料贮存与供给系统用的控制装置及控制方法，实现大型氘氚燃料贮存与供给系统远程测控、安全连锁、历史数据管理功能，提升了大型氘氚燃料贮存与供给系统在自动化运行过程中的稳定性与安全性。在此基础上，通过编写与氘氚燃料贮存与供给工艺相匹配的自动化控制程序，简化了系统操作，提升了系统运行的一致性，有利于质量控制。
94.实施例2
95.如图1至图4所示，作为实施例1的进一步优化，在实施例1的基础上，本实施例还包括以下技术特征：
96.如图1所示，本实施例的氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置包括集散控制系统dcs和安全联锁系统sis两部分。其中，dcs包含历史站5、工程师站6、操作员站7、显示屏1、屏幕拼接控制器2、主控制器8、备用控制器11、ups电源9、i/o模块13、modbus通讯模块14、泵15、贮氚床16、阀门17、流量计/控制器18、压力变送器19、温度传感器20。sis包含安全联锁操作机位3、紧急停车按钮4、显示屏1、屏幕拼接控制器2、主控制器8、ups电源9、i/o模块13、泵15、贮氚床16、阀门17、压力变送器19、温度传感器20、监控器21、环境气体监测设备22、风机23。
97.dcs系统中，历史站5、工程师站6、操作员站7通过工业以太网与主控制器8、备用控制器11相连，位于远程端；显示屏1、屏幕拼接控制器2与历史站5、工程师站6、操作员站7相连，位于远程端；泵15、贮氚床16、阀门17、流量计/控制器18、压力变送器19、温度传感器20通过i/o模块13或modbus通讯模块14与主控制器8、备用控制器11相连，位于现场端；ups电源9可为测控装置提供24v直流、220v交流电压。
98.sis系统中，安全联锁操作机位3、紧急停车按钮4与主控制器8相连，位于远程端；显示屏1、屏幕拼接控制器2与安全联锁操作机位3、监控器21相连，位于远程端。泵15、贮氚床16、阀门17、流量计/控制器18、压力变送器19、温度传感器20、环境气体监测设备22、风机23通过i/o模块14与主控制器8相连，位于现场端；ups电源9可为测控装置提供24v直流、
220v交流电压。
99.本实施例中，位于远程端的安全联锁操作机位3、历史站5、工程师站6、操作员站7安装hollias macs v6软件包，实现系统设备参数的读写、工艺流程组态、自动化程序编写等操作。
100.实施例3
101.如图1至图4所示，本实施例在实施例2的基础上，开展氘氚燃料贮存与供给系统自动程序编写，实现特定工艺的自动化运行，包括氘氚燃料贮存模式和氘氚燃料供给模式两种。
102.氘氚燃料贮存自动化程序控制逻辑如图2所示，具体如下：
103.1、系统开机，完成工艺参数自检，无异常后进入下一步；
104.2、自动程序运行前，需要在氘氚燃料贮存模式菜单下设置工艺过程控制参数，包括需要贮存的气体种类、贮存总量、贮存速率、需要调用的贮存床编号、贮存床冷却温度；
105.3、工艺过程控制参数设置完毕后，点击启动按钮，系统进入自动运行状态；
106.4、控制系统将预设值工艺过程控制参数进行读取，打开对应贮存单元的阀门、并进行贮存流量计量；
107.5、实时进行贮存总量判定，当贮存总量达到预设定值后，关闭相应贮存单元进气主阀；
108.6、若贮存过程使用贮存床，则需要打开冷却回路，对所使用的贮存床进行循环冷却，当所有贮存床冷却至预设定目标温度后，关闭冷却回路；
109.7、最后关闭贮存单元所有阀门，贮存程序结束，复位。
110.本实施例中，预设洁净d2、d2(t)、dt、t2(d)种工艺气体的贮存程序，上述程序可用于氘氚燃料贮存过程的自动化控制，减少人为干预，提升设备运行的可靠性。
111.氘氚燃料供给自动化程序控制逻辑如图3所示，具体如下：
112.1、系统开机，完成工艺参数自检，无异常后进入下一步；
113.2、自动程序运行前，需要在氘氚燃料供给模式菜单下设置工艺过程控制参数，包括明确需要供给的气体种类与供气方式，在此基础上设置供给总量、供给速率、需要调用的贮存床编号、贮存床预热温度、目标温度、冷却温度、供给前系统铺底压力；
114.3、工艺过程控制参数设置完毕后，点击启动按钮，系统进入自动运行状态；
115.4、控制系统将预设值工艺过程控制参数进行读取，判断是否需要调用贮存床，若需要则执行贮存床的抽空、预热操作。若无需调用贮存床则直接进入步骤6；
116.5、当贮存床达到预热温度后，贮存床出口流量计累积清零，重新累积单次供给过程贮存床的累积流量，开启转移泵，贮存床中的气体转移至供气主泵入口端的缓存罐，当缓存罐压力达到设定的铺底压力后，取样输送至分析系统，确定气体成分；
117.6、当缓存罐压力达到铺底压力后，供气主泵前端流量控制器累积清零，重新累积单次供给过程总的累积流量，开启供气主泵、主阀，开始将缓存罐中的气体供出，供气过程中，间隔3分钟，自动取样输送至分析系统，确定气体成分；
118.7、当供给气体总的累积流量达到预设置的供气总量，则关闭主阀、供气主泵，关闭贮存床炉体加热开关、供气阀门，完成供气过程；
119.8、随后启用冷却回路对所选用的贮存床进行冷却，当贮存床冷却至预设值目标温
度后，关闭冷却回路阀门、泵组，程序运行结束，复位。
120.本实施例中，预设洁净d2、d2(t)、dt、t2(d)种工艺气体的供给程序，其中洁净dt混合气即可通过单一dt供气单元进行供给，也可通过d2(t)和t2(d)两个供气单元实时配置所需要比例的dt混合气，上述程序可用于氘氚燃料供给过程的自动化控制，减少人为干预，提升设备运行的可靠性。
121.实施例4
122.如图1至图4所示，本实施例在实施例2、实施例3的基础上，为了提升系统运行的安全性，在控制系统中编写氘氚燃料贮存与供给系统安全联锁控制程序，安全联锁包括超温保护、超压保护、氢同位素泄漏保护三个要素。
123.氘氚燃料贮存与供给系统安全联锁程序控制逻辑如图4所示，具体步骤如下：
124.1、系统开机，完成工艺参数自检，确认安全联锁相关信号无异常后进入下一步；
125.2、自动程序运行前，需要在氘氚燃料贮存与供给系统安全联锁控制程序菜单下设置安全联锁控制参数，包括明确安全联锁触发的温度、压力、氢浓度上限，本实施例中，根据氘氚燃料贮存与供给系统工艺需求，贮存床的温度上限为650℃、贮存床和缓存罐的压力上限为500℃、环境氢浓度上限为25％；
126.3、参数设置完毕后，安全联锁投入使用；
127.4、氘氚燃料贮存与供给系统任意组件安全联锁条件触发，则对相关组件进行紧急停车保护，发出紧急停车报警提醒。本实施例中，贮存床温度超过650℃，则贮存床加热炉的加热开关被强制关闭；贮存床的压力超过500kpa，则贮存床加热炉的加热开关被强制关闭；缓存罐的压力超过500kpa，则缓存罐入口增压泵的开关被强制关闭；当环境氢浓度监测到爆炸极限下限的25％，则强制开启楼内风机进行排风；
128.5、安全联锁触发后，设备操作人员确认设备运行状态，待紧急事件解除，重新将安全联锁程序复位后，相应部组件才能重新投入使用。
129.如上所述，可较好地实现本发明。
130.本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
131.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置，其特征在于，包括控制端，还包括分别与控制端通信连接的远程端、现场端；远程端包括显示屏(1)，与显示屏(1)分别通信连接的历史站(5)、工程师站(6)、操作员站(7)；控制端包括主控制器(8)、i/o模块(13)、modbus通讯模块(14)；现场端包括贮氚床(16)；主控制器(8)通过i/o模块(13)和/或modbus通讯模块(14)与贮氚床(16)通信连接，历史站(5)、工程师站(6)、操作员站(7)分别与显示屏(1)通信连接，历史站(5)、工程师站(6)、操作员站(7)分别与主控制器(8)通信连接。2.根据权利要求1所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置，其特征在于，远程端还包括与主控制器(8)通信连接的安全联锁操作机位(3)、紧急停车按钮(4)。3.根据权利要求2所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置，其特征在于，现场端包括泵(15)、风机(23)，主控制器(8)通过i/o模块(13)和/或modbus通讯模块(14)与泵(15)通信连接，主控制器(8)通过i/o模块(13)和/或modbus通讯模块(14)与风机(23)通信连接。4.根据权利要求1所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置，其特征在于，控制端还包括备用控制器(11)，备用控制器(11)通过i/o模块(13)和/或modbus通讯模块(14)与贮氚床(16)通信连接，历史站(5)、工程师站(6)、操作员站(7)分别与显示屏(1)通信连接，历史站(5)、工程师站(6)、操作员站(7)分别与备用控制器(11)通信连接。5.根据权利要求1所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置，其特征在于，现场端还包括阀门(17)、压力变送器(19)、温度传感器(20)、监控器(21)、环境气体监测设备(22)中的一种或多种；主控制器(8)通过i/o模块(13)和/或modbus通讯模块(14)与阀门(17)、压力变送器(19)、温度传感器(20)、监控器(21)、环境气体监测设备(22)中的一种或多种通信连接。6.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求1或4所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行氘氚燃料贮存模式时包括以下步骤：a1，通过工程师站(6)进行氘氚燃料贮存模式运行程序编写，下装至主控制器(8)或备用控制器(11)；a2，通过操作员站(7)为主控制器(8)或备用控制器(11)设定运行程序控制参数；a3，主控制器(8)或备用控制器(11)根据操作员站(7)、工程师站(6)预设定的运行程序和运行程序控制参数，按照时序向现场端设备发送信号，直至氘氚燃料贮存模式运行程序结束；a4，历史站(5)记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至操作员站(7)、工程师站(6)。7.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行氘氚燃料供给模式时包括以下步骤：b1，通过工程师站(6)进行氘氚燃料贮存模式运行程序编写，下装至主控制器(8)或备
用控制器(11)；b2，通过操作员站(7)为控制器设定运行程序控制参数；b3，主控制器(8)或备用控制器(11)根据操作员站(7)、工程师站(6)预设定的运行程序和运行程序控制参数，按照时序向现场端设备发送信号，直至氘氚燃料供给模式运行程序结束；b4，历史站(5)记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至操作员站(7)、工程师站(6)。8.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求3至5任一项所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行安全联锁控制模式的超温保护功能时包括以下步骤：c1，通过安全联锁操作机位(3)进行超压保护逻辑程序编写，下装至主控制器(8)或备用控制器(11)；c2，通过安全联锁操作机位(3)为控制器设定压力控制参数；c3，主控制器(8)或备用控制器(11)根据安全联锁操作机位(3)设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行参数，当压力超过设定值后，向贮氚床(16)、泵(15)发送停车信号，并产生报警提醒；c4，历史站(5)记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位(3)。9.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求3至5任一项所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行安全联锁控制模式的超压保护功能时包括以下步骤：d1，通过安全联锁操作机位(3)进行超压保护逻辑程序编写，下装至主控制器(8)或备用控制器(11)；d2，通过安全联锁操作机位(3)为控制器设定压力控制参数，包括报警压力、停车压力；d3，主控制器(8)或备用控制器(11)根据安全联锁操作机位(3)设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行参数，当压力超过设定值后，向贮氚床(16)、泵(15)发送停车信号，并产生报警提醒；d4，历史站(5)记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位(3)。10.一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求3至5任一项所述的一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置时，执行安全联锁控制模式的氢同位素泄漏保护功能时包括以下步骤：e1，通过安全联锁操作机位(3)进行氢同位素泄漏保护逻辑程序编写，下装至主控制器(8)或备用控制器(11)；e2，通过安全联锁操作机位(3)为主控制器(8)或备用控制器(11)设定风机(23)启动控制参数；e3，主控制器(8)或备用控制器(11)根据安全联锁操作机位(3)设定的逻辑程序和控制参数，实时监测系统运行过程中环境氢同位素浓度参数，当环境氢同位素浓度超过设定值后，向贮氚床(16)、泵(15)发送停车信号，向风机(23)发出启动信号，并产生报警提醒；
e4，历史站(5)记录控制过程的工艺参数，形成历史趋势，传递至安全联锁操作机位(3)。

技术总结
本发明涉及氘氚燃料贮存与供给技术领域，公开了一种氘氚燃料贮存与供给系统自动测控装置及其控制方法，该装置，包括控制端，还包括分别与控制端通信连接的远程端、现场端；远程端包括显示屏，与显示屏分别通信连接的历史站、工程师站、操作员站；控制端包括主控制器、I/O模块、MODBUS通讯模块；现场端包括贮氚床；主控制器通过I/O模块和/或MODBUS通讯模块与贮氚床通信连接，历史站、工程师站、操作员站分别与显示屏通信连接，历史站、工程师站、操作员站分别与主控制器通信连接。本发明解决了现有技术存在的自动化程度低、数据统计有限、操作繁琐、消耗大量人力、存在较高安全隐患等问题。存在较高安全隐患等问题。存在较高安全隐患等问题。


技术研发人员：罗文华 黄旭 寇化秦 余洋 陈长安 包锦春 叶荣兴 王德高
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院材料研究所
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/6