发明内容

本发明针对上述问题，提出了高温气冷堆燃料球提升时间的组态实现系统及实现方法，本发明针对高温气冷堆燃料球提升的特点，实现燃料球提升时间的计算，及时更新每一次燃料球的提升时间，可以用于实时显示，使运行人员及时掌握当前燃料装卸系统的运行状况。

本发明提供如下技术方案：高温气冷堆燃料球提升时间的组态实现系统，其特征是在于，包括：随时间的增加而前进的时间轴模块；用于读取燃料球提升设备动作反馈，获得反馈事件触发时间的反馈事件时间截取模块；用于读取燃料球提升设备动作指令，获得设备动作指令触发时间的动作指令事件时间截取模块；用于累计燃料球提升时间的时间累计模块。时间轴模块用于提供时间，时间轴每秒加一，随时间的增加而前进，不受事件变化的影响。

燃料球提升过程，送球设备会根据提升管段顶部计数器来动作，当计数器测得有燃料球通过时，送球设备转动，输送一个燃料球至提升管段，经过气力吹送输送至提升管段顶部。因此，两次设备动作的时间间隔就是燃料球的总提升时间，取设备动作反馈和设备动作指令两个事件T1和T2，T1和T2两个事件分别截断一次时间轴，两个时间差就是过球提升的时间。示意图如图3所示。实际上两次设备动作的指令T0到T2或两次设备动作的反馈T1到T3的时间差才是过球提升的时间。而如果两次事件都用指令或者都用反馈的话逻辑组态中就是同一个点，这样截取的时间轴会是同一个时间，也就是说希望取T0到T2的时间而实际会取到T0到T0的时间，无法得到两次事件的时间差，由于T0到T1的时间极短，因此组态逻辑时就使用设备动作反馈和设备动作指令两个事件间隔。

时间轴模块包括HSRTC计时器单元和与HSRTC计时器单元连接的数据转换单元DWORD_TO_REAL。使用DWORD_TO_REAL功能块将其转化为按秒计数的计数器，数据转换单元与反馈事件时间截取模块连接，即采用HSRTC和数据转换单元DWORD_TO_REAL搭建一个时间轴。

反馈事件时间截取模块包括第一与门单元、第二与门单元、第一或门单元、第一上升沿检测单元、SUB单元，设备动作反馈包括两个动作反馈FK01和FK02,提球设备有2种动作方式，分别是正转180°，反转180°，这两种动作的结果完全一样，都是输送一个元件，即燃料球；但是要求设备每次动作都和上一次动作的方向相反，FK01是正转完成反馈，FK02是反转完成反馈，两个反馈的标号可以互换，此处仅是用于标记两个反馈；其中第一个与门单元对反馈FK02的非和反馈FK01取与逻辑，第二个与门单元对动作反馈FK01的非和动作反馈FK02取与逻辑，第一或门单元对第一和第二与门单元的输出取或逻辑，第一上升沿检测单元与第一或门单元的输出连接，第一上升沿检测单元的输出端与第一模拟量选择单元的第一引脚连接，数据转换单元与第一模拟量选择单元的第三引脚连接，数据转换单元与SUB单元连接，第一模拟量选择单元的第二引脚与第一模拟量选择单元的输出端连接，第一模拟量选择单元的输出端与SUB单元连接。使用FK01和FK02的“非”取“与”逻辑，FK02和FK01的“非”取“与”逻辑，两个逻辑再取“或”逻辑，这样就得到设备动作反馈的事件，设备动作后FK01与FK02会且仅会触发其中一个，但是触发哪一个是由指令决定的，因此为了取动作反馈事件，将FK01触发或者FK02触发两种情况都做了考虑。又因该设备在其他指令触发的情况下FK01和FK02两个反馈均会触发，因此对两种情况都使用另一个反馈取“非”的方式进行闭锁，避免出现设备没动作而截取时间轴的情况。

动作指令事件时间截取模块包括第三与门单元、第四与门单元、第二或门单元、第二上升沿检测单元、第二模拟量选择单元；设备动作指令包括两个动作指令ZL01和ZL02,ZL01是正转动作指令，ZL02是反转动作指令，两个指令的标号可以互换，此处仅是用于标记两个动作指令，其中第三个与门单元对指令ZL02的非和指令ZL01取与逻辑，第四个与门单元对动作指令ZL01的非和动作指令ZL02取与逻辑，第二或门单元对第三和第四与门单元的输出取或逻辑，第二上升沿检测单元与第二或门单元的输出连接，第二上升沿检测单元与第二模拟量选择单元的第一引脚连接，第二模拟量选择单元的第二引脚与第二模拟量选择单元的输出端连接，第二模拟量选择单元的第三引脚与SUB单元输出端连接，在SUB单元进行减法处理；使用ZL01和ZL02的“非”取“与”逻辑，ZL02和ZL01的“非”取“与”逻辑，两个逻辑再取“或”逻辑，这样就得到设备动作指令的事件，设备发出指令后ZL01与ZL02会且仅会触发其中一个，但是触发哪一个是随机的，因此为了取动作指令事件，将ZL01触发或者ZL02触发两种情况都做了考虑。又因该设备在其他动作方式的情况下ZL01和ZL02两个指令均会触发，因此对两种情况都使用另一个指令取“非”的方式进行闭锁，避免出现设备没动作而截取时间轴的情况。

时间累计模块包括脉冲宽度调节单元、第三模拟量选择单元、第四模拟量选择单元、第五模拟量选择单元，脉冲宽度调节单元的输入端与第二上升沿检测单元的输出端连接，脉冲宽度调节单元的输出端与第三模拟量选择单元的第一引脚连接，第三模拟量选择单元的第二引脚与SUB单元的输出端连接，第三模拟量选择单元的第三引脚与第二模拟量选择单元的输出端连接，第三模拟量选择单元的输出端与第四模拟量选择单元的第三引脚连接，第四模拟量选择单元的第一引脚与管道待提升球数关联，管道待提升球数大于零，则第四模拟量选择单元第一引脚输入1，管道待提升球数为零，则第四模拟量选择单元第一引脚输入0，第四模拟量选择单元的第二引脚与第四模拟量选择单元的输出端连接，第四模拟量选择单元的输出端与第五模拟量选择单元的第二引脚连接，第五模拟量选择单元的第三引脚输入为0，第五模拟量选择单元的第一引脚与提升时间关联，提升时间大于零，则第五模拟量选择单元第一引脚输入1，提升时间小于零，则第五模拟量选择单元第一引脚输入0；当管道内待提升球数等于0时，第四模拟量选择单元的输出为上一次过球提升的时间并保持不变。当管道内待提升球数大于0时，第四模拟量选择单元的输出为前面逻辑的计算值，时间进行累计；使用第五模拟量选择单元，当提升时间小于0时，第五模拟量选择单元的输出为0，当提升时间大于等于0时，第五模拟量选择单元的输出为第四模拟量选择单元的输出逻辑计算值。

高温气冷堆燃料球提升时间的组态实现方法，搭建时间轴，时间轴随时间的增加而前进；获取燃料球提升的动作反馈事件，对两个动作反馈进行逻辑运算，使任意一个动作反馈事件发生即为动作反馈事件触发，将动作反馈事件触发的时间截取出来；获取燃料球提升的动作指令事件，对两个动作指令时间进行逻辑运算，使任一动作指令事件发生即为动作指令反馈事件触发，将设备动作指令时间触发的时间截取出来，得到上次动作反馈到本次动作之间的时间，即为提升球的提升时间。

使用HSRTC计时器单元和数据转换单元DWORD_TO_REAL搭建时间轴，时间轴每秒加1，不受动作反馈、动作指令等事件的影响。

对两个动作反馈进行逻辑运算时，使用FK01和FK02标记两个动作反馈事件，FK01和FK02的“非”取“与”逻辑，FK02和FK01的“非”取“与”逻辑，两个逻辑再取“或”逻辑，得到设备动作反馈的事件；对两个动作指令时间进行逻辑运算时，使用ZL01和ZL02标记两个动作指令事件，ZL01和ZL02的“非”取“与”逻辑，ZL02和ZL01的“非”取“与”逻辑，两个逻辑再取“或”逻辑，得到设备动作指令的事件。上述的动作反馈事件和动作指令事件会且仅会触发其中一个，但是触发哪一个是由指令决定的，因此将任意一个触发的情况都做了考虑；又因该设备在其他动作方式的情况下两个反馈事件或者动作指令事件均会触发，因此取“非”的方式进行闭锁，避免出现设备没动作而截取时间轴的情况。

使用第一上升沿检测单元R_TRIG与第一模拟量选择单元SEL组将设备动作反馈事件触发的时间截取出来；将设备动作反馈设定为一个电平信号，只要设备动作完成，在设备下一次动作之前，动作反馈信号都会保持为1，进行逻辑组态时使用第一上升沿检测单元R_TRIG，当设备动作反馈触发后，第一上升沿检测单元R_TRIG输出一个扫描周期宽度的脉冲，本方案的扫描周期宽度指的是DCS系统内置的扫描周期，也就是从头至尾完整扫描一次所有DCS逻辑的时间，默认为50ms，但是随着逻辑量的增加该时间可能会增加。此处使用一个扫描周期宽度的意义是保证DCS仅执行一次该逻辑，待第二次扫描的时候R_TRIG的输出已经变成0。当第一上升沿检测单元R_TRIG输出一个扫描周期宽度的脉冲时，这时第一模拟量选择单元SEL第一个引脚置1，第一模拟量选择单元SEL输出为第三个引脚的输入，即数据转换单元DWORD_TO_REAL的输出，SUB单元的两个输入引脚都是数据转换单元DWORD_TO_REAL的输出，因此相减之后输出为0，在下一个扫描周期第一模拟量选择单元SEL第一个引脚置0，第一模拟量选择单元SEL输出为第二个引脚的输入，也就是第一模拟量选择单元SEL的输出，该输出值一直会保持为设备动作反馈事件触发的时间值，直到下一次设备动作反馈事件触发第一模拟量选择单元SEL的输出才会改变，而数据转换单元DWORD_TO_REAL的输出每秒都会加1，因此SUB的输出在设备动作反馈事件触发后会从0开始每秒增加1。

使用第二上升沿检测单元R_TRIG与第二模拟量选择单元SEL将设备动作指令事件触发的时间截取出来，将设备动作指令设定一个短脉冲信号，进行逻辑组态时当设备动作指令触发后，第二上升沿检测单元R_TRIG输出一个扫描周期宽度的脉冲，这时第二模拟量选择单元SEL第一个引脚置1，第二模拟量选择单元SEL输出为第三个引脚的输入，即SUB单元的输出，此时SUB单元的输出随着时间轴的前进累计的秒数被事件截断，输出即为设备上次动作反馈到本次动作指令之间的时间；下一个扫描周期第二模拟量选择单元SEL第一个引脚置0，第二模拟量选择单元SEL输出为第二个引脚的输入，也就是第二模拟量选择单元SEL的输出，该输出值一直会保持为设备上次动作反馈到本次动作指令之间的时间，直到下一次设备动作指令事件触发第二模拟量选择单元SEL的输出才会改变。

时间累计时，使用脉冲宽度调节单元TP将设备动作指令事件扩展为宽度t的脉冲，使用该指令触发第三模拟量选择单元SEL，设备动作指令事件触发后，第三模拟量选择单元SEL第一个引脚置为1，第三模拟量选择单元SEL的输出为第三个引脚的输入值，即设备上次动作反馈到本次动作指令之间的时间，，时间t后脉冲宽度调节单元TP的输出置为0，第三模拟量选择单元SEL的第一个引脚置为0，第三模拟量选择单元SEL输出为第二个引脚的输入值，即SUB单元的输出，该值是设备动作反馈事件截取时间轴的值，该值一直增加，直到设备动作指令事件触发，该值会变成一个固定值，随着每个球的提升，这个过程会不断循环。

当燃料球提升停止运行时，为了时间值不再累计，当管道内待提升球数小于等于0时，第四模拟量选择单元SEL的输出为上一次过球提升的时间并保持不变，当管道内待提升球数大于0时，第四模拟量选择单元SEL的输出为前面逻辑的计算值，并进行累计；使用第五模拟量选择单元SEL，当提升时间小于0时，第五模拟量选择单元SEL的输出为0，当提升时间大于等于0时，第五模拟量选择单元SEL的输出为第四模拟量选择单元SEL的逻辑计算值。

通过上述描述可以看出，本方案可以计算出每次燃料球的提升时间并在画面中显示，还可以及时更新每一次燃料球的提升时间，使运行人员及时掌握当前燃料装卸系统的运行状况。