CN114017379A - 一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法 - Google Patents

一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法，通过动态前馈预测技术，使送风机出力在高低速切换过程中维持送风机出力不变，以维持总风量在高低速切换过程的稳定；同时利于反函数校正理论，在引风机控制前馈回路增加送风机高低速切换过程校正回路，以维持送风机高低速切换过程引风机出力基本稳定，以保证送风机高低速切换过程炉膛负压、总风量及氧量的稳定；该自动控制***及方法大大缩短送风机高低速切换时间，大大减少运行人员操作量，实现了送风、引风全程自动控制，进而为响应电网快速负荷的要求奠定基础。

Description

一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法
技术领域
本发明涉及火电站自动控制技术领域，具体涉及一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法。
背景技术
随着我国节能降耗政策的不断深化，火电厂对机组主要辅机设备的节能要求越来越高。高低速电机在我国火电机组中早有应用，机组低负荷或特定负荷工况下将电机接到低速运行状态，使风机或泵在低速节能方式下运行；机组高负荷工况下或异常工况下，将电机切至高速状态运行，以满足机组出力需求。
现阶段，我国高低速电机在电气回路的切换已经非常成熟，水泵相关***在高低速切换过程中对机组运行影响较小，对切换过程中自动控制回路要求不高，已经实现切换过程的自动控制；风机高低速切换过程对***造成的扰动较大，切换过程中如果控制不当，会对机组安全运行产生影响；大多数电厂风机控制逻辑设计也不够完善，从而风机切换过程完全由运行人员手动操作，甚至有些电厂，出于安全考虑，风机全周期采用高速运行方式。
风机高低速切换过程，尤其以送风机高低速切换过程最为复杂。当送风机高低速切换时，送风机做功能力会瞬间产生较大变化，常规送风控制逻辑通过PID控制送风调节指令，使总风量跟踪总风量指令，常规PID控制难以实现总风量快速跟踪总风量指令的目的；运行人员为匹配切换前机组负荷要求，会手动快速操作送风机调节挡板以使总风量满足当前工况要求；同时，由于常规引风控制逻辑中包含送风指令前馈回路，没有考虑高低速切换过程的影响，在送风机高低速切换过程中必然会造成引风机指令的大幅变化，进而对炉膛负压、燃烧工况造成极大扰动，使机组的相关参数产生较大波动；炉膛负压波动达±300Pa以上，总风量波动±3％以上，氧量波动±1％以上。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述问题而提供一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法，通过动态前馈预测技术，使送风机出力在切换过程中基本维持不变，同时利于反函数校正理论，增加高低速切换过程送风指令对引风机控制前馈的校正回路，实现全负荷段送风自动控制，大大缩短切换时间，同时保证总风量、炉膛压力以及燃烧工况的稳定，进而适应电网快速响应负荷的要求。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种送风机高低速切换过程自动控制***，包括总风量输入1，总风量指令输入2，总风量输入1和总风量指令输入2分别连接至第一个比例积分微分控制器3的输入PV和输入SP，第一个比例积分微分控制器3的输出连接至第一个二输出平衡块4的第一输入，第一个二输出平衡块4的第二输入与第一个加法器6的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块4的第三输入与第二个加法器7的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块4的输出分别连接至第一个加法器6的第一输入和第二个加法器7的第一输入，第一个偏置手操站5的输出分别与第一个加法器6的第二输入和第二个加法器7的第二输入连接，第一个加法器6的输出连接至第五个模拟量切换器8的输入N，第一个常数9连接至第五个模拟量切换器8的输入Y，第五个模拟量切换器8的切换条件与送风机A调节挡板全关指令输入10相连接，第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令连接至第三个乘法器18的第一输入，第三个乘法器18的第二输入与第七个模拟量切换器17的输出相连接，第七个模拟量切换器17的输入N为第二个常数16，第七个模拟量切换器17的输入Y为第五个函数转换器15的输出，第五个函数转换器15的输入与第五个模拟量切换器8的输出相连接，第七个模拟量切换器17的切换条件与第三个逻辑与13的输出相连接，第三个逻辑与13的输入分别与送风机A高速运行输入11和送风机A低速停止输入12相连接，第三个乘法器18的输出连接至第一个手操站19的输入，第一个手操站19的输出连接至送风机A调节挡板指令输出20；
第二个加法器7的输出连接至第六个模拟量切换器21的输入N，第一个常数9连接至第六个模拟量切换器21的输入Y，第六个模拟量切换器21的切换条件与送风机B调节挡板全关指令输入23相连接，第六个模拟量切换器21的输出即送风机B调节指令连接至第四个乘法器31的第一输入，第四个乘法器31的第二输入与第八个模拟量切换器30的输出相连接，第八个模拟量切换器30的输入N为第二个常数16，第八个模拟量切换器30的输入Y为第六个函数转换器28的输出，第六个函数转换器28的输入与第六个模拟量切换器21的输出相连接，第八个模拟量切换器30的切换条件与第四个逻辑与26的输出相连接，第四个逻辑与26的输入分别与送风机B高速运行输入24和送风机B低速停止输入25相连接，第四个乘法器31的输出连接至第二个手操站32的输入，第二个手操站32的输出连接至送风机B调节挡板指令输出33；
负荷指令输入37分别连接至第一个函数转换器38、第二个函数转换器39、第三个函数转换器41、第四个函数转换器42的输入，第一个函数转换器38的输出连接至第一个模拟量切换器40的输入Y，第二个函数转换器39的输出连接至第一个模拟量切换器40的输入N，第三个函数转换器41的输出连接至第二个模拟量切换器43的输入Y，第四个函数转换器42的输出连接至第二个模拟量切换器43的输入N，第一个模拟量切换器40的切换条件和第二个模拟量切换器43的切换条件均与第一个逻辑与36的输出相连接，第一个逻辑与36的输入分别与送风机A高速运行输入11和送风机B高速运行输入24相连接，第一个模拟量切换器40的输出连接至第一个乘法器50第一输入，第一个乘法器50第二输入与第三个模拟量切换器48的输出相连接，第三个模拟量切换器48输入Y与第三个常数47相连接，第三个模拟量切换器48输入N与第四个常数49相连接，第二个模拟量切换器43的输出连接至第二个乘法器54第一输入，第二个乘法器54第二输入与第四个模拟量切换器53的输出相连接，第四个模拟量切换器53输入Y与第五个常数51相连接，第四个模拟量切换器53输入N与第六个常数52相连接，第三个模拟量切换器48的切换条件和第四个模拟量切换器53的切换条件均与第二个逻辑与46的输出相连接，第二个逻辑与46的输入分别与送风机A自动控制输入44和送风机B自动控制输入45相连接，第一个乘法器50的输出连接至第一个比例积分微分控制器3的输入KP，第二个乘法器54的输出连接至第一个比例积分微分控制器3的输入TI；
炉膛负压输入55，炉膛负压设定值输入56，分别连接至第二个比例积分微分控制器57的输入PV和输入SP，第二个比例积分微分控制器57的输出连接至第二个二输出平衡块58的第一输入，第二个二输出平衡块58的第二输入与第四个加法器59的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块58的第三输入与第五个加法器60的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块58的输出分别连接至第四个加法器59的第一输入和第五个加法器60的第一输入，第二个偏置手操站61的输出分别与第四个加法器59的第二输入和第五个加法器60的第二输入相连接，
第四个加法器59的输出连接至第十三个模拟量切换器63的输入N，第一个常数9连接至第十三个模拟量切换器63的输入Y，第十三个模拟量切换器63的切换条件与引风机A动叶全关指令输入62相连接，第十三个模拟量切换器63的输出连接至第三个手操站65的输入，第三个手操站65的输出连接至引风机A动叶调节指令输出66；
第五个加法器60的输出OUT连接至第十四个模拟量切换器68的输入N，第一个常数9连接至第十四个模拟量切换器68的输入Y，第十四个模拟量切换器68的切换条件与引风机B动叶全关指令输入67相连接，第十四个模拟量切换器68的输出连接至第四个手操站70的输入，第四个手操站70的输出连接至引风机B动叶调节指令输出71；
负压设定值与实际值偏差输入97分别连接至第七个函数转换器98、第八个函数转换器99的输入，第七个函数转换器98的输出连接至第五个乘法器100的第一输入，第五个乘法器100的第二输入与第九个模拟量切换器96的输出相连接，第九个模拟量切换器96的输入Y与第七个常数94相连接，第九个模拟量切换器96的输入N与第八个常数95相连接，第八个函数转换器99的输出连接至第六个乘法器104的第一输入，第六个乘法器104的第二输入与第十个模拟量切换器102的输出相连接，第十个模拟量切换器102的输入Y与第九个常数101相连接，第十个模拟量切换器102的输入N与第十个常数103相连接，第九个模拟量切换器96的切换条件和第十个模拟量切换器102的切换条件均与第五个逻辑与93的输出相连接，第五个逻辑与93的输入分别与引风机A自动控制输入91与引风机B自动控制输入92相连接，第五个乘法器100的输出连接至第二个比例积分微分控制器57的输入KP，第六个乘法器104的输出连接至第二个比例积分微分控制器57的输入TI；
第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令连接至第九个函数转换器76的输入，第九个函数转换器76的输出连接至第十二个模拟量切换器78的输入Y，第十二个模拟量切换器78的输入N与第二个常数16相连接，第十二个模拟量切换器78的切换条件与第七个逻辑与74的输出相连接，第七个逻辑与74的输入分别连接至送风机A高速运行输入11与送风机A低速停止输入12；第十二个模拟量切换器78的输出连接至第八个乘法器80的第一输入，第八个乘法器80的第二输入与送风机A调节挡板指令输入20相连接，第六个模拟量切换器21的输出即送风机B调节指令连接至第十个函数转换器85的输入，第十个函数转换器85的输出连接至第十一个模拟量切换器87的输入Y，第十一个模拟量切换器87的输入N与第二个常数16相连接，第十一个模拟量切换器87的切换条件与第六个逻辑与83的输出相连接，第六个逻辑与83的输入分别连接至送风机B高速运行输入24与送风机B低速停止输入25；第十一个模拟量切换器87的输出连接至第七个乘法器89的第一输入，第七个乘法器89的第二输入与送风机B调节挡板指令输入33相连接，第八个乘法器80、第七个乘法器89的输出分别与第三个加法器90的第一、第二输入相连接，第三个加法器90的输出与第二个比例积分微分控制器57的输入FF相连接。
所述送风机高低速切换过程自动控制***的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、根据送风机A高速运行输入11和送风机A低速停止输入12，判断出送风机A的运行状态是高速运行、低速运行、高速向低速切换还是低速向高速切换；
根据送风机B高速运行输入24和送风机B低速停止输入25，判断出送风机B的运行状态是高速运行、低速运行、高速向低速切换还是低速向高速切换；
步骤2、送风机A低速运行时，送风控制中第七个模拟量切换器17及引风控制中第十二个模拟量切换器78的输出均为第二个常数16，送风机B低速运行时，送风控制中第八个模拟量切换器30及引风控制中第十一个模拟量切换器87的输出均为第二个常数16，即送风控制、引风控制与常规控制保持一致；同时为送风机由低速向高速切换的前馈自动控制准备条件；
步骤3、送风机A由低速运行切换至高速运行过程中，送风机A低速开关分闸后，立刻合闸送风机A高速开关，送风机A转速快速上升，送风机A出力快速增加；此时，第七个模拟量切换器17的输出由第二常数16快速切换至第五个函数转换器15的输出，第五个函数转换器15的输出根据第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令确定；当送风机A转速快速上升引起的风量增加与送风机A调节挡板快速减小引起的风量降低相匹配时，就能够抑制送风机A由低速运行至高速切换过程的风量扰动；
送风机A由低速运行切换至高速运行过程中，采用反函数理论对引风机A控制前馈即送风机A调节挡板指令进行修正，即将引风机A控制前馈中送风机A调节挡板指令修正系数快速由第二个常数16切换至第九个函数转换器76的输出，引风机A控制前馈修正系数切换时间即第十二个模拟量切换器78由输入N切换至输入Y的时间与送风机输出切换时间即第七个模拟量切换器17由输入N切换至输入Y的时间保持一致，使切换过程引风机A控制前馈在送风机A出力保持不变的情况下保持稳定，最终保证送、引风机出力平衡，达到维持负压稳定的目的；
步骤4、送风机B由低速运行切换至高速运行过程中，送风机B低速开关分闸后。立刻合闸送风机B高速开关，送风机B转速快速上升，送风机B出力快速增加；此时，第八个模拟量切换器30的输出由第二个常数16快速切换至第六个函数转换器28的输出；当送风机B转速快速上升引起的风量增加与送风机B调节挡板快速减小引起的风量降低相匹配时，就能够抑制送风机B由低速运行至高速切换过程的风量扰动；
送风机B由低速运行切换至高速运行过程中，采用反函数理论对引风机B控制前馈即送风机B调节挡板指令进行修正，即将引风机B控制前馈中送风机B调节挡板指令修正系数快速由第二个常数16切换至第十个函数转换器85的输出，引风机B控制前馈修正系数切换时间即第十一个模拟量切换器87由输入N切换至输入Y的时间与送风机输出切换时间即第八个模拟量切换器30由输入N切换至输入Y的时间保持一致，使切换过程引风机B控制前馈在送风机B出力保持不变的情况下保持稳定，最终保证送、引风机出力平衡，达到维持负压稳定的目的；
步骤5、送风机A、B高速运行时，送风机A、B调节指令分别经过第五个函数转换器15、第六个函数转换器28，获取送风机A、B调节挡板指令，控制方法同常规控制方案类似，同时为送风机由高速向低速切换的前馈自动控制准备条件；
步骤6、送风机A由高速运行切换至低速运行过程中，送风机A高速开关分闸，当送风机A高速开关断开一定时间后，自动合闸送风机A低速开关；送风机A转速惰走过程中送风机A出力降低；此时，第七个模拟量切换器17的输出由第五个函数转换器15的输出经过一定速率限制后切换至第二个常数16，第五个函数转换器15的输出由第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令确定，用以预测最佳的送风机A调节挡板开度修正系数以适应当前总风量需求；当送风机A转速下降引起的风量减少与送风机A调节挡板增大引起的风量增加相匹配时，就能够抑制送风机A由高速运行至低速切换过程的风量扰动；
送风机A由高速运行切换至低速运行过程中，采用反函数理论对引风机A控制前馈即送风机A调节挡板指令进行修正，即将引风机A控制前馈中送风机A调节挡板指令修正系数经一定速率限制后由第九个函数转换器76的输出切换至第二个常数16，引风机A控制前馈修正系数切换时间即第十二个模拟量切换器78由输入Y切换至输入N的时间与送风机输出切换时间即第七个模拟量切换器17由输入Y切换至输入N的时间保持一致，使切换过程引风机A控制前馈在送风机A出力保持不变的情况下保持稳定，保证送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
步骤7、送风机B由高速运行切换至低速运行过程中，首先，送风机B高速开关分闸，当送风机B高速开关断开一定时间后，自动合闸送风机B低速开关；送风机B转速惰走过程中送风机B出力降低；此时，第八个模拟量切换器30的输出由第六个函数转换器28的输出经过一定速率限制后切换至第二个常数16，第六个函数转换器28的输出由第六个模拟量切换器21的输出即送风机B调节指令确定，用以预测最佳的送风机B调节挡板开度修正系数以适应当前总风量需求；当送风机B转速下降引起的风量减少与送风机B调节挡板增大引起的风量增加相匹配时，就能够抑制送风机B由高速运行至低速切换过程的风量扰动；
送风机B由高速运行切换至低速运行过程中，采用反函数理论对引风机B控制前馈即送风机B调节挡板指令进行修正，即将引风机B控制前馈中送风机B调节挡板指令修正系数经一定速率限制后由第十个函数转换器85的输出切换至第二个常数16，引风机B控制前馈修正系数切换时间即第十一个模拟量切换器87由输入Y切换至输入N的时间与送风机输出切换时间即第八个模拟量切换器30由输入Y切换至输入N的时间保持一致，使切换过程引风机B控制前馈在送风机B出力保持不变的情况下保持稳定，以保证送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
步骤8、由于送风机A、B调节挡板的非线性，在送风控制中增加第五个函数转换器15、第六个函数转换器28修正，保证在送风机A、B在高低速切换过程动态前馈量的准确性；同时，在引风控制中增加第五个函数转换器15、第六个函数转换器28的反函数，即第九个函数转换器76、第十个函数转换器85，以保证引风机控制前馈在送风机出力保持不变的情况下保持稳定，促使送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
在送风机高速运行过程的送风机调节挡板响应特性与送风机低速运行过程的送风机调节挡板响应特性必然不同，在控制上采用高低速不同的控制参数，以保证全负荷段送风控制的快速性与稳定性。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明中的一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法，在对送风机调节挡板响应特性研究的基础上，采用动态前馈预测技术，将送风机转速变化与送风机调节挡板开度变化引起的送风机出力变化相适应，使送风机出力在切换过程中基本维持不变，从而保证切换过程风量及燃烧工况的稳定；
2)利用反函数理论，增加高低速切换过程送风指令对引风机控制前馈量的处理回路，保证送风机出力不变的情况下引风机前馈量的稳定，进而保证负压的稳定；
3)送风控制在全负荷段投入自动控制方式，在高低速切换过程中对***扰动较小，同时大大减少切换时间，对机组快速响应电网要求有利；
4)使用范围广：该控制方法适用于发电厂所有风机高低速切换过程的自动控制逻辑设计，可以有效抑制高低速切换过程对***运行参数的扰动及快速响应AGC的要求。
附图说明
图1为本发明一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法的送风控制逻辑图。
图2为本发明一种送风机高低速切换过程自动控制***及方法的引风控制逻辑图。
图中：
PID——比例积分微分控制器 f(x)——函数转换器； ∑——加法器
BALANCER——2输出平衡块 ×——乘法器；
Figure BDA0003341047270000111
常数
T——模拟量切换器 M/A——手操器 AND——逻辑与
Figure BDA0003341047270000112
——偏置手操站
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明一种送风机高低速切换过程自动控制***，包括总风量输入1，总风量指令输入2，总风量输入1和总风量指令输入2分别连接至第一个比例积分微分控制器3的输入PV和输入SP，第一个比例积分微分控制器3的输出连接至第一个二输出平衡块4的第一输入，第一个二输出平衡块4的第二输入与第一个加法器6的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块4的第三输入与第二个加法器7的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块4的输出分别连接至第一个加法器6的第一输入和第二个加法器7的第一输入，第一个偏置手操站5的输出分别与第一个加法器6的第二输入和第二个加法器7的第二输入连接，第一个加法器6的输出连接至第五个模拟量切换器8的输入N，第一个常数9连接至第五个模拟量切换器8的输入Y，第五个模拟量切换器8的切换条件与送风机A调节挡板全关指令输入10相连接，第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令连接至第三个乘法器18的第一输入，第三个乘法器18的第二输入与第七个模拟量切换器17的输出相连接，第七个模拟量切换器17的输入N为第二个常数16，第七个模拟量切换器17的输入Y为第五个函数转换器15的输出，第五个函数转换器15的输入与第五个模拟量切换器8的输出相连接，第七个模拟量切换器17的切换条件与第三个逻辑与13的输出相连接，第三个逻辑与13的输入分别与送风机A高速运行输入11和送风机A低速停止输入12相连接，第三个乘法器18的输出连接至第一个手操站19的输入，第一个手操站19的输出连接至送风机A调节挡板指令输出20；
第二个加法器7的输出连接至第六个模拟量切换器21的输入N，第一个常数9连接至第六个模拟量切换器21的输入Y，第六个模拟量切换器21的切换条件与送风机B调节挡板全关指令输入23相连接，第六个模拟量切换器21的输出即送风机B调节指令连接至第四个乘法器31的第一输入，第四个乘法器31的第二输入与第八个模拟量切换器30的输出相连接，第八个模拟量切换器30的输入N为第二个常数16，第八个模拟量切换器30的输入Y为第六个函数转换器28的输出，第六个函数转换器28的输入与第六个模拟量切换器21的输出相连接，第八个模拟量切换器30的切换条件与第四个逻辑与26的输出相连接，第四个逻辑与26的输入分别与送风机B高速运行输入24和送风机B低速停止输入25相连接，第四个乘法器31的输出连接至第二个手操站32的输入，第二个手操站32的输出连接至送风机B调节挡板指令输出33；
负荷指令输入37分别连接至第一个函数转换器38、第二个函数转换器39、第三个函数转换器41、第四个函数转换器42的输入，第一个函数转换器38的输出连接至第一个模拟量切换器40的输入Y，第二个函数转换器39的输出连接至第一个模拟量切换器40的输入N，第三个函数转换器41的输出连接至第二个模拟量切换器43的输入Y，第四个函数转换器42的输出连接至第二个模拟量切换器43的输入N，第一个模拟量切换器40的切换条件和第二个模拟量切换器43的切换条件均与第一个逻辑与36的输出相连接，第一个逻辑与36的输入分别与送风机A高速运行输入11和送风机B高速运行输入24相连接，第一个模拟量切换器40的输出连接至第一个乘法器50第一输入，第一个乘法器50第二输入与第三个模拟量切换器48的输出相连接，第三个模拟量切换器48输入Y与第三个常数47相连接，第三个模拟量切换器48输入N与第四个常数49相连接，第二个模拟量切换器43的输出连接至第二个乘法器54第一输入，第二个乘法器54第二输入与第四个模拟量切换器53的输出相连接，第四个模拟量切换器53输入Y与第五个常数51相连接，第四个模拟量切换器53输入N与第六个常数52相连接，第三个模拟量切换器48的切换条件和第四个模拟量切换器53的切换条件均与第二个逻辑与46的输出相连接，第二个逻辑与46的输入分别与送风机A自动控制输入44和送风机B自动控制输入45相连接，第一个乘法器50的输出连接至第一个比例积分微分控制器3的输入KP，第二个乘法器54的输出连接至第一个比例积分微分控制器3的输入TI；
炉膛负压输入55，炉膛负压设定值输入56，分别连接至第二个比例积分微分控制器57的输入PV和输入SP，第二个比例积分微分控制器57的输出连接至第二个二输出平衡块58的第一输入，第二个二输出平衡块58的第二输入与第四个加法器59的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块58的第三输入与第五个加法器60的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块58的输出分别连接至第四个加法器59的第一输入和第五个加法器60的第一输入，第二个偏置手操站61的输出分别与第四个加法器59的第二输入和第五个加法器60的第二输入相连接，第四个加法器59的输出连接至第十三个模拟量切换器63的输入N，第一个常数9连接至第十三个模拟量切换器63的输入Y，第十三个模拟量切换器63的切换条件与引风机A动叶全关指令输入62相连接，第十三个模拟量切换器63的输出连接至第三个手操站65的输入，第三个手操站65的输出连接至引风机A动叶调节指令输出66；
第五个加法器60的输出OUT连接至第十四个模拟量切换器68的输入N，第一个常数9连接至第十四个模拟量切换器68的输入Y，第十四个模拟量切换器68的切换条件与引风机B动叶全关指令输入67相连接，第十四个模拟量切换器68的输出连接至第四个手操站70的输入，第四个手操站70的输出连接至引风机B动叶调节指令输出71；
负压设定值与实际值偏差输入97分别连接至第七个函数转换器98、第八个函数转换器99的输入，第七个函数转换器98的输出连接至第五个乘法器100的第一输入，第五个乘法器100的第二输入与第九个模拟量切换器96的输出相连接，第九个模拟量切换器96的输入Y与第七个常数94相连接，第九个模拟量切换器96的输入N与第八个常数95相连接，第八个函数转换器99的输出连接至第六个乘法器104的第一输入，第六个乘法器104的第二输入与第十个模拟量切换器102的输出相连接，第十个模拟量切换器102的输入Y与第九个常数101相连接，第十个模拟量切换器102的输入N与第十个常数103相连接，第九个模拟量切换器96的切换条件和第十个模拟量切换器102的切换条件均与第五个逻辑与93的输出相连接，第五个逻辑与93的输入分别与引风机A自动控制输入91与引风机B自动控制输入92相连接，第五个乘法器100的输出连接至第二个比例积分微分控制器57的输入KP，第六个乘法器104的输出连接至第二个比例积分微分控制器57的输入TI；
第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令连接至第九个函数转换器76的输入，第九个函数转换器76的输出连接至第十二个模拟量切换器78的输入Y，第十二个模拟量切换器78的输入N与第二个常数16相连接，第十二个模拟量切换器78的切换条件与第七个逻辑与74的输出相连接，第七个逻辑与74的输入分别连接至送风机A高速运行输入11与送风机A低速停止输入12；第十二个模拟量切换器78的输出连接至第八个乘法器80的第一输入，第八个乘法器80的第二输入与送风机A调节挡板指令输入20相连接，第六个模拟量切换器21的输出即送风机B调节指令连接至第十个函数转换器85的输入，第十个函数转换器85的输出连接至第十一个模拟量切换器87的输入Y，第十一个模拟量切换器87的输入N与第二个常数16相连接，第十一个模拟量切换器87的切换条件与第六个逻辑与83的输出相连接，第六个逻辑与83的输入分别连接至送风机B高速运行输入24与送风机B低速停止输入25；第十一个模拟量切换器87的输出连接至第七个乘法器89的第一输入，第七个乘法器89的第二输入与送风机B调节挡板指令输入33相连接，第八个乘法器80、第七个乘法器89的输出分别与第三个加法器90的第一、第二输入相连接，第三个加法器90的输出与第二个比例积分微分控制器57的输入FF相连接。
如图1和图2所示，本发明所述送风机高低速切换过程自动控制***的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、根据送风机A高速运行输入11和送风机A低速停止输入12，判断出送风机A的运行状态是高速运行、低速运行、高速向低速切换还是低速向高速切换；
根据送风机B高速运行输入24和送风机B低速停止输入25，判断出送风机B的运行状态是高速运行、低速运行、高速向低速切换还是低速向高速切换；
步骤2、送风机A低速运行时，送风控制中第七个模拟量切换器17及引风控制中第十二个模拟量切换器78的输出均为第二个常数16，送风机B低速运行时，送风控制中第八个模拟量切换器30及引风控制中第十一个模拟量切换器87的输出均为第二个常数16，即送风控制、引风控制与常规控制保持一致；同时为送风机由低速向高速切换的前馈自动控制准备条件；
步骤3、送风机A由低速运行切换至高速运行过程中，送风机A低速开关分闸后，立刻合闸送风机A高速开关，送风机A转速快速上升，送风机A出力快速增加；此时，第七个模拟量切换器17的输出由第二常数16快速切换至第五个函数转换器15的输出，第五个函数转换器15的输出根据第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令确定；当送风机A转速快速上升引起的风量增加与送风机A调节挡板快速减小引起的风量降低相匹配时，就能够抑制送风机A由低速运行至高速切换过程的风量扰动；
送风机A由低速运行切换至高速运行过程中，采用反函数理论对引风机A控制前馈即送风机A调节挡板指令进行修正，即将引风机A控制前馈中送风机A调节挡板指令修正系数快速由第二个常数16切换至第九个函数转换器76的输出，引风机A控制前馈修正系数切换时间即第十二个模拟量切换器78由输入N切换至输入Y的时间与送风机输出切换时间即第七个模拟量切换器17由输入N切换至输入Y的时间保持一致，使切换过程引风机A控制前馈在送风机A出力保持不变的情况下保持稳定，最终保证送、引风机出力平衡，达到维持负压稳定的目的；
步骤4、送风机B由低速运行切换至高速运行过程中，送风机B低速开关分闸后。立刻合闸送风机B高速开关，送风机B转速快速上升，送风机B出力快速增加；此时，第八个模拟量切换器30的输出由第二个常数16快速切换至第六个函数转换器28的输出；当送风机B转速快速上升引起的风量增加与送风机B调节挡板快速减小引起的风量降低相匹配时，就能够抑制送风机B由低速运行至高速切换过程的风量扰动；
送风机B由低速运行切换至高速运行过程中，采用反函数理论对引风机B控制前馈即送风机B调节挡板指令进行修正，即将引风机B控制前馈中送风机B调节挡板指令修正系数快速由第二个常数16切换至第十个函数转换器85的输出，引风机B控制前馈修正系数切换时间即第十一个模拟量切换器87由输入N切换至输入Y的时间与送风机输出切换时间即第八个模拟量切换器30由输入N切换至输入Y的时间保持一致，使切换过程引风机B控制前馈在送风机B出力保持不变的情况下保持稳定，最终保证送、引风机出力平衡，达到维持负压稳定的目的；
步骤5、送风机A、B高速运行时，送风机A、B调节指令分别经过第五个函数转换器15、第六个函数转换器28，获取送风机A、B调节挡板指令，控制方法同常规控制方案类似，同时为送风机由高速向低速切换的前馈自动控制准备条件；
步骤6、送风机A由高速运行切换至低速运行过程中，送风机A高速开关分闸，当送风机A高速开关断开一定时间后，自动合闸送风机A低速开关；送风机A转速惰走过程中送风机A出力降低；此时，第七个模拟量切换器17的输出由第五个函数转换器15的输出经过一定速率限制后切换至第二个常数16，第五个函数转换器15的输出由第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令确定，用以预测最佳的送风机A调节挡板开度修正系数以适应当前总风量需求；当送风机A转速下降引起的风量减少与送风机A调节挡板增大引起的风量增加相匹配时，就能够抑制送风机A由高速运行至低速切换过程的风量扰动；
送风机A由高速运行切换至低速运行过程中，采用反函数理论对引风机A控制前馈即送风机A调节挡板指令进行修正，即将引风机A控制前馈中送风机A调节挡板指令修正系数经一定速率限制后由第九个函数转换器76的输出切换至第二个常数16，引风机A控制前馈修正系数切换时间即第十二个模拟量切换器78由输入Y切换至输入N的时间与送风机输出切换时间即第七个模拟量切换器17由输入Y切换至输入N的时间保持一致，使切换过程引风机A控制前馈在送风机A出力保持不变的情况下保持稳定，保证送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
步骤7、送风机B由高速运行切换至低速运行过程中，首先，送风机B高速开关分闸，当送风机B高速开关断开一定时间后，自动合闸送风机B低速开关；送风机B转速惰走过程中送风机B出力降低；此时，第八个模拟量切换器30的输出由第六个函数转换器28的输出经过一定速率限制后切换至第二个常数16，第六个函数转换器28的输出由第六个模拟量切换器21的输出即送风机B调节指令确定，用以预测最佳的送风机B调节挡板开度修正系数以适应当前总风量需求；当送风机B转速下降引起的风量减少与送风机B调节挡板增大引起的风量增加相匹配时，就能够抑制送风机B由高速运行至低速切换过程的风量扰动；
送风机B由高速运行切换至低速运行过程中，采用反函数理论对引风机B控制前馈即送风机B调节挡板指令进行修正，即将引风机B控制前馈中送风机B调节挡板指令修正系数经一定速率限制后由第十个函数转换器85的输出切换至第二个常数16，引风机B控制前馈修正系数切换时间即第十一个模拟量切换器87由输入Y切换至输入N的时间与送风机输出切换时间即第八个模拟量切换器30由输入Y切换至输入N的时间保持一致，使切换过程引风机B控制前馈在送风机B出力保持不变的情况下保持稳定，以保证送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
步骤8、由于送风机A、B调节挡板的非线性，在送风控制中增加第五个函数转换器15、第六个函数转换器28修正，保证在送风机A、B在高低速切换过程动态前馈量的准确性；同时，在引风控制中增加第五个函数转换器15、第六个函数转换器28的反函数，即第九个函数转换器76、第十个函数转换器85，以保证引风机控制前馈在送风机出力保持不变的情况下保持稳定，促使送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
在送风机高速运行过程的送风机调节挡板响应特性与送风机低速运行过程的送风机调节挡板响应特性必然不同，本发明在控制上采用高低速不同的控制参数，以保证全负荷段送风控制的快速性与稳定性。

Claims (2)

1.一种送风机高低速切换过程自动控制***，其特征在于：包括总风量输入(1)，总风量指令输入(2)，总风量输入(1)和总风量指令输入(2)分别连接至第一个比例积分微分控制器(3)的输入PV和输入SP，第一个比例积分微分控制器(3)的输出连接至第一个二输出平衡块(4)的第一输入，第一个二输出平衡块(4)的第二输入与第一个加法器(6)的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块(4)的第三输入与第二个加法器(7)的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块(4)的输出分别连接至第一个加法器(6的第一输入和第二个加法器(7)的第一输入，第一个偏置手操站(5)的输出分别与第一个加法器(6)的第二输入和第二个加法器(7)的第二输入连接，第一个加法器(6)的输出连接至第五个模拟量切换器(8的输入N，第一个常数(9)连接至第五个模拟量切换器(8)的输入Y，第五个模拟量切换器(8)的切换条件与送风机A调节挡板全关指令输入(10)相连接，第五个模拟量切换器(8)的输出即送风机A调节指令连接至第三个乘法器(18)的第一输入，第三个乘法器(18的第二输入与第七个模拟量切换器(17)的输出相连接，第七个模拟量切换器(17)的输入N为第二个常数(16)，第七个模拟量切换器(17)的输入Y为第五个函数转换器(15)的输出，第五个函数转换器(15)的输入与第五个模拟量切换器(8)的输出相连接，第七个模拟量切换器(17)的切换条件与第三个逻辑与(13)的输出相连接，第三个逻辑与(13)的输入分别与送风机A高速运行输入(11)和送风机A低速停止输入(12)相连接，第三个乘法器(18)的输出连接至第一个手操站(19)的输入，第一个手操站(19)的输出连接至送风机A调节挡板指令输出(20)；
第二个加法器(7)的输出连接至第六个模拟量切换器(21)的输入N，第一个常数(9)连接至第六个模拟量切换器(21)的输入Y，第六个模拟量切换器(21)的切换条件与送风机B调节挡板全关指令输入(23)相连接，第六个模拟量切换器(21)的输出即送风机B调节指令连接至第四个乘法器(31)的第一输入，第四个乘法器(31)的第二输入与第八个模拟量切换器(30)的输出相连接，第八个模拟量切换器(30)的输入N为第二个常数(16)，第八个模拟量切换器(30)的输入Y为第六个函数转换器(28)的输出，第六个函数转换器(28)的输入与第六个模拟量切换器(21)的输出相连接，第八个模拟量切换器(30)的切换条件与第四个逻辑与(26)的输出相连接，第四个逻辑与(26)的输入分别与送风机B高速运行输入(24)和送风机B低速停止输入(25)相连接，第四个乘法器(31)的输出连接至第二个手操站(32)的输入，第二个手操站(32)的输出连接至送风机B调节挡板指令输出(33)；
负荷指令输入(37)分别连接至第一个函数转换器(38)、第二个函数转换器(39)、第三个函数转换器(41)、第四个函数转换器(42)的输入，第一个函数转换器(38)的输出连接至第一个模拟量切换器(40)的输入Y，第二个函数转换器(39)的输出连接至第一个模拟量切换器(40)的输入N，第三个函数转换器(41)的输出连接至第二个模拟量切换器(43)的输入Y，第四个函数转换器(42)的输出连接至第二个模拟量切换器(43)的输入N，第一个模拟量切换器(40)的切换条件和第二个模拟量切换器(43)的切换条件均与第一个逻辑与(36)的输出相连接，第一个逻辑与(36)的输入分别与送风机A高速运行输入(11)和送风机B高速运行输入(24)相连接，第一个模拟量切换器(40)的输出连接至第一个乘法器(50)第一输入，第一个乘法器(50)第二输入与第三个模拟量切换器(48)的输出相连接，第三个模拟量切换器(48)输入Y与第三个常数(47)相连接，第三个模拟量切换器(48)输入N与第四个常数(49相连接，第二个模拟量切换器(43)的输出连接至第二个乘法器(54)第一输入，第二个乘法器(54)第二输入与第四个模拟量切换器(53)的输出相连接，第四个模拟量切换器(53)输入Y与第五个常数(51)相连接，第四个模拟量切换器(53输入N与第六个常数(52)相连接，第三个模拟量切换器(48)的切换条件和第四个模拟量切换器(53)的切换条件均与第二个逻辑与(46)的输出相连接，第二个逻辑与(46)的输入分别与送风机A自动控制输入(44)和送风机B自动控制输入(45)相连接，第一个乘法器(50)的输出连接至第一个比例积分微分控制器(3)的输入KP，第二个乘法器(54)的输出连接至第一个比例积分微分控制器(3)的输入TI；
炉膛负压输入(55)，炉膛负压设定值输入(56)，分别连接至第二个比例积分微分控制器(57)的输入PV和输入SP，第二个比例积分微分控制器(57)的输出连接至第二个二输出平衡块(58)的第一输入，第二个二输出平衡块(58)的第二输入与第四个加法器(59)的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块(58)的第三输入与第五个加法器(60)的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块(58)的输出分别连接至第四个加法器(59)的第一输入和第五个加法器(60)的第一输入，第二个偏置手操站(61)的输出分别与第四个加法器(59)的第二输入和第五个加法器(60)的第二输入相连接，第四个加法器(59)的输出连接至第十三个模拟量切换器(63)的输入N，第一个常数(9)连接至第十三个模拟量切换器(63)的输入Y，第十三个模拟量切换器(63)的切换条件与引风机A动叶全关指令输入(62)相连接，第十三个模拟量切换器(63)的输出连接至第三个手操站(65)的输入，第三个手操站(65)的输出连接至引风机A动叶调节指令输出(66)；
第五个加法器(60)的输出OUT连接至第十四个模拟量切换器(68)的输入N，第一个常数(9)连接至第十四个模拟量切换器(68)的输入Y，第十四个模拟量切换器(68)的切换条件与引风机B动叶全关指令输入(67)相连接，第十四个模拟量切换器(68)的输出连接至第四个手操站(70)的输入，第四个手操站(70)的输出连接至引风机B动叶调节指令输出(71)；
负压设定值与实际值偏差输入(97)分别连接至第七个函数转换器(98)、第八个函数转换器(99)的输入，第七个函数转换器(98)的输出连接至第五个乘法器(100)的第一输入，第五个乘法器(100)的第二输入与第九个模拟量切换器(96)的输出相连接，第九个模拟量切换器(96)的输入Y与第七个常数(94)相连接，第九个模拟量切换器(96)的输入N与第八个常数(95)相连接，第八个函数转换器(99)的输出连接至第六个乘法器(104)的第一输入，第六个乘法器(104)的第二输入与第十个模拟量切换器(102)的输出相连接，第十个模拟量切换器(102)的输入Y与第九个常数(101)相连接，第十个模拟量切换器(102)的输入N与第十个常数(103)相连接，第九个模拟量切换器(96)的切换条件和第十个模拟量切换器(102)的切换条件均与第五个逻辑与(93)的输出相连接，第五个逻辑与(93)的输入分别与引风机A自动控制输入(91)与引风机B自动控制输入(92)相连接，第五个乘法器(100的输出连接至第二个比例积分微分控制器(57)的输入KP，第六个乘法器(104的输出连接至第二个比例积分微分控制器(57)的输入TI；
第五个模拟量切换器(8)的输出即送风机A调节指令连接至第九个函数转换器(76)的输入，第九个函数转换器(76)的输出连接至第十二个模拟量切换器(78)的输入Y，第十二个模拟量切换器(78)的输入N与第二个常数(16)相连接，第十二个模拟量切换器(78)的切换条件与第七个逻辑与(74)的输出相连接，第七个逻辑与(74)的输入分别连接至送风机A高速运行输入(11)与送风机A低速停止输入(12)；第十二个模拟量切换器(78)的输出连接至第八个乘法器(80)的第一输入，第八个乘法器(80)的第二输入与送风机A调节挡板指令输入(20)相连接，第六个模拟量切换器(21)的输出即送风机B调节指令连接至第十个函数转换器(85)的输入，第十个函数转换器(85)的输出连接至第十一个模拟量切换器(87)的输入Y，第十一个模拟量切换器(87)的输入N与第二个常数(16)相连接，第十一个模拟量切换器(87)的切换条件与第六个逻辑与(83)的输出相连接，第六个逻辑与(83)的输入分别连接至送风机B高速运行输入(24)与送风机B低速停止输入(25)；第十一个模拟量切换器87的输出连接至第七个乘法器(89)的第一输入，第七个乘法器(89)的第二输入与送风机B调节挡板指令输入(33)相连接，第八个乘法器(80)、第七个乘法器(89)的输出分别与第三个加法器(90)的第一、第二输入相连接，第三个加法器(90)的输出与第二个比例积分微分控制器(57)的输入FF相连接。
2.权利要求1所述的送风机高低速切换过程自动控制***的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、根据送风机A高速运行输入(11)和送风机A低速停止输入(12)，判断出送风机A的运行状态是高速运行、低速运行、高速向低速切换还是低速向高速切换；
根据送风机B高速运行输入(24)和送风机B低速停止输入(25)，判断出送风机B的运行状态是高速运行、低速运行、高速向低速切换还是低速向高速切换；
步骤2、送风机A低速运行时，送风控制中第七个模拟量切换器(17)及引风控制中第十二个模拟量切换器(78)的输出均为第二个常数(16)，送风机B低速运行时，送风控制中第八个模拟量切换器(30)及引风控制中第十一个模拟量切换器(87)的输出均为第二个常数(16)，即送风控制、引风控制与常规控制保持一致；同时为送风机由低速向高速切换的前馈自动控制准备条件；
步骤3、送风机A由低速运行切换至高速运行过程中，送风机A低速开关分闸后，立刻合闸送风机A高速开关，送风机A转速快速上升，送风机A出力快速增加；此时，第七个模拟量切换器(17)的输出由第二常数(16)快速切换至第五个函数转换器(15)的输出，第五个函数转换器(15)的输出根据第五个模拟量切换器(8)的输出即送风机A调节指令确定；当送风机A转速快速上升引起的风量增加与送风机A调节挡板快速减小引起的风量降低相匹配时，就能够抑制送风机A由低速运行至高速切换过程的风量扰动；
送风机A由低速运行切换至高速运行过程中，采用反函数理论对引风机A控制前馈即送风机A调节挡板指令进行修正，即将引风机A控制前馈中送风机A调节挡板指令修正系数快速由第二个常数(16)切换至第九个函数转换器(76)的输出，引风机A控制前馈修正系数切换时间即第十二个模拟量切换器(78)由输入N切换至输入Y的时间与送风机输出切换时间即第七个模拟量切换器(17)由输入N切换至输入Y的时间保持一致，使切换过程引风机A控制前馈在送风机A出力保持不变的情况下保持稳定，最终保证送、引风机出力平衡，达到维持负压稳定的目的；
步骤4、送风机B由低速运行切换至高速运行过程中，送风机B低速开关分闸后，立刻合闸送风机B高速开关，送风机B转速快速上升，送风机B出力快速增加；此时，第八个模拟量切换器(30)的输出由第二个常数(16)快速切换至第六个函数转换器(28)的输出；当送风机B转速快速上升引起的风量增加与送风机B调节挡板快速减小引起的风量降低相匹配时，就能够抑制送风机B由低速运行至高速切换过程的风量扰动；
送风机B由低速运行切换至高速运行过程中，采用反函数理论对引风机B控制前馈即送风机B调节挡板指令进行修正，即将引风机B控制前馈中送风机B调节挡板指令修正系数快速由第二个常数(16)切换至第十个函数转换器(85)的输出，引风机B控制前馈修正系数切换时间即第十一个模拟量切换器(87)由输入N切换至输入Y的时间与送风机输出切换时间即第八个模拟量切换器(30)由输入N切换至输入Y的时间保持一致，使切换过程引风机B控制前馈在送风机B出力保持不变的情况下保持稳定，最终保证送、引风机出力平衡，达到维持负压稳定的目的；
步骤5、送风机A、B高速运行时，送风机A、B调节指令分别经过第五个函数转换器(15)、第六个函数转换器(28)，获取送风机A、B调节挡板指令，控制方法同常规控制方案类似，同时为送风机由高速向低速切换的前馈自动控制准备条件；
步骤6、送风机A由高速运行切换至低速运行过程中，送风机A高速开关分闸，当送风机A高速开关断开一定时间后，自动合闸送风机A低速开关；送风机A转速惰走过程中送风机A出力降低；此时，第七个模拟量切换器(17)的输出由第五个函数转换器(15)的输出经过一定速率限制后切换至第二个常数(16)，第五个函数转换器(15)的输出由第五个模拟量切换器(8)的输出即送风机A调节指令确定，用以预测最佳的送风机A调节挡板开度修正系数以适应当前总风量需求；当送风机A转速下降引起的风量减少与送风机A调节挡板增大引起的风量增加相匹配时，就能够抑制送风机A由高速运行至低速切换过程的风量扰动；
送风机A由高速运行切换至低速运行过程中，采用反函数理论对引风机A控制前馈即送风机A调节挡板指令进行修正，即将引风机A控制前馈中送风机A调节挡板指令修正系数经一定速率限制后由第九个函数转换器(76)的输出切换至第二个常数(16)，引风机A控制前馈修正系数切换时间即第十二个模拟量切换器(78)由输入Y切换至输入N的时间与送风机输出切换时间即第七个模拟量切换器(17)由输入Y切换至输入N的时间保持一致，使切换过程引风机A控制前馈在送风机A出力保持不变的情况下保持稳定，保证送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
步骤7、送风机B由高速运行切换至低速运行过程中，首先，送风机B高速开关分闸，当送风机B高速开关断开一定时间后，自动合闸送风机B低速开关；送风机B转速惰走过程中送风机B出力降低；此时，第八个模拟量切换器(30)的输出由第六个函数转换器(28)的输出经过一定速率限制后切换至第二个常数(16)，第六个函数转换器(28)的输出由第六个模拟量切换器(21)的输出即送风机B调节指令确定，用以预测最佳的送风机B调节挡板开度修正系数以适应当前总风量需求；当送风机B转速下降引起的风量减少与送风机B调节挡板增大引起的风量增加相匹配时，就能够抑制送风机B由高速运行至低速切换过程的风量扰动；
送风机B由高速运行切换至低速运行过程中，采用反函数理论对引风机B控制前馈即送风机B调节挡板指令进行修正，即将引风机B控制前馈中送风机B调节挡板指令修正系数经一定速率限制后由第十个函数转换器(85)的输出切换至第二个常数(16)，引风机B控制前馈修正系数切换时间即第十一个模拟量切换器(87)由输入Y切换至输入N的时间与送风机输出切换时间即第八个模拟量切换器(30)由输入Y切换至输入N的时间保持一致，使切换过程引风机B控制前馈在送风机B出力保持不变的情况下保持稳定，以保证送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
步骤8、由于送风机A、B调节挡板的非线性，在送风控制中增加第五个函数转换器(15)、第六个函数转换器(28)修正，保证在送风机A、B在高低速切换过程动态前馈量的准确性；同时，在引风控制中增加第五个函数转换器(15)、第六个函数转换器(28)的反函数，即第九个函数转换器(76)、第十个函数转换器(85)，以保证引风机控制前馈在送风机出力保持不变的情况下保持稳定，促使送、引风机出力平衡，最终达到维持负压稳定的目的；
在送风机高速运行过程的送风机调节挡板响应特性与送风机低速运行过程的送风机调节挡板响应特性必然不同，在控制上采用高低速不同的控制参数，以保证全负荷段送风控制的快速性与稳定性。
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