RU2790046C1 - System and method for control of liquid level in deaerator based on control of time sequence and calculation of inverse function - Google Patents
System and method for control of liquid level in deaerator based on control of time sequence and calculation of inverse function Download PDFInfo
- Publication number
- RU2790046C1 RU2790046C1 RU2022102744A RU2022102744A RU2790046C1 RU 2790046 C1 RU2790046 C1 RU 2790046C1 RU 2022102744 A RU2022102744 A RU 2022102744A RU 2022102744 A RU2022102744 A RU 2022102744A RU 2790046 C1 RU2790046 C1 RU 2790046C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- mode
- signal
- tracking
- manual
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Заявленная группа изобретений относится к области контроля, и оно касается системы и способа контроля уровня жидкости в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции.The claimed group of inventions relates to the field of control, and it concerns a system and method for controlling the liquid level in a deaerator based on time sequence control and inverse function calculation.
Уровень техникиState of the art
Для более стабильного контроля уровня жидкости в деаэраторе на многих энергоблоках предусматриваются трубопроводы и клапаны с разной пропускной способностью и параллельным расположением, предназначенные для управления расходом конденсационной воды, поступающей в деаэратор, см. схему 1. Как правило, при низкой нагрузке блока и потребности в питательной воде не более 1800 т/ч, контроль уровня в деаэраторе производится с помощью клапана с малым расходом, при высокой нагрузке блока и потребности в питательной воде более 1800 т/ч, контроль уровняв деаэраторе производится с помощью клапана с большим расходом или совместно контролировать уровень в деаэраторе с помощью клапанов с большим и малым расходами. Расположение оборудования контроля уровня в деаэраторе и способ контроля на блоках 5 и 6 Тяньваньской АЭС было основано на этом подходе, поскольку команда на положения клапана должна быть назначена двум клапанам, при проведении логических испытаний для контроля уровня в деаэраторе выявлено много проблем с исходным проектом, наиболее серьезный недостаток – невозможность реализовать автоматическое и безвозмущенное переключение регулятора и клапанов. Эти недостатки оказывают весьма непродуктивное воздействие на безопасную эксплуатацию энергоблоков, поэтому необходимо оптимизировать существующую логику управления.For more stable control of the liquid level in the deaerator, many power units provide pipelines and valves with different capacity and parallel arrangement, designed to control the flow of condensate water entering the deaerator, see Figure 1. Typically, when the unit is under low load and the demand for feed water not more than 1800 t/h, the level control in the deaerator is done with a low flow valve, when the unit load is high and the demand for feed water is more than 1800 t/h, the level in the deaerator is done with a high flow valve or jointly control the level in deaerator with high and low flow valves. The layout of the deaerator level control equipment and the control method in
Как показано на схеме 2, в существующем методе контроля выход регулятора PI подключен к контакту ''автоматической команды'' ручного манипулятора регулятора, а ''выходное значение'' ручного манипулятора регулятора распределяет общую команду на положения клапана через функцию F1(X) и функцию F2(X), при этом команда после вычисления функции F1 (X) непосредственно воздействует на малый клапан, а команда после вычисления F2(X) действует на большой клапан через ручной манипулятор клапана с большим расходом. Важные контакты, такие как "режим отслеживания", "Значение отслеживания", "Автоматический режим" модуля ручного манипулятора AMAN для реализации безвозмущенного переключения, "следящий/автоматический режима", "Значение отслеживания" для PID модуля регулятора PI и т.д., являются конфигурациями. Основными характеристиками являются:As shown in Diagram 2, in the current control method, the output of the PI regulator is connected to the ''auto command'' pin of the manual regulator knob, and the ''output value'' of the manual regulator knob distributes the overall command to the valve positions via the F 1 (X) function and function F 2 (X), while the command after calculating the function F 1 (X) directly affects the small valve, and the command after calculating F 2 (X) acts on the large valve through a manual valve manipulator with a large flow rate. Important pins such as "following mode", "following value", "auto mode" of the AMAN handpiece module to realize perturbed switching, "following/auto mode", "following value" for the PID of the PI controller module, etc., are configurations. The main characteristics are:
1) Отсутствует логика отслеживания регулятора PI в неавтоматическом режиме ручного манипулятора регулятора;1) There is no PI controller tracking logic in non-automatic mode of the manual regulator manipulator;
2) В ручном манипуляторе регулятора, ручном манипуляторе клапана с большим расходом отсутствует логика отслеживания;2) There is no tracking logic in the manual regulator handle, high flow manual valve handle;
3) В клапане с малым расходом отсутствует ручной манипулятор и связанная с ним логика управления.3) The low flow valve does not have a manual manipulator and associated control logic.
4) Режим использования клапана является одиночным, и свободное сочетание ручного автоматического управления большим клапаном и малым клапаном не может быть выполнено. Поэтому возникают следующие проблемы: при включении в автоматический режим ручного манипулятора регулятора и ручного манипулятора клапана не может быть реализовано безвозмущенное переключение, что приводит к сильному встряхиванию регулятора PI и может даже привести к отключению турбоагрегата и останову реактора; невозможно реализовать ручное и автоматическое управление малым клапаном отдельно, невозможно реализовать свободное сочетание ручного и автоматического управления большим и малым клапанами, управление более не достаточно гибкое, применимость плохая, и способность справляться с неисправностями и техническим обслуживанием клапанов в рабочем режиме слабая.4) The use mode of the valve is single, and the free combination of manual automatic control of the large valve and the small valve cannot be performed. Therefore, the following problems arise: when the manual regulator manipulator and the manual valve manipulator are turned on in automatic mode, undisturbed switching cannot be realized, which leads to strong shaking of the PI controller and can even lead to shutdown of the turbine unit and shutdown of the reactor; it is not possible to realize the manual and automatic control of the small valve separately, it is impossible to realize the free combination of manual and automatic control of the large and small valves, the control is no longer flexible enough, the applicability is poor, and the ability to deal with faults and maintenance of valves in operation is weak.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Технический результат настоящего изобретения заключается в предоставлении системы и способа контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции, которые могут обеспечивать безвозмущенное переключение между ручным манипулятором регулятора и ручным манипулятором клапана.The technical result of the present invention is to provide a system and method for controlling the level in a deaerator based on time sequence control and inverse function calculation, which can provide perturbed switching between a manual regulator manipulator and a manual valve manipulator.
Технические мероприятия данного изобретения указаны ниже:The technical measures of this invention are as follows:
Система контроля уровня жидкости в деаэраторе включает в себя регулятор PI, ручной манипулятор регулятора и ручной манипулятор клапана с большим расходом, указанный регулятор PI подаёт сигнал общей команды автоматического управления положением клапана на ручной манипулятор регулятора, который преобразуется в входной сигнал автоматического управления большим клапаном через ручной манипулятор регулятора и направляется в ручной манипулятор клапана с большим расходом;The deaerator liquid level control system includes a PI controller, a manual regulator handle and a large flow manual valve handle, said PI controller sends a general automatic valve position control signal to the manual regulator handle, which is converted into an automatic control input signal for a large valve through a manual regulator arm and guided to the high flow manual valve arm;
Также включает в себя общий блок распределения команд на положение клапана, соединенный с выходным концом ручного манипулятора регулятора, ручной манипулятор клапана с малым расходом, соединенный с выходным концом общего блока распределения команды на положение клапана;Also includes a common valve position command distribution box connected to an outlet end of a regulator handpiece, a low flow hand valve handle coupled to an outlet end of a common valve position command box;
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания, соединяющийся с входным концом ручного манипулятора регулятора;An unperturbed tracking value calculation unit, connected to the input end of the controller's manual paddle;
Два блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, один из них подключен к входному концу ручного манипулятора клапана с малым расходом, а другой подключен к входным концам регулятора PI, ручного манипулятора регулятора и ручного манипулятора большого клапана соответственно.There are two time sequence control units to start tracking mode and turn on to automatic mode, one of them is connected to the input end of the low flow manual valve handle, and the other is connected to the input ends of the PI controller, the regulator manual handle and the large valve manual handle, respectively.
Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, соединяющийся с общим блоком распределения команд на положение клапана и входным концом ручного манипулятора клапана с малым расходом, блок определения режима работы клапанов, подключенный к входным клеммам общего блока распределения команд на положение клапанов, блока вычисления значения невозмущённого отслеживания и одного из блоков управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим;A control unit for the timing sequence of starting the tracking mode and switching to automatic mode, connected to the common valve position command distribution unit and the input end of the low-flow manual valve manipulator, the valve operation mode detection unit, connected to the input terminals of the common valve position command distribution unit, a block for calculating the value of the undisturbed tracking and one of the blocks for controlling the timing sequence of starting the tracking mode and turning it on to automatic mode;
Описанный ручной манипулятор клапана с малым расходом отправляет команду управления малому клапану отдельно;The small flow manual valve handle described sends a control command to the small valve separately;
Блок определения режимов работы клапанов предназначается для определения ручного и автоматического режимов работы большого клапана и малого клапана;The block for determining the operating modes of the valves is designed to determine the manual and automatic modes of operation of the large valve and the small valve;
Общий блок распределения команд на положение клапана используется для переключения различных диапазонов управления между отдельным автоматическим режимом малого клапана и автоматическим режимом обоих клапанов;A common valve position command distribution box is used to switch the various control ranges between the small valve's separate automatic mode and the automatic mode of both valves;
Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим предназначается для входа в режим отслеживания перед вводом в автоматический режим, чтобы команды верхнего и нижнего уровней были согласованы, а затем в следующую секунду перейти в автоматический режим.The tracking mode start and auto start time sequence control unit is to enter the tracking mode before entering the auto mode, so that the upper and lower level commands are consistent, and then go to the auto mode in the next second.
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания предназначается для расчета значений отслеживания в разных режимах. Описанный блок определения режимов работы клапанов, путем вызова состояния по включению и отключению ручного и автоматического режимов большого клапана, малого клапана, так же и по оценки логики, выводит 4 режима работы: отдельный автоматический режим большого клапана, отдельный автоматический режим малого клапана, автоматический режим обоих клапанов и ручной режим обоих клапанов, и позволяет, что сигнал определения 4 режимов работы может быть вызван другим блоком зоны.The unperturbed tracking values calculation unit is intended for calculating tracking values in different modes. The described block for determining the operation modes of the valves, by calling the state of enabling and disabling the manual and automatic modes of the large valve, small valve, as well as by evaluating the logic, displays 4 operation modes: a separate automatic mode of a large valve, a separate automatic mode of a small valve, an automatic mode both valves and manual mode of both valves, and allows the 4-mode detection signal to be called by another zone unit.
Описанные сигналы для определения 4 режимов следующие: при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан не введен в автоматический, по схеме И подаётся сигнал “отдельный автоматический режим большого клапана”; при обеспечении двух условий, именно когда малый клапан введен в автоматический режим, большой клапан не введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “отдельный автоматический режим малого клапана”; при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан тоже введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “автоматический режим обоих клапанов”; при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан не введен в автоматический режим, малый клапан тоже не введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “ручной режим обоих клапанов”;The described signals for determining the 4 modes are as follows: when two conditions are provided, namely when the large valve is entered into automatic mode, the small valve is not entered into automatic mode, according to the AND scheme, the signal “large valve separate automatic mode” is given; when two conditions are provided, namely, when the small valve is put into automatic mode, the large valve is not put into automatic mode, according to the AND scheme, the signal “small valve separate automatic mode” is given; when two conditions are provided, namely when the large valve is put into automatic mode, the small valve is also put into automatic mode, according to the AND scheme, the signal “automatic mode of both valves” is given; when two conditions are provided, namely when the large valve is not put into automatic mode, the small valve is also not put into automatic mode, according to the AND scheme, the signal “manual mode of both valves” is given;
Указанный общий блок распределения команд на положение клапана выводит сигнал команды на открытие большого клапана. Сигнал команды на открытие большого клапана передается непосредственно в место интерфейса автоматической команды ручного манипулятора большого клапана, или в соответствии с ручным и автоматическим режимами, в котором находится в то же время, проводится выбор из двух режимов (отдельного автоматического режима малого клапана и не отдельного автоматического режима малого клапана) и вывод, выходное значение передается в место интерфейса автоматической команды на ручной манипулятор клапана с малым расходом.Said common valve position command distribution block outputs a large valve opening command signal. The command signal to open the large valve is transmitted directly to the automatic command interface position of the large valve manual manipulator, or according to the manual and automatic modes, which is at the same time, two modes are selected (separate small valve automatic mode and non-separate automatic small valve mode) and output, the output value is transferred to the automatic command interface location on the small flow manual valve handle.
Описанный общий блок 3 распределения команд на положение клапана выводит сигнал команды по степени открытия большого клапана через функциональный модуль F2(X); Через функциональные модули F1(X) и F5(X) осуществляется выбор из отдельного автоматического режима малого клапана и не отдельного автоматического режима малого клапана и вывод; среди них, F1(X) составляет y1=2.5x1,0≤x1≤16,0≤y1≤40; F5(X) составляет y5=2.78x5, 0≤x5≤36, 0≤y5≤100; F2(X) составляет y2=1.19(x2-16), 16≤x2≤100, 0≤y2≤100. Как x1, так и x2 и x5 являются общими командными сигналами на положения клапана, собранными соответствующими функциями, y1 – команда на степень открытия малого клапана для не отдельного автоматического режима малого клапана, y5 – команда на степень открытия малого клапана для отдельного автоматического режима малого клапана», y2 – команда на степень открытия большого клапана.The described general valve position
Описанный блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим используют импульсные модули и модули задержки, которые отдельно соединяются с четырьмя сигналами: ввод малого клапана в автоматический режим, переключение малого клапана в ручной режим, переключение большого клапана в ручной режим, ввод большого клапана в автоматический режим, для реализации автоматического режима и образования следящих сигналов для ручного манипулятора регулятора, регулятора PI.The described control unit for the timing sequence of starting the tracking mode and switching to automatic mode uses pulse modules and delay modules, which are separately connected to four signals: enter the small valve into automatic mode, switch the small valve into manual mode, switch the large valve into manual mode, enter the large valve to automatic mode, to implement the automatic mode and generate tracking signals for the manual manipulator of the regulator, the PI regulator.
При вводе в автоматический режим малого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора малого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится через 3 секунды задержки, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима малого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора малого клапана;When the small valve is entered into automatic mode, the signals are simultaneously transmitted to the pulse module and the time delay module respectively, the signal transmitted to the pulse module is immediately triggered as a 2-second pulse short tracking signal, output to the small valve handle tracking mode interface and input terminal OR logic gate, the signal sent to the time delay module is output after 3 seconds of delay, the small valve auto mode command signal is generated, and transmitted to the small valve manual manipulator auto mode interface;
При вводе в автоматический режим большого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима слежения ручного манипулятора большого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится через 3 секунды с задержкой, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима большого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора большого клапана;When the large valve is entered into automatic mode, the signals are simultaneously transmitted to the pulse module and the time delay module respectively, the signal transmitted to the pulse module immediately works as a short tracking signal of a 2-second pulse, outputs to the tracking mode interface of the large valve manual manipulator and to the input terminal OR logic gate, the signal sent to the time delay module is output after 3 seconds delay, the large valve auto input command signal is generated, and transmitted to the large valve manual manipulator auto mode interface;
При переключении малого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;When the small valve is switched to manual mode, the signal is transmitted to the pulse module, which immediately works as a short tracking signal with a pulse of 2 seconds, output to the input pin of the OR gate;
При переключении большого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом на 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;When the large valve is switched to manual mode, the signal is transmitted to the pulse module, which immediately works as a short tracking signal with a pulse of 2 seconds, output to the input pin of the OR gate;
Когда логический элемент ИЛИ получает не менее одного из 2-секундных импульсных сигналов, сформированных по операциям ввода малого клапана в автоматический режим, переключения малого клапана в ручной режим, ввода большого клапана в автоматический режим и переключения большого клапана в ручной режим, на его выходе будет сформирован 2-секундный импульсный сигнал короткого отслеживания для ручного манипулятора регулятора, который отправляется в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора регулятора.When the OR gate receives at least one of the 2-second pulse signals generated by the small valve auto mode, small valve manual mode, large valve auto mode, and large valve manual mode, its output will be A 2-second short tracking pulse signal for the governor handle is generated and sent to the governor handle tracking mode interface.
Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «1», он непосредственно преобразуется в команду на начало автоматического вычисление регулятором PI, эта команда передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в автоматический режим. Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «0», непосредственно преобразуется в команду, по которой регулятора PI начинает следящий расчёт, эта команда передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в следящий режим.When the automatic status signal of the handwheel shows "1", it is directly converted into a command to start automatic calculation by the PI controller, this command is transmitted to the auto/follower interface of the PI controller, so that the PI controller enters the automatic mode. When the automatic status signal of the handwheel shows "0", directly converted into a command that the PI controller starts servo calculation, this command is transmitted to the PI controller's auto/follower mode interface to make the PI controller enter the servo mode.
Описанный блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания включает в себя два сумматора, а именно первый сумматор и второй сумматор, и включает в себя три модуля выбора, а именно первый модуль выбора – модуль выбора отдельного автоматического режима малого клапана, и второй модуль выбора – модуль выбора отдельного автоматического режима большого клапана, а третий модуль выбора представляет собой модуль выбора автоматического режима обоих клапанов. Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания вычисляет выходное значение ручного манипулятора малого клапана через функциональный модуль F3(X) и F6(X), соответственно, и выходное значение ручного манипулятора большого клапана через функциональный модуль F4(X).The described unperturbed tracking value calculation unit includes two adders, namely, a first adder and a second adder, and includes three selection modules, namely, the first selection module is a small valve individual automatic mode selection module, and the second selection module is a separate automatic mode selection module. the auto mode of the large valve, and the third selection module is the auto mode selection module of both valves. The undisturbed tracking value calculation unit calculates the output value of the small valve handle via function module F 3 (X) and F 6 (X), respectively, and the output value of the large valve handle via function module F 4 (X).
Посредством вычисления F3(X) выводится сигнал значения отслеживания малого клапана в «не отдельном автоматическом режиме малого клапана» и передается на вход первого сумматора.By calculating F 3 (X), the small valve tracking value signal is output in the "non-separate automatic small valve mode" and input to the first adder.
Посредством вычисления F6(X) выводится сигнал значения отслеживания малого клапана в «отдельном автоматическом режиме малого клапана» и передается на вход первого модуля выбора.By calculating F 6 (X), the small valve tracking value signal in the "small valve separate automatic mode" is output and input to the first selection module.
Посредством вычисления F4(X) выводится сигнал значения отслеживания большого клапана и передается на вход первого сумматора и второго сумматор соответственно.By calculating F 4 (X), the large valve tracking value signal is output and input to the first adder and the second adder, respectively.
Выходные сигналы F3(X) и F4(X) вычисляются первым сумматором для формирования сигналов значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов и передаются в третий модуль выбора.The output signals F 3 (X) and F 4 (X) are calculated by the first adder to generate the tracking value signals in the automatic mode of both valves and transmitted to the third selection module.
Сигналы F4(X) и константы коррекции вычисляются вторым сумматором для формирования сигнала значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана и передаются во второй модуль выбора.The F4(X) signals and the correction constants are calculated by the second adder to generate a tracking value signal in a separate automatic mode of the large valve and are transmitted to the second selection module.
Выход третьего модуля выбора представляет собой сигнал конечного значения отслеживания, который передается на интерфейс значения отслеживания ручного манипулятора регулятора 7.The output of the third selection module is a tracking final value signal, which is transmitted to the tracking value interface of the controller
Когда малый клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает и выводит сигнал значения отслеживания малого клапана в режиме “отельный автоматический режим малого клапана", рассчитанный с помощью F6(X). Второй модуль выбора выбирает и выводит выходное значение первого модуля выбора. Третий модуль выбора выбирает выходное значение второго модуля выбора, то есть конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания малого клапана в "отдельном автоматическом режиме малого клапана", рассчитанный с помощью F6(X).When the small valve is in separate automatic mode, the output of the three selection modules is: the first selection module selects and outputs the small valve tracking value signal in the “small valve separate automatic mode” calculated by F 6 (X). The second selection module selects and outputs the output value of the first selection module The third selection module selects the output value of the second selection module, that is, the final output value is the small valve tracking value signal in "small valve separate auto mode" calculated by F 6 (X).
Когда большой клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает выходное значение и передает его второму модулю выбора, но оно не выбрано. Второй модуль выбора выводит выходное значение второго сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана. Третий модуль выбора выбирает и выводит выходное значение второго модуля выбора, т.е. конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания большого клапана, передаваемый вторым сумматором в отдельном автоматическом режиме.When the large valve is in separate automatic mode, the output of the three selection modules is: the first selection module selects an output value and passes it to the second selection module, but it is not selected. The second selector outputs the output value of the second adder, i. e. tracking value signal in a separate automatic mode of the large valve. The third selector selects and outputs the output of the second selector, i. e. the final output value is the large valve tracking value signal transmitted by the second totalizer in a separate automatic mode.
При автоматическом режиме обоих клапанов выход трех модулей выбора составляет: когда выходные значения, выбранные первым модулем выбора и вторым модулем выбора, передаются в третий модуль выбора, но они не выбраны. Третий модуль выбора выводит выходное значение первого сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов, а конечным выходным значением является сигнал значения слежения в автоматическом режиме большого клапана, передаваемый вторым сумматором.With both valves in automatic mode, the output of the three selection modules is: when the output values selected by the first selection module and the second selection module are passed to the third selection module, but they are not selected. The third selector outputs the output value of the first adder, i. e. the auto tracking value signal of both valves, and the final output value is the large valve auto tracking value signal transmitted by the second adder.
С помощью описанной системы контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции, способ контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции выполняет следующие операции:With the described deaerator level control system based on time sequence control and inverse function calculation, the deaerator level control method based on time sequence control and inverse function calculation performs the following operations:
Шаг 1: При включении клапанов с малым или большим расходом в автоматический режим рабочий сигнал поступает одновременно в блок определения режима работы клапанов и во 2-ой блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим.Step 1: When the low or high flow valves are switched to automatic mode, the operating signal is sent simultaneously to the block for determining the operation mode of the valves and to the 2nd control block for the timing sequence of starting the monitoring mode and switching to automatic mode.
Шаг 2: Блок определения режимов работы клапанов немедленно завершает определение режима работы клапана и формирует сигнал режима работы клапана, который отправляется в общий блок распределения команд на положение клапана и блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания.Step 2: The valve mode determination block immediately completes the valve mode determination and generates a valve mode signal, which is sent to the common valve position command distribution block and the undisturbed tracking value calculation block.
Шаг 3: Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим сразу формирует следящий сигнал клапана и отправляется в ручной манипулятор клапана с малым расходом или в ручной манипулятор клапана с большим расходом; формирует следящий сигнал ручного манипулятора регулятора и отправляется в ручной манипулятор регулятора; формирует автоматический/следящий сигнал регулирования PI, отправляется в регулятор PI.Step 3: The control unit of the timing sequence of starting the tracking mode and switching to automatic mode immediately generates a valve tracking signal and sends it to the low flow manual valve handle or the high flow manual valve handle; generates a tracking signal of the manual regulator manipulator and is sent to the regulator manual manipulator; Generates an auto/follower PI control signal, sends to the PI controller.
Шаг 4: Ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, и сигнал ввода клапана в автоматический режим, а также входной командный сигнал ввода автоматического управления ручным манипулятором малого клапана или ручным манипулятором большого клапана от общего блока распределения команд на положение клапана. Когда ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом сразу поступает в следящий режим, значением отслеживания является выходное значение ручного манипулятора малого клапана или ручного манипулятора большого клапана в предыдущий временной момент, и сигнал команды на конечное положение клапана, который выводится в оборудование на месте, в то же время сигнал команды на конечное положение клапана также отправляется в блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания.Step 4: The low flow manual valve handle or the high flow manual valve handle receives the tracking signal generated by the tracking and auto start timing control unit and the valve to auto mode signal, and the auto control input command signal a small valve manual manipulator or a large valve manual manipulator from a common block for distributing commands to the valve position. When the low flow manual valve handle or the high flow manual valve handle receives the servo signal generated by the tracking mode start and auto mode timing control unit, the low flow manual valve handle or the high flow manual valve handle immediately enters the servo mode. , the tracking value is the output value of the small valve handle or the large valve handle at the previous time point, and the valve end position command signal that is output to the field equipment, at the same time, the valve end position command signal is also sent to the calculation unit unperturbed tracking values.
Шаг 5: Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания получает сигнал режима работы клапана от блока определения режимов работы клапанов, а также сигнал команды на конечное положение клапана ручного манипулятора малого клапана и ручного манипулятора большого клапана, вычисляет и генерирует сигнал значения отслеживания ручного манипулятора регулятора и отправляет его в ручной манипулятор регулятора.Step 5: The undisturbed tracking value calculation unit receives the valve operation mode signal from the valve operation mode determination unit, as well as the valve end position command signal of the small valve manual manipulator and the large valve manual manipulator, calculates and generates the regulator manual manipulator tracking value signal, and sends it into the manual controller.
Шаг 6: Ручной манипулятор регулятора получает сигнал отслеживания ручного манипулятора регулятора и сигнал значения отслеживания ручного манипулятора регулятора блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания, генерируемые блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, формирует общий сигнал выходной команды положения клапана в режиме отслеживания ручного манипулятора регулятора, передает их в общий блок распределения команды на положение клапана и регулятор PI.Step 6: The manual governor handle receives the manual governor tracking signal and the undisturbed tracking value calculation block manual governor tracking value signal generated by the tracking mode start and auto mode start time sequence control unit, generates a common valve position output command signal in the manual tracking mode. controller manipulator, transfers them to the common block for distributing commands to the valve position and the PI controller.
Шаг 7: Регулятор PI получает сигнал отслеживания регулятора PI, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, немедленно вызывает общий сигнал команды положения клапана от ручного манипулятора регулятора, формирует выходную команду в режиме отслеживания регулятора PI, передает ее в ручной манипулятор регулятора.Step 7: The PI controller receives the PI controller tracking signal generated by the tracking mode start and auto start timing control block, immediately triggers the general valve position command signal from the manual controller handle, generates an output command in the PI controller tracking mode, transfers it to manual controller manipulator.
Шаг 8: Общий блок распределения команд на положение клапана получает сигнал рабочего режима клапана, генерируемый блоком определения режимов работы клапанов, и общий сигнал команды на положение клапана ручного манипулятора регулятора, вычисляет и формирует входную команду автоматического управления для ручного манипулятора малого клапана или ручного манипулятора большого клапана, и отправляет её в ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом.Step 8: The general valve position command distribution unit receives the valve operating mode signal generated by the valve operating mode determination unit and the general valve position command signal of the regulator's manual manipulator, calculates and generates an automatic control input command for the small valve manual manipulator or the large valve manual manipulator valve and sends it to the low flow hand valve handle or the high flow hand valve handle.
Значительный эффект настоящего изобретения заключается в следующем:The significant effect of the present invention is as follows:
1) Путем добавления блока определения режимов работы клапанов, блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим и блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания, а также реконфигурации реализуется незвозмущенное переключение регулятора и клапана в ручном и автоматическом режимах;1) By adding a block for determining the operating modes of valves, a block for controlling the timing sequence for starting the tracking mode and turning it on to automatic mode, and a block for calculating unperturbed tracking values, as well as reconfiguration, the undisturbed switching of the regulator and valve in manual and automatic modes is realized;
2) За счет добавления ручного манипулятора малого клапана реализуется более гибкое и отдельное ручное/автоматическое управление малым клапаном;2) By adding a small valve manual manipulator, more flexible and separate manual/automatic control of the small valve is realized;
За счет добавления ручного манипулятора малого клапана и оптимизации конфигурации имеющегося ручного манипулятора большого клапана, реализуются4 способа ручного и автоматического комбинированного управления, что дает пользователям больше возможностей выбора.By adding a small valve manual handle and optimizing the configuration of the existing large valve handle, 4 manual and automatic combined control methods are realized, giving users more choices.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1 – Схема расположения трубопроводов и клапанов для контроля уровня в деаэраторе;Fig. 1 – Layout of pipelines and valves for level control in the deaerator;
на схеме: 101 - конденсатор, 102 - конденсатный насос, 103 - большой регулирующий клапан, 104 - малый регулирующий клапан, 105 - электрический байпасный клапан, 106 - электрический запорный клапан, 107 - деаэратор.in the diagram: 101 - condenser, 102 - condensate pump, 103 - large control valve, 104 - small control valve, 105 - electric bypass valve, 106 - electric shut-off valve, 107 - deaerator.
Фиг. 2 – Принципиальная схема существующего способа контроля уровня в деаэраторе.Fig. 2 - Schematic diagram of the existing level control method in the deaerator.
Фиг. 3 – Принципиальная схема системы контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции.Fig. 3 - Schematic diagram of the level control system in the deaerator based on time sequence control and calculation of the inverse function.
Фиг. 4 – Принципиальная схема блока определения режимов работы клапанов.Fig. 4 - Schematic diagram of the block for determining the operating modes of the valves.
Фиг. 5 – Принципиальная схема общего блока распределения команд на положение клапана.Fig. 5 - Schematic diagram of the general block for distributing commands to the valve position.
Фиг. 6 – Принципиальная схема блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим.Fig. 6 - Schematic diagram of the block for controlling the time sequence for starting the tracking mode and turning it on to automatic mode.
Фиг. 7 – Принципиальная схема блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания.Fig. 7 - Schematic diagram of the block for calculating the values of unperturbed tracking.
На схеме: 1 - ручной манипулятор клапана с малым расходом; 2 - блок определения режимов работы клапанов; 3 - общий блок распределения команд на положение клапана; 4 - блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим; 5 - блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания; 6 - регулятор PI; 7 - ручной манипулятор регулятора; 8 - ручной манипулятор клапана с большим расходом.In the diagram: 1 - manual valve manipulator with low flow; 2 - block for determining the operating modes of valves; 3 - common block for distributing commands to the valve position; 4 - control unit for the timing sequence of starting the tracking mode and switching to automatic mode; 5 - block for calculating the values of unperturbed tracking; 6 - PI regulator; 7 - manual manipulator of the regulator; 8 - manual valve manipulator with high flow.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Ниже приведено дополнительное описание настоящего изобретения с помощью схем и конкретного способа реализации.The following is a further description of the present invention with the help of diagrams and a specific method of implementation.
Как показано на фиг. 2, система контроля в существующем проекте включает регулятор PI 6, ручной манипулятор регулятора 7 и ручной манипулятор клапана с большим расходом 8. Среди них регулятор PI 6 принимает сигналы заданного значения и фактического значения от логики управления верхнего уровня, преобразует их в общий командный сигнал положения клапана, который передается в ручной манипулятор регулятора 7, а ручной манипулятор регулятора 7 преобразует его в общий командный сигнал положения клапана, и передает этот сигнал на входной конец оси X командной функции F1(X) и F2(X), соответственно. После вычисления F1(X) выход по оси Y формирует командный сигнал на степень открытия малого клапана, непосредственно воздействующий на малый клапан. После вычисления F2(X) выход по оси Y формирует входной сигнал автоматического управления большим клапаном и отправляет его в ручной манипулятор 8 большого клапана, который преобразует его в окончательный командный сигнал по степени открытия большого клапана и отправляет его в большой клапан.As shown in FIG. 2, the control system in the existing project includes a
Среди них математическая формулировка командной функции F1(X) – y1=2.5x, 0≤x1≤16, 0≤y1≤40; математическая формулировка командной функции F2(X) – y2=1.19(x2-16), 16≤x2≤100, 0≤y2≤100;Among them, the mathematical formulation of the command function F1(X) – y 1 =2.5x, 0≤x 1 ≤16, 0≤y 1 ≤40; mathematical formulation of the command function F 2 (X) - y 2 \u003d 1.19 (x 2 -16), 16≤x 2 ≤100, 0≤y 2 ≤100;
x1 и x2 – общий командный сигнал на положение клапана, y1 – команда на степень открытия малого клапана, y2 – команда на степень открытия большого клапана.x 1 and x 2 - general command signal for the valve position, y 1 - command for the degree of opening of the small valve, y 2 - command for the degree of opening of the large valve.
Как показано на фиг. 3, в новой проектной системе контроля:As shown in FIG. 3, in the new design control system:
1) Добавлен ручной манипулятор 1 малого клапана, который предназначается для выполнения отдельной операции с малым клапаном.1) Small
2) Добавлен блок 2 определения режимов работы клапанов, который предназначается для определения ручного/автоматического режима работы большого и малого клапанов.2) Added
3) Добавлен общий блок распределения команд на положение клапана 3, который предназначается для реализации переключения различного диапазона управления между режимом отдельного автоматического управления малым клапаном и автоматическим режимом управления двойным клапаном.3) Added general valve position
4) Добавлен блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, который предназначается для реализации входа в режим отслеживания перед вводом в автоматический режим, после того как команды верхнего и нижнего уровней согласованы, в следующую секунду войти в автоматический режим. Этот модуль является одним из основных модулей для обеспечения безвозмущенного переключения.4) Added a time sequence control block for starting the tracking mode and switching to automatic mode 4, which is intended to implement the entry into the tracking mode before entering the automatic mode, after the commands of the upper and lower levels are coordinated, enter the automatic mode in the next second. This module is one of the main modules for providing perturbed switching.
5) Добавлен блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5, который предназначается для вычисления значений отслеживания в разных режимах. Этот модуль является одним из основных для обеспечения безвозмущенного переключения.5) Added block for calculating
6) Включить модуль ручного манипулятора AMAN (включая ручной манипулятор клапана с малым расходом 1, ручной манипулятор регулятора 7, ручной манипулятор клапана с большим расходом 8, указанные на схеме 3) и PID регулятора PI 6, используемые для контактов отслеживания и контактов включения логики управления ими в автоматический режим, вызвать соответствующие сигналы от блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 и блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5, таким образом, переконфигурация создает новый способ управления, позволяющий осуществлять невозмущённое переключение.6) Turn on the AMAN manual handle module (including the low
Как показано на фиг. 4, принцип работы блока определения режимов работы клапанов 2 заключается в следующем.As shown in FIG. 4, the operating principle of the block for determining the operating modes of the
При обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан не введен в автоматический, через логический элемент И выводится сигнал “отдельный автоматический режим большого клапана”. При обеспечении двух условий, именно когда малый клапан введен в автоматический режим, большой клапан не введен в автоматический режим, через логический элемент И выводится сигнал “отдельный автоматический режим малого клапана”; при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан тоже введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “автоматический режим обоих клапанов”. При обеспечении двух условий, именно когда большой клапан не введен в автоматический режим, малый клапан тоже не введен в автоматический режим, через логический элемент И выводится сигнал “ручной режим обоих клапанов”; сигналы 4 режимов работы могут быть вызваны блоками других зон.Under two conditions, namely, when the large valve is put into automatic mode, the small valve is not put into automatic mode, the signal “large valve separate automatic mode” is output through the AND gate. Under two conditions, namely, when the small valve is put into automatic mode, the large valve is not put into automatic mode, the signal “small valve separate automatic mode” is output through the AND gate; when two conditions are provided, namely, when the large valve is put into automatic mode, the small valve is also put into automatic mode, according to the AND scheme, the signal “automatic mode of both valves” is given. Under two conditions, namely when the large valve is not put into automatic mode, the small valve is also not put into automatic mode, the signal "manual mode of both valves" is output through the AND gate; 4 operating modes signals can be triggered by other zone units.
Путем вызова ручного/автоматического режима большого клапана и малого клапана провести простую логическую оценку конфигурации, выводить 4 режима работы: отдельный автоматический режим большого клапана, отдельный автоматический режим малого клапана, автоматический режим обоих клапанов и ручной режим обоих клапанов, таким образом, сигналы 4 режимов работы могут быть вызваны блоками других зон.By calling the manual/auto mode of the large valve and the small valve, make a simple logical evaluation of the configuration, output 4 modes of operation: separate automatic mode of the large valve, separate automatic mode of the small valve, automatic mode of both valves and manual mode of both valves, thus 4 modes signals works can be caused by blocks of other zones.
Как показано на схеме 5, принцип работы общего блока определения команд на положение клапана 3 заключается в следующем.As shown in diagram 5, the principle of operation of the common block for determining commands to the position of the
F1(X) является командной функцией «Не отдельный автоматический режим малого клапана», предназначается для преобразования общей команды положения клапана в автоматическую команду малого клапана в режиме «не отдельный автоматический режим малого клапана», математическая формулировка –y1=2.5x1, 0≤x1≤16, 0≤y1≤40. F5(X) является командной функцией «Отдельный автоматический режим малого клапана», предназначается для преобразования общей команды положения клапана в автоматическую команду на малый клапан в режиме «Отдельный автоматический режим малого клапана», математическая формулировка –y5=2.78x5, 0≤x5≤36, 0≤y5≤100; F2(X) является командной функцией большого клапана, предназначается для преобразования общей команды на положения клапана в команду на включение большого клапана в автоматический режим, математическая формулировка – y2=1.19(x2-16), 16≤x2≤100, 0≤y2≤100. (x1 и x2 – общий командный сигнал положения клапана, y1 – команда на степень открытия малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана, y5 – команда на степень открытия малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана, y2 – команда на степень открытия большого клапана).F1(X) is the non-separate automatic small valve command function, is to convert the general valve position command into automatic small valve command in the non-separate automatic small valve mode, the mathematical formulation is –y1=2.5x1, 0≤x1 ≤16, 0≤y1≤40. F5(X) is the "Separate automatic small valve" command function, is to convert the general valve position command into an automatic command to the small valve in the "Separate automatic small valve", the mathematical formulation is -y5=2.78x5, 0≤x5≤ 36, 0≤y5≤100; F2(X) is the command function of the large valve, it is intended to convert the general command to the valve positions into the command to turn on the large valve in automatic mode, the mathematical formulation is y2=1.19(x2-16), 16≤x2≤100, 0≤y2≤ 100. (x1 and x2 - common valve position command signal, y1 - small valve opening degree command in non-separate small valve automatic mode, y5 - small valve opening degree command in small valve separate automatic mode, y2 - large valve opening degree command ).
Когда функциональный модуль F2(X) принимает выходное значение от манипулятора регулятора 7 (то есть общую команду на положения клапана) на входной конец оси X командной функции F2(X), после вычисления F2(X) сигнал команды на степень открытия большого клапана выводится на оси YF2(X), сигнал команды на степень открытия большого клапана передается непосредственно в автоматический командный интерфейс ручного манипулятора большого клапана.When the function module F 2 (X) receives the output value from the regulator manipulator 7 (that is, the general command for valve positions) to the input end of the X-axis of the command function F 2 (X), after calculating F 2 (X), the command signal for the opening degree of the large valve is output on the YF 2 (X) axis, the command signal for the opening degree of the large valve is transmitted directly to the automatic command interface of the large valve manual manipulator.
Когда функциональный модуль F5(X) принимает выходное значение от манипулятора регулятора 7 (то есть общую команду положения клапана) на входной конец оси X командной функции F5(X), после вычисления F5(X) сигнал команды на степень открытия малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится по оси YF5(X), сигнал команды на степень открытия малого клапана передается в модуль выбора.When the function module F 5 (X) receives the output value from the regulator manipulator 7 (that is, the general valve position command) to the input end of the X-axis of the command function F 5 (X), after calculating F 5 (X), the small valve opening degree command signal in the separate automatic mode of the small valve is output on the YF 5 (X) axis, the command signal for the opening degree of the small valve is transmitted to the selection module.
Когда функциональный модуль F1(X) принимает выходное значение от манипулятора регулятора 7 (то есть общую команду на положения клапана) на входной конец оси X командной функции F1(X), после вычисления F1(X) сигнал команды по степени открытия малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится на оси YF1(X), сигнал команды по степени открытия малого клапана передается в модуль выбора;When the function module F 1 (X) receives the output value from the regulator manipulator 7 (that is, the general command for the valve positions) to the input end of the X axis of the command function F 1 (X), after calculating F 1 (X), the small opening degree command signal valve in non-separate automatic mode of the small valve is output on the YF 1 (X) axis, the small valve opening degree command signal is transmitted to the selection module;
когда модуль выбора принимает выходные значения от F5(X) и F1(X) одновременно, выходные данные будут выбраны в соответствии с ручным/автоматическим режимов данный момент. Когда малый клапан находится в отдельном автоматическом режиме малого клапана, выводится значение из F5(X); когда малый клапан находится в не отдельном автоматическом режиме малого клапана, выводится значение из F1(X). Выходное значение модуля выбора передается в автоматический командный интерфейс ручного манипулятора малого клапана.when the selection module receives output values from F 5 (X) and F 1 (X) at the same time, the output will be selected according to the manual/auto mode of the moment. When the small valve is in the small valve auto mode, the value from F 5 (X) is output; when the small valve is in a non-separate automatic small valve mode, the value from F 1 (X) is output. The output value of the selection module is sent to the automatic command interface of the small valve handpiece.
Как показано на схеме 6, блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 использует импульсный модуль и модуль задержки, которые отдельно соединяются с четырьмя сигналами: ввод малого клапана в автоматический режим, переключение малого клапана в ручной режим, переключение большого клапана в ручной режим, ввод большого клапана в автоматический режим, для реализации автоматического режима, кроме того, и создает следящие сигналы для ручного манипулятора регулятора, регулятора PI. Сигналы, подаваемые настоящим блоком, доступны для вызова другими блоками или модулями. В основном используется для реализации входа в режим отслеживания перед вводом в автоматический режим, после того как команды верхнего и нижнего уровней согласованы, в следующую секунду войти в автоматический режимAs shown in Diagram 6, the control unit for the timing sequence of starting the tracking mode and switching to automatic mode 4 uses a pulse module and a delay module, which are separately connected to four signals: enter the small valve into automatic mode, switch the small valve to manual mode, switch the large valve into manual mode, putting the large valve into automatic mode, to realize automatic mode, in addition, and generates follow-up signals for the manual regulator manipulator, the PI regulator. The signals given by this block are available for calling by other blocks or modules. Mainly used to realize entering the tracking mode before entering the automatic mode, after the upper and lower level commands are matched, enter the automatic mode in the next second
При вводе в автоматический режим малого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора малого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится с задержкой на3 секунды, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима малого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора малого клапана;When the small valve is entered into automatic mode, the signals are simultaneously transmitted to the pulse module and the time delay module respectively, the signal transmitted to the pulse module is immediately triggered as a 2-second pulse short tracking signal, output to the small valve handle tracking mode interface and input terminal OR logic element, the signal transmitted to the time delay module is output with a delay of 3 seconds, the command signal to enter the automatic mode of the small valve is generated, and transmitted to the automatic mode interface of the manual manipulator of the small valve;
При вводе в автоматический режим большого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора большого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится с задержкой на 3 секунды, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима большого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора большого клапана;When the large valve is entered into automatic mode, the signals are transmitted simultaneously to the pulse module and the time delay module respectively, the signal transmitted to the pulse module is immediately triggered as a 2-second pulse short tracking signal, output to the large valve manual manipulator tracking mode interface and input terminal OR logic gate, the signal sent to the time delay module is output with a delay of 3 seconds, the large valve auto input command signal is generated, and transmitted to the large valve manual manipulator auto mode interface;
При переключении малого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;When the small valve is switched to manual mode, the signal is transmitted to the pulse module, which immediately works as a short tracking signal with a pulse of 2 seconds, output to the input pin of the OR gate;
При переключении большого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;When the large valve is switched to manual mode, the signal is transmitted to the pulse module, which immediately works as a short tracking signal with a pulse of 2 seconds, output to the input pin of the OR gate;
Когда логический элемент ИЛИ получает не менее одного из 2-секундных импульсных сигналов, сформированных по операциям ввода малого клапана в автоматический режим, переключения малого клапана в ручной режим, ввода большого клапана в автоматический режим и переключения большого клапана в ручной режим, на его выходе будет сформулирован2-секундный импульсный сигнал короткого отслеживания для ручного манипулятора регулятора, который отправляется в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора регулятора.When the OR gate receives at least one of the 2-second pulse signals generated by the small valve auto mode, small valve manual mode, large valve auto mode, and large valve manual mode, its output will be Formulated a 2 second short tracking pulse signal for the governor arm, which is sent to the governor arm tracking mode interface.
Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «1», непосредственно преобразуется в команду, по которой начинается автоматическое вычисление регулятором PI, передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в автоматический режим. Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «0», непосредственно преобразуется в команду, по которой начинается следящее вычисление регулятором PI, эта команда передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в следящий режим.When the automatic status signal of the handwheel shows "1", directly converted into a command that starts the automatic calculation of the PI controller, is transmitted to the PI controller's automatic/following mode interface, so that the PI controller enters the automatic mode. When the automatic status signal of the handwheel shows "0", directly converted into a command that starts PI controller tracking calculation, this command is sent to the PI controller's auto/follower mode interface to make the PI controller enter the tracking mode.
В связи с разницей во времени на 1 секунду между 2-секундным импульсным сигналом и 3-секундным сигналом задержки, создается эффект управления временной последовательностью, при котором происходит переход в "следящий режим", а затем в "автоматический режим".Due to the time difference of 1 second between the 2-second pulse signal and the 3-second delay signal, a time sequence control effect is created in which the transition to "following mode" and then to "automatic mode" occurs.
Как показано на схеме 7, принцип работы блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 заключается в следующем:As shown in diagram 7, the principle of operation of the block for calculating the values of
В блоке вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 F3(X) - это функция вычисления значения отслеживания при не отдельном автоматическом режиме работы малого клапана, её математическая формулировка – y3=0.4x, 0≤x3≤40, 0≤y3≤16; F6 (X) – функция вычисления значения отслеживания при отдельном автоматическом режиме малого клапана, её математическая формулировка – y6=0.36x6, 0≤x6≤100, 0≤y6≤36; F4(X) – функция вычисления значения отслеживания большого клапана, её математическая формулировка – y4=0.84x4, 0≤x4≤100, 0≤y4≤84. (x3 и x6 – команда на степень открытия малого клапана, x4 – команда на степень открытия большого клапана, y3 – значение отслеживания малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана, y6 – значение отслеживания малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана, y4 – значение отслеживания большого клапана).In the unperturbed tracking
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 включает в себя два сумматора, а именно первый сумматор и второй сумматор, и включает в себя три модуля выбора, а именно первый модуль выбора (модуль выбора отдельного автоматического режима малого клапана), и второй модуль выбора (модуль выбора отдельного автоматического режима большого клапана), и третий модуль выбора (модуль выбора автоматического режима обоих клапанов).The undisturbed tracking
Когда функциональный модуль F3(X) принимает выходное значение от ручного манипулятора малого клапана 1 на входной конец оси X командной функции F3(X), после вычисления F3(X) сигнал значения отслеживания малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится по оси YF5(X), и передается на вход первого сумматора.When the function module F 3 (X) receives the output value from the
Когда функциональный модуль F6(X) принимает выходное значение от ручного манипулятора малого клапана 1 на входной конец оси X командной функции F6(X), после вычисления F6(X) сигнал значения отслеживания малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится по оси YF6(X), и передается на вход первого модуля выбора.When the function module F 6 (X) receives the output value from the small
Когда функциональный модуль F4(X) принимает выходное значение от ручного манипулятора большого клапана 8 на входной конец оси X командной функции F4(X), после вычисления F4(X) по оси Y F4(X) выводится сигнал значения отслеживания большого клапана, который передается на вход первого и второго сумматоров соответственно;When the function module F 4 (X) receives the output value from the
Сигналы от F3(X) и F4(X) вычисляются первым сумматором для формирования сигнала значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов и передаются в третий модуль выбора.The signals from F 3 (X) and F 4 (X) are calculated by the first adder to generate a tracking value signal in the automatic mode of both valves and transmitted to the third selection module.
Сигналы от F3(X) и константы коррекции вычисляются вторым сумматором для формирования сигнала значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана и передаются на второй модуль выбора;The signals from F 3 (X) and the correction constants are calculated by the second adder to generate a tracking value signal in a separate automatic mode of the large valve and transmitted to the second selection module;
Значение константы коррекции принимается равным 0-200.The value of the correction constant is assumed to be 0-200.
Когда малый клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает и выводит сигнал значения отслеживания малого клапана в режиме "отельного автоматического режима малого клапана", вычисленный с помощью F6(X). Второй модуль выбора выбирает и выводит выходное значение первого модуля выбора. Третий модуль выбора выбирает и выводит выходное значение второго модуля выбора, то есть конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания малого клапана в "отдельном автоматическом режиме малого клапана", вычисленный с помощью F6(X);When the small valve is in the individual auto mode, the output of the three selection modules is: the first selection module selects and outputs the small valve tracking value signal in the "small valve hotel auto mode" calculated by F 6 (X). The second selector selects and outputs the output of the first selector. The third selection module selects and outputs the output value of the second selection module, that is, the final output value is the small valve tracking value signal in "small valve separate automatic mode" calculated by F 6 (X);
когда большой клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает выходное значение и передает его второму модулю выбора, но оно не выбрано. Второй модуль выбора выводит выходное значение второго сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана. Третий модуль выбора выбирает и выводит выходное значение второго модуля выбора, т.е. конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания, передаваемый вторым сумматором в отдельном автоматическом режиме большого клапана.when the big valve is in separate automatic mode, the output of the three selection modules is: the first selection module selects an output value and passes it to the second selection module, but it is not selected. The second selector outputs the output value of the second adder, i. e. tracking value signal in a separate automatic mode of the large valve. The third selector selects and outputs the output of the second selector, i. e. the final output value is the tracking value signal transmitted by the second totalizer in a separate automatic large valve mode.
При автоматическом режиме обоих клапанов выход трех модулей выбора составляет: когда выходные значения, выбранные первым модулем выбора и вторым модулем выбора, передаются в третий модуль выбора, но они не выбраны. Третий модуль выбора выводит выходное значение первого сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов, а конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания в автоматическом режиме большого клапана, передаваемый вторым сумматором.With both valves in automatic mode, the output of the three selection modules is: when the output values selected by the first selection module and the second selection module are passed to the third selection module, but they are not selected. The third selector outputs the output value of the first adder, i. e. the tracking value signal in the automatic mode of both valves, and the final output value is the signal of the tracking value in the automatic mode of the large valve transmitted by the second adder.
Выход третьего модуля выбора представляет собой сигнал конечного значения отслеживания, который передается на интерфейс значения отслеживания ручного манипулятора регулятора 7.The output of the third selection module is a tracking final value signal, which is transmitted to the tracking value interface of the
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 вызывает выходные значения ручного манипулятора малого клапана 1 и ручного манипулятора большого клапана 8, а затем использует три модуля функций отслеживания F3(X), F4(X) и F6(X), которые имеют отношение обратной расчётной операции с тремя модулями командных функций F3(X), F4(X), F6(X) в общем блоке распределения команд на положение клапана 3, переключатель, сумматор, константу коррекции и вызывает сигнал режима блока определения режимов работы клапанов 2, и в результате формируется вычисление значения незвозмущенного отслеживания, которое может согласоваться с соответствующим режимом. Значения незвозмущенного отслеживания, вычисленные данным блоком, используются для ручного манипулятора малого клапана 1.The unperturbed
Согласно приведенному выше описанию, как показано на фиг. 3:As described above, as shown in FIG. 3:
При режиме автоматического управления сигнал команды автоматического управления передается сверху вниз, процесс передачи заключается в следующем:In the automatic control mode, the automatic control command signal is transmitted from top to bottom, the transmission process is as follows:
Шаг 1: Регулятор PI 6 получает автоматический сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, и немедленно выполняет традиционное вычисление PI в соответствии со значениями SP и PV верхней логики. Выходной конец регулятора PI 6 генерирует сигнал автоматической команды в режиме автоматического регулирования, передает его в ручной манипулятор регулятора 7.Step 1: The
Шаг 2: Автоматический сигнал от ручного манипулятора регулятора 7 и автоматический командный сигнал от регулятора PI 6, выходной конец ручного манипулятора регулятора 7 формирует общий сигнал команды положения клапана, выводимый в автоматическом режиме, передает его в общий блок распределения команды на положение клапана 3 и регулятор PI 6 (используется для режима отслеживания, передача сигнала в режиме отслеживания будет подробно описана)Step 2: Automatic signal from the
Шаг 3: Общий блок распределения команд на положение клапана 3 принимает сигнал режима работы клапана, сформированный блоком определения режимов работы клапанов 2, и общий сигнал команды на положение клапана от ручного манипулятора регулятора 7, вычисляет и формирует входную команду автоматического управления ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 и отправляет ее на ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8.Step 3: The general valve position
Шаг 4: Ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 получает сигнал по вводу клапана в автоматический режим, сформированный блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 и сигнал команды ввода автоматического управления ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 от общего блока распределения команд на положение клапана 3, ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 немедленно входят в автоматический режим, выходное значение исходит из входного командного сигнала автоматического управления ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 общего блока распределения команд на положение клапана 3 и из конечного командного сигнала положения клапана, выводимого на местное оборудование, и блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 (используется для режима отслеживания, передача сигнала в режиме отслеживания будет подробно описана). Step 4: The low flow manual valve handle 1 or the high flow
При режиме отслеживания сигнал отслеживания и значение отслеживания более сложны, но, как правило, следуют принципу "снизу вверх", и передача осуществляется следующим образомIn the tracking mode, the tracking signal and the tracking value are more complex, but generally follow the bottom-up principle, and the transmission is as follows
Шаг 1: При включении малого клапана или большого клапана в автоматический режим, рабочий сигнал одновременно поступает в блок определения режимов работы клапанов 2 и в блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4;Step 1: When the small valve or the large valve is turned on in automatic mode, the operating signal is simultaneously sent to the valve
Шаг 2: Блок определения режимов работы клапанов 2немедленно завершает определение режима работы клапана и формирует сигнал режима работы клапана, который отправляется в общий блок распределения команд на положение клапана 3 и блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5;Step 2: The valve
Шаг 3: Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 сразу создаёт следящий сигнал клапана и отправляется в ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или в ручной манипулятор клапана с большим расходом 8. Формулируется следящий сигнал ручного манипулятора регулятора и отправляется в ручной манипулятор регулятора 7; формулируется автоматический/следящий сигнал регулирования PI, отправляется в регулятор PI 6.Step 3: The Tracking Mode Start and Auto 4 Timing Sequence Control immediately generates a valve follower signal and sends it to the low flow hand valve handle 1 or the high flow
Шаг 4: Ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, и сигнал входа клапана в автоматический режим, а также входной сигнал команды на автоматическое управление ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 от общего блока распределения команд на положение клапана 3. Когда ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 сразу поступает в режим отслеживания, значением отслеживания является выходное значение ручного манипулятора малого клапана 1 или ручного манипулятора большого клапана 8 в предыдущий временной момент и сигнал команды конечного положения клапана, который выводится на оборудование на месте, в то же время сигнал команды на конечное положение клапана также отправляется в блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5;Step 4: Low flow
Шаг 5: блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 получает сигнал режима работы клапана от блока определения режимов работы клапанов 2, а также сигнал команды на конечное положение клапана для ручного манипулятора малого клапана 1 и ручного манипулятора большого клапана 8, вычисляет и генерирует сигнал значения отслеживания ручного манипулятора регулятора и отправляет его в ручной манипулятор регулятора 7;Step 5: The undisturbed tracking
Шаг 6: Ручной манипулятор регулятора 7 получает следящий сигнал ручного манипулятора регулятора и следящий сигнал ручного манипулятора регулятора блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5, генерируемые блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, формирует общий сигнал команды на положение клапана в режиме отслеживания ручного манипулятора регулятора 7, передает их в общий блок распределения команды на положение клапана 3 и регулятор PI 6;Step 6: The
Шаг 7: Регулятор PI 6 получает следящий сигнал регулятора PI, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, немедленно вызывает общий сигнал команды на положение клапана от ручного манипулятора регулятора 7, формирует выходную команду в режиме отслеживания регулятора PI 6, передает ее в ручной манипулятор регулятора 7;Step 7: The
Шаг 8: Общий блок распределения команд на положение клапана 3 получает сигнал рабочего режима клапана, генерируемый блоком определения режимов работы клапанов 2, и общий сигнал команды положения клапана ручного манипулятора регулятора 7, вычисляет и формирует входные команды автоматического управления для ручного манипулятора малого клапана 1 или ручного манипулятора большого клапана 8, и отправляет в ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8.Step 8: The general valve position
В изложении, хотя шаги с 1 по 8 описаны отдельно, на самом деле между этими шагами существуют сигналы взаимного вызова, и все сигналы тоже возникают почти одновременно. За счет вышеуказанных 8 шагов выполняется отслеживание команды на конечное положение клапана до ручного манипулятора регулятора, регулятора PI с целью реализации незвозмущенного отслеживания.In the exposition, although
Claims (42)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2021104719201 | 2021-04-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2790046C1 true RU2790046C1 (en) | 2023-02-14 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7270278B2 (en) * | 2000-03-14 | 2007-09-18 | Hussmann Corporation | Distributed intelligence control for commercial refrigeration |
RU2457530C1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ" (ООО НПП "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ") | Automatic control unit |
RU2661252C2 (en) * | 2013-06-03 | 2018-07-13 | Теском Корпорейшн | Method and apparatus for conditional control of electronic pressure regulator |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7270278B2 (en) * | 2000-03-14 | 2007-09-18 | Hussmann Corporation | Distributed intelligence control for commercial refrigeration |
RU2457530C1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ" (ООО НПП "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ") | Automatic control unit |
RU2661252C2 (en) * | 2013-06-03 | 2018-07-13 | Теском Корпорейшн | Method and apparatus for conditional control of electronic pressure regulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Matsuoka et al. | GO-FLOW: a new reliability analysis methodology | |
US20100100251A1 (en) | Fault Tree Analysis System for the Instrument Control Process for Nuclear Power Plant with Advanced Boiling Water Reactor Background | |
CN103744424A (en) | Field device logic control test method | |
RU2790046C1 (en) | System and method for control of liquid level in deaerator based on control of time sequence and calculation of inverse function | |
CN109586256A (en) | A kind of power distribution network overcurrent protection method and setting optimization method, optimization system containing distributed generation resource | |
CN103758583B (en) | Pitch based on the steam turbine of DEH joins vapour Curve transform device | |
CN105423278B (en) | Steam water-level whole-process control system | |
Villez et al. | Achieving resilience in critical infrastructures: A case study for a nuclear power plant cooling loop | |
CN110118171A (en) | A kind of nuclear power station turbine driven feedwater pump speed setting unit and method | |
WO2003083591A1 (en) | Electric power plant general control system | |
CN208969453U (en) | A kind of manual station structure of fired power generating unit simulation | |
CN205227285U (en) | Whole control system of boiler drum level | |
CN204478003U (en) | Gas power station two drags a unit steam vapour system | |
CN113409976B (en) | Non-safety-level process control system of nuclear power station | |
Ryu et al. | Development of Control Verification Simulator for Plant Co ntrol System | |
Staat | Sensitivity of and influences on the reliability of an HTR-module primary circuit pressure boundary | |
Li et al. | Real-time simulation study on HVDC control and protection | |
CN114575948B (en) | Nuclear power plant steam extraction and heat supply unit reactor coordination control system and method | |
CN116975746A (en) | Multi-state equipment simulation method and system | |
US7853434B2 (en) | Method and control system for operating a technical installation comprising a plurality of components, in particular a combustion system for generating electric energy | |
CN109754169B (en) | Method for analyzing reliability of energy system comprising multiple parallel combined heat and power generating units | |
Guler et al. | Operational Performance Risk Assessment in Support of a Supervisory Control System | |
Larsson et al. | A revival of the alarm system: Making the alarm list useful during incidents | |
Corona Mesa-Moles | Multi-mode modeling applied to the Main Feedwater System and Auxiliary Feedwater System switch in a Pressurized Water Reactor | |
Luis | Multi-mode modeling applied to the Main Feedwater System and Auxiliary Feedwater System switch in a Pressurized Water Reactor |