[發(fā)明專利]DCS硬件間信號傳遞誤差的校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010292628.5
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN101976071B
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅志浩;張彩;陳波;尹峰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省電力試驗研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;F01D17/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 張建青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分散控制系統(tǒng)硬件間的信號傳遞領(lǐng)域，具體地說是一種實時校正DCS硬件間信號傳遞誤差的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著發(fā)電機組單機裝機容量的增大，運行參數(shù)的提高，對信號精度的要求也越來越高，某些情況下，DCS系統(tǒng)（即分散控制系統(tǒng)）現(xiàn)有的硬件所能達到的精度并不能滿足控制系統(tǒng)的要求，甚至不能滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求，不僅在發(fā)電領(lǐng)域，其他控制領(lǐng)域也面臨著類似的問題。DCS信號輸出側(cè)將信號源數(shù)據(jù)通過AO卡件和AI卡件，傳遞給DCS信號輸入側(cè)，由于卡件精度帶來的硬件誤差引起DCS信號輸入側(cè)接收到的數(shù)據(jù)與信號源數(shù)據(jù)存在較大的偏差，從而影響DCS系統(tǒng)的準確性。

隨著通訊技術(shù)在DCS系統(tǒng)中的應用，利用通訊在DCS系統(tǒng)間傳遞數(shù)據(jù)情況逐步增多，但是由于通訊的安全性沒有被廣泛接受，重要的數(shù)據(jù)比如參與控制或保護的數(shù)據(jù)一般還沒有采用通訊的方式進行數(shù)據(jù)傳遞。對于重要的模擬量控制信號，信號傳遞誤差對系統(tǒng)的控制性能是一個不容忽視的影響因素，直接影響到系統(tǒng)的經(jīng)濟性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種DCS硬件間信號傳遞誤差的校正方法，結(jié)合通訊數(shù)據(jù)和硬件信號的優(yōu)點，利用通訊數(shù)據(jù)的精確性，通過邏輯修正的方法，來消除硬件間信號傳遞的誤差，從而提高分散控制系統(tǒng)的準確性。

為此，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：DCS信號輸出側(cè)經(jīng)過AO卡件，輸出信號，DCS信號輸入側(cè)經(jīng)過AI卡件，接受信號，同時DCS硬件信號輸入側(cè)又通過通訊的方式將信號反送回DCS信號輸出側(cè)；DCS信號輸出側(cè)的信號包括信號源數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)和通訊返回數(shù)據(jù)，通訊返回數(shù)據(jù)在數(shù)值上等于DCS信號輸入側(cè)得到的輸入數(shù)據(jù)，校正前信號源數(shù)據(jù)直接作為輸出數(shù)據(jù)進行輸出，校正時，利用校正前的輸出數(shù)據(jù)減去通訊返回數(shù)據(jù)得到的偏差再經(jīng)過一階滯后環(huán)節(jié)作為硬件誤差，然后利用信號源數(shù)據(jù)疊加上硬件誤差，得到校正后的輸出數(shù)據(jù)。

上述的DCS硬件間信號傳遞誤差的校正方法，對偏差進行上、下值限定，最大偏差值限定為信號源數(shù)據(jù)的千分之六左右，來避免通訊故障帶來的影響；滯后環(huán)節(jié)中的滯后時間為800-1200ms。

硬件間的信號傳遞存在通道誤差，然而通訊數(shù)據(jù)無誤差。本發(fā)明的DCS硬件間信號傳遞結(jié)合DCS系統(tǒng)間的通訊返回數(shù)據(jù)，利用邏輯修正的方式(利用加法和滯后時間模塊)，設(shè)計出通道誤差的自動修正回路，并適當?shù)卣{(diào)整參數(shù)，把通道誤差實時地送至信號的源頭進行補償，來減少和消除硬件通道帶來的誤差。?

應用本發(fā)明，可以使DCS硬件間信號傳遞誤差達到靜態(tài)誤差完全消除，動態(tài)誤差明顯減小的效果，提高了分散控制系統(tǒng)的準確性。

下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的邏輯原理圖。

具體實施方式

在超臨界1000MW機組中，汽機主控指令（或稱為有功指令）由DCS系統(tǒng)經(jīng)過一個硬件模擬量輸出通道，送至DEH系統(tǒng)的模擬量輸入通道，這一信號在DEH邏輯中根據(jù)調(diào)門的流量特性，轉(zhuǎn)換成調(diào)節(jié)汽門的開度指令，對調(diào)門進行操作，從而改變調(diào)節(jié)汽門的開度，來改變汽輪機的進氣量從而改變發(fā)電機的有功。此有功指令在鍋爐和汽機的協(xié)調(diào)中有重要的作用,然而有功指令通過DCS系統(tǒng)的AO卡件輸出，再經(jīng)DEH的AI卡件輸入，不可避免地會由卡件精度帶來通道誤差，根據(jù)對某些1000MW機組進行觀察和統(tǒng)計，誤差可達到0.3%左右，也就是說DEH接受到的功率指令信號跟實際偏差將近3MW。對機組AGC響應以及機組一次調(diào)頻功能帶來的影響不容忽視。

如圖1所示，DCS信號輸出側(cè)經(jīng)過AO卡件，輸出信號，DCS信號輸入側(cè)經(jīng)過AI卡件，接受信號，同時DCS硬件信號輸入側(cè)又通過通訊的方式將信號反送回DCS信號輸出側(cè)。通訊返回數(shù)據(jù)在數(shù)值上等于DCS信號輸入側(cè)得到的輸入數(shù)據(jù)，校正前信號源數(shù)據(jù)直接作為輸出數(shù)據(jù)進行輸出，校正后，利用校正前的輸出數(shù)據(jù)減去通訊返回數(shù)據(jù)得到的偏差再經(jīng)過一階滯后環(huán)節(jié)作為硬件誤差，然后利用信號源數(shù)據(jù)疊加上硬件誤差，得到校正后的輸出數(shù)據(jù)。

邏輯修正前(校正前)：2009年12月8日，02：04：16，AGC未投入時，DCS側(cè)的MWD為550MW，DEH收到的MWD為553MW，偏差為3MW；2009年12月8日，04：48：03，AGC投入時，DCS側(cè)的MWD為583MW，DEH收到的MWD為586MW，偏差為3MW。

邏輯修正后(校正后)，將通道引起的誤差引至信號源處進行補償和抵消，實驗數(shù)據(jù)顯示，無論在穩(wěn)態(tài)還是在升降負荷階段都有很好的補償效果。2010年02月03日，13：15：09，AGC未投入時，且穩(wěn)態(tài)情況下，DCS側(cè)的MWD為863MW，DEH收到的MWD為863MW，無偏差；2010年02月03日，10：58：39，AGC投入時，升負荷階段，DCS側(cè)的MWD為950MW，DEH收到的MWD為949MW，偏差為1MW。