[發明專利]一種基于水和水蒸汽熱力性質IAPWS-IF97的實時控制算法

有效

• 申請號: 201210020435.3
• 申請日: 2012-01-29
• 公開（公告）號: CN102541025A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 葉敏;徐雪元;丁怡若;吳乃新;孫晅
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司;上海迪吉特控制系統有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于水和水蒸汽熱力性質IAPWS-IF97的實時控制算法，其特征在于：該算法具體是由以下方法實現的：

采用通用C語言或過程控制系統(12)提供的用戶編程語言編制的實時計算模塊(10)運行于過程控制系統(12)的過程控制器(13)中，可以根據過程控制器(13)中的任一水和水蒸汽壓力(1)和溫度(2)測點依據水和水蒸汽熱力性質標準IAPWS-IF97以及擬合公式實時計算并輸出對應的水和水蒸汽焓(3)、飽和溫度(4)、擬臨界溫度(5)和IAPWS-IF97中的2/3區分界線溫度(6)，以及對應于水和水蒸汽溫度(2)的飽和壓力(7)；同時，實時計算模塊(10)還包括一組通過計算和判斷得到的狀態輸出(8)；

采用通用C/C++語言編程或過程控制系統(12)提供的用戶編程語言編制的并運行于過程控制系統(12)人機接口站(14)上的在線監控模塊(11)可以顯示實時計算模塊(10)的輸入和所有計算輸出，并可以通過在線監控模塊(11)對實時計算模塊(10)完成計算所需的一組預置參數(9)進行設置。

2.如權利要求1所述的一種基于水和水蒸汽熱力性質IAPWS-IF97的實時控制算法，其特征在于：該算法的狀態輸出(8)為一個4位的二進制數，其中由高到低的各位分別為以1和0表征的算法輸出質量、輸入錯誤、計算越限和工質物性狀態轉換標識。

3.如權利要求1和權利要求2所述的一種基于水和水蒸汽熱力性質IAPWS-IF97的實時控制算法，其特征在于：通過在線監控模塊(11)輸入到實時計算模塊(10)的預置參數(9)包括：①實時計算模塊(10)的缺省模式和全部輸出的缺省值：當算法出現輸入錯誤、計算越限錯誤時，實時計算模塊(10)的輸出(3)～(7)將按照缺省模式設置為上次計算值或預置參數(9)設置的缺省值；②按IAPWS-IF97分區設置的計算區域：當實時計算模塊(10)判斷出輸入的水和水蒸汽壓力(1)和溫度(2)測點未處于設定的IAPWS-IF97計算子區內時，實時計算模塊(10)的計算將停止，并置狀態輸出(8)的輸出質量、計算越限位為真；③工質物性狀態轉換的輸出形式：該設置定義了當工質物性發生變化時，狀態輸出(8)的工質物性狀態轉換標識的輸出形式，其輸出狀態可為每次發生物性變化即發出一個脈沖或一旦發生物性變化就長置為真。

4.如權利要求1和權利要求2所述的一種基于水和水蒸汽熱力性質IAPWS-IF97的實時控制算法，其特征在于：實時計算模塊(10)的水和水蒸汽壓力(1)和溫度(2)測點輸入不僅包括其實時的模擬數值，還包括能夠檢測出該測點是否存在測量或計算錯誤，如變送器測?量故障或越限的質量位，當上述輸入的任一個的質量位表示出錯誤狀態時，實時計算模塊(10)將停止計算，并將開關量輸出(8)的輸出質量、輸入錯誤位的值置為真。

5.如權利要求1所述的一種基于水和水蒸汽熱力性質IAPWS-IF97的實時控制算法，其特征在于：實時計算模塊(10)編譯成為過程控制器(13)的標準算法功能模塊或組態為一個可復用的宏模塊，并可通過人機接口站(14)的標準系統軟件進行組態、運行、監控和調整。

6.如權利要求1所述的一種基于水和水蒸汽熱力性質IAPWS-IF97的實時控制算法，其特征在于：實時計算模塊(10)和在線監控模塊(11)作為過程控制系統(12)的擴充功能，其中實時計算模塊(10)可通過過程控制系統(12)提供的用戶擴充工具嵌入過程控制器(13)或人機接口站(14)中并完成實時計算；在線監控模塊(11)為一可以為人機接口站(14)提供的開發工具調用的動態鏈接庫。?