[發明專利]一種垃圾焚燒控制系統的半實物仿真測試系統和測試方法

有效

• 申請號: 201810648693.3
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108919670B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 劉兆航;蔡曙光;邵哲如;王健生;朱亮;張二威;洪益州
• 申請（專利權）人: 光大環保技術研究院（南京）有限公司;光大環境科技（中國）有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發明提供一種垃圾焚燒控制系統的半實物仿真測試系統和測試方法，所述測試系統包括虛擬仿真子系統和硬件執行機構子系統，其中，虛擬仿真子系統用于創建模型以對焚燒過程中的物理量進行模擬，硬件執行機構子系統用于將虛擬信號轉換為垃圾焚燒控制系統可識別的電信號，并輸出至待測試的垃圾焚燒控制系統。本發明提供的垃圾焚燒控制系統的半實物仿真測試系統和測試方法對焚燒過程中的物理量進行模擬，再將其介入待測試的垃圾焚燒控制系統，實現了對垃圾焚燒控制系統中采集及控制信號的半實物仿真，從而能在垃圾焚燒控制系統設計初期對其進行測試，節省了系統開發成本、優化了測試時間，增強了系統的穩定性，并且軟硬件修改靈活、更新快速。

技術領域

本發明涉及垃圾焚燒領域，具體而言涉及一種垃圾焚燒控制系統的半實物仿真測試系統和測試方法。

背景技術

對生活垃圾減量化、無害化、資源化的處理是當前以及今后面臨的重大環境問題，生活垃圾焚燒發電技術由于對生活垃圾減量化明顯，同時又能夠利用余熱發電，實現資源化，另外又能夠控制對環境的二次污染，在我國得到了迅速發展。

現階段，垃圾焚燒控制系統的設計工作一般在研發機構內進行，初步設計完成后往往需要對其進行測試。傳統的測試方式以實物測試為主，實物測試是指利用垃圾焚燒控制系統本身在真實環境或模擬的真實環境中完成測試，這種測試方式能夠檢測實際運行中的可能出現的問題并得到較為真實的實驗數據，但同時也具有如下所述的缺點：1)高成本：由于應用于成熟完備的測試環境和全面的測試內容需要大量的人力和物力資源的支持，成本較高；2)局限性：實物測試模擬發電裝置實際運行過程，其測試時間的靈活性和測試內容的多樣性受到限制，測試效率較低；3)風險性：處在測試階段的垃圾焚燒控制系統功能和性能并不完善，而實物測試需要爐排、液壓站、煙氣系統、制漿系統運行調試，不完善的系統直接投入使用可能會造成設備的損壞，影響項目進度。

因此，需要一種垃圾焚燒控制系統的測試系統和測試方法，以解決上述技術問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

針對現有技術的不足，本發明提供一種垃圾焚燒控制系統的半實物仿真測試系統，所述測試系統包括虛擬仿真子系統和硬件執行機構子系統，其中，所述虛擬仿真子系統用于創建模型以對焚燒過程中的物理量進行模擬，所述硬件執行機構子系統用于將虛擬信號轉換為垃圾焚燒控制系統可識別的電信號，并輸出至待測試的垃圾焚燒控制系統。

示例性地，所述硬件執行機構子系統還用于以電信號的形式采集所述垃圾焚燒控制系統的控制指令，以檢測所述垃圾焚燒控制系統的穩定性及故障應對能力。

示例性地，所述虛擬仿真子系統包括傳統信號控制/采集單元、軟件建模單元和/或故障模擬單元，其中，所述傳統信號控制/采集單元用于模擬垃圾焚燒過程中的輸入/輸出物理量，所述軟件建模單元用于模擬垃圾焚燒過程中的重要參數的連續變化過程，所述故障模擬單元用于模擬垃圾焚燒過程中可能出現的故障。

示例性地，所述輸入/輸出物理量包括模擬量輸入、模擬量輸出、數字量輸入和/或數字量輸出。

示例性地，所述軟件建模單元用于建立一、二次風流量模型和爐膛溫度模型。

示例性地，所述故障模擬單元用于模擬MFC故障、爐排運行異常、風機運行異常、煙氣含量超標和/或制漿系統故障。

示例性地，所述測試系統實現于Simulink+STEP7+PLC平臺上或Simulink+Veristand+PXI平臺上。

示例性地，所述測試系統的實現方式為：利用Simulink PLC Coder工具將模型轉化為PLC語言，并由PLC硬件執行機構模擬實際的信號輸出。