[實用新型]一種具有移動死區(qū)功能的熱工控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020557655.X
• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號: CN211786784U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡昊
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐湘潭發(fā)電有限責任公司
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本實用新型公開了一種具有移動死區(qū)功能的熱工控制系統(tǒng)，包括模擬量輸入模塊，將接收自現(xiàn)場變送器的標準4~20mA直流信號轉(zhuǎn)換為可供控制模塊識別的數(shù)字信號；控制模塊，接收模擬量輸入模塊的數(shù)字信號，并通過本實用新型的計算回路進行離散化處理后發(fā)送至模擬量輸出模塊；模擬量輸出模塊，接收控制模塊發(fā)送的數(shù)字信號，并轉(zhuǎn)換為標準4~20mA直流信號輸出至執(zhí)行機構(gòu)；執(zhí)行機構(gòu)，接收模擬量輸出模塊的標準4~20mA直流信號控制電機運轉(zhuǎn)，驅(qū)動閥門開關(guān)。本實用新型針對調(diào)節(jié)精度要求不高的模擬量控制系統(tǒng)，減少無謂的調(diào)節(jié)動作，可將連續(xù)控制閥門開度的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄼n位閥門開度的控制系統(tǒng)，減少工藝介質(zhì)對閥門的沖刷和磨損，并且消除輸入信號波動造成執(zhí)行機構(gòu)反復振蕩的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及熱工控制領(lǐng)域，尤其涉及一種具有移動死區(qū)功能的熱工控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在熱工控制策略中，折線函數(shù)是使用得非常多的一種功能塊，是方便快捷實現(xiàn)y=f(x)的一種近似擬合，但是在某些對調(diào)節(jié)精度要求不高的控制回路中，工藝系統(tǒng)如果進行經(jīng)典的連續(xù)控制，不但無謂的增加了調(diào)節(jié)次數(shù)，增加了執(zhí)行機構(gòu)和閥門的損耗，還給工藝系統(tǒng)造成有害的擾動，此時就需要一種不連續(xù)的離散對應(yīng)關(guān)系，但是在離散轉(zhuǎn)換的過程中為了避免被調(diào)量在臨界點附近的擺動造成執(zhí)行機構(gòu)的反復振蕩，就需要有上升與下降過程的非對稱處理，即實現(xiàn)移動死區(qū)的功能。移動死區(qū)是為了防止輸入信號在階梯函數(shù)臨界值附近波動造成輸出值反復振蕩而設(shè)計的死區(qū)，該死區(qū)跟隨輸入信號，而不是固定在某個閥值。

例如給水泵最小流量調(diào)節(jié)閥的控制，它是為了控制給水泵再循環(huán)的水流量，對精度要求不高，目前的控制系統(tǒng)中，不論是PID閉環(huán)控制，還是折線函數(shù)開環(huán)控制，都是對閥門的連續(xù)控制，使閥門經(jīng)常遭受嚴重的沖刷，同時流量波動也較頻繁，為此工藝系統(tǒng)需要最小流量調(diào)節(jié)閥只在幾個固定的開度停留，而普通的階梯折線函數(shù)，會出現(xiàn)流量在階梯處波動時造成閥門反復振蕩的現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種具有移動死區(qū)功能的熱工控制系統(tǒng)。

本實用新型的實用新型目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種具有移動死區(qū)功能的熱工控制系統(tǒng)，包括：模擬量輸入模塊，將接收自現(xiàn)場的標準直流信號轉(zhuǎn)換為可供控制模塊識別的數(shù)字信號；控制模塊，接收模擬量輸入模塊的數(shù)字信號，并通過本實用新型的計算回路進行離散化處理后發(fā)送至模擬量輸出模塊；模擬量輸出模塊，接收控制模塊發(fā)送的數(shù)字信號，并轉(zhuǎn)換為標準4~20mA直流信號輸出至執(zhí)行機構(gòu)；執(zhí)行機構(gòu)，接收模擬量輸出模塊的標準4~20mA直流信號控制電機運轉(zhuǎn)，驅(qū)動閥門開關(guān)。；

其中，所述的控制模塊包括一個帶有移動死區(qū)功能的非對稱離散折線函數(shù)計算回路。

所述的模擬量輸入模塊，可接收壓力變送器、溫度變送器、水位變送器和位移變送器發(fā)送的標準直流信號并轉(zhuǎn)換為可供控制模塊識別的數(shù)字信號。

所述的控制模塊，接收模擬量輸入模塊的數(shù)字信號，通過本實用新型的計算回路進行離散化處理后發(fā)送至模擬量輸出模塊。

所述的模擬量輸出模塊，接收控制模塊發(fā)送的數(shù)字信號，并轉(zhuǎn)換為標準直流信號輸出至執(zhí)行機構(gòu)。

所述的執(zhí)行機構(gòu)，包括一個控制單元，通過接收標準直流信號對閥門開度進行控制。

本實用新型的有益效果：減少模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)無謂的調(diào)節(jié)動作，可將連續(xù)控制閥門開度的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄼n位閥門開度的控制系統(tǒng)，減少工藝介質(zhì)對閥門的沖刷和磨損，并且消除輸入信號波動造成執(zhí)行機構(gòu)反復振蕩的現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型的模擬量輸入模塊（A/D轉(zhuǎn)換）的電路原理圖；

圖3為本實用新型的控制模塊的算法SAMA圖；

圖4為本實用新型的模擬量輸出模塊（D/A轉(zhuǎn)換）的電路原理圖；