[發明專利]基于分散控制系統的燃機優化控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110520032.4
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113266469B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 姜宗星
• 申請（專利權）人: 青島中科魯控燃機控制系統工程有限公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C6/04;F02C6/18;F02C9/00;F01K13/02;F01K13/00;F01D21/00;F01D15/10
• 代理公司: 西安泛想力專利代理事務所(普通合伙) 61260
• 代理人: 李思源

1.基于分散控制系統的燃機優化控制系統，其特征在于，包括：

至少一組燃機組，所述燃機組包括多個獨立的燃機單元，在每一燃機單元的測量截面設置有兩個相互垂直的振動位移傳感器，

分散控制裝置，該分散控制裝置內至少具有兩個分散控制器，所述分散控制器用于對同一現場總線中多個燃機單元發出控制指令，用以對同一現場總線中的燃機單元進行調控，

所述分散控制器具有數據采集模塊、處理模塊以及控制模塊，

所述數據采集模塊用于獲取燃機單元的測量截面上的水平及垂直方向上的振動信號，并將采集到的多個振動信號進行融合，以獲取多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息；

處理模塊將多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息按照各主要頻率分量分別進行合成，以獲取同一現場總線中多個燃機單元中轉子的偏移量，以燃機單元中轉子的輸出數據和所述偏移量得到同一現場總線中多個燃機單元的負荷值，所述控制模塊通過負荷值對同一現場總線中多個燃機單元發出控制指令，用以對同一現場總線中的燃機單元的驅動端預設的工況進行調控。

2.根據權利要求1所述的基于分散控制系統的燃機優化控制系統，其特征在于，所述振動位移傳感器設置在轉子測量截面上，且每一轉子測量截面上至少設置有一組振動位移傳感器，對應一組的所述振動位移傳感器布設方向相互垂直。

3.根據權利要求1所述的基于分散控制系統的燃機優化控制系統，其特征在于，所述數據采集模塊具有多通道信號采集單元和數據融合單元，所述多通道信號采集單元分別與同一現場總線中多個燃機單元的測量截面上的所述振動位移傳感器連接，以獲取燃機單元的測量截面上的水平及垂直方向上的振動信號，并將振動信號傳輸至數據融合單元，所述數據融合單元將采集到的多個振動信號進行融合，以獲取多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息。

4.根據權利要求1所述的基于分散控制系統的燃機優化控制系統，其特征在于，所述處理模塊包括合成模塊、二維頻譜圖生成模塊、判斷模塊以及比對模塊，

所述合成模塊用于將多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息按照各主要頻率分量分別進行合成，

所述二維頻譜圖生成模塊用于將合成結果按頻率順序排列，形成二維頻譜圖，

所述判斷模塊用于根據所述二維頻譜圖，判斷同一現場總線中多個燃機單元中轉子的偏移量，

所述比對模塊用于依據所述的偏移量與設定的閾值進行比對，依據比對的結果獲取同一現場總線中多個燃機單元的負荷值。

5.根據權利要求1所述的基于分散控制系統的燃機優化控制系統，其特征在于，所述數據采集模塊內還設置有環形緩存單元，該環形緩存單元與多通道信號采集單元連接，所述環形緩存單元根據采集到的數據大小申請空間，協調多通道信號采集單元采集線程的占用，以定向定量的獲取燃機單元測量截面上的水平及垂直方向上的振動信號。

6.基于分散控制系統的燃機優化控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

至少設置一組燃機組，所述燃機組包括多個獨立的燃機單元，在每一燃機單元的測量截面設置有兩個相互垂直的振動位移傳感器，

設置一分散控制裝置，該分散控制裝置內至少具有兩個分散控制器，所述分散控制器用于對同一現場總線中多個燃機單元發出控制指令，用以對同一現場總線中的燃機單元進行調控，

所述分散控制器具有數據采集模塊、處理模塊以及控制模塊，

所述數據采集模塊用于獲取燃機單元的測量截面上的水平及垂直方向上的振動信號，并將采集到的多個振動信號進行融合，以獲取多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息；

處理模塊將多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息按照各主要頻率分量分別進行合成，并將合成結果按頻率順序排列，形成二維頻譜圖，根據所述二維頻譜圖，判斷同一現場總線中多個燃機單元中轉子的偏移量，依據所述的偏移量與設定的閾值進行比對，依據比對的結果獲取同一現場總線中多個燃機單元的負荷值，所述控制模塊通過負荷值對同一現場總線中多個燃機單元發出控制指令，用以對同一現場總線中的燃機單元的驅動端預設的工況進行調控。