邢繼紅+李佳明

摘 要：分析了北安熱電摩爾隨機調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在問題的原因，并對原摩爾控制器組態(tài)、模塊配置進行了修改，使現(xiàn)系統(tǒng)既保留了原組態(tài)隨機投入的優(yōu)點，又可在系統(tǒng)投入自動后，由專業(yè)人員隨時改變給定值，對系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)進行定量的測試。

關(guān)鍵詞：隨機調(diào)節(jié)系統(tǒng)；組態(tài)；模塊；給定值

北安熱電有限責(zé)任公司1997年技術(shù)改造工程為兩臺50MW汽輪發(fā)電機組。機爐熱工自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)備均選用美國摩爾公司生產(chǎn)的352B，352E型調(diào)節(jié)器（簡稱SLDC），它是以微處理機為主體獨立的第一過程調(diào)節(jié)器，它的設(shè)計為用戶提供了預(yù)定裝置類型的結(jié)構(gòu)功能塊之間的連接是通過軟件編程控制實現(xiàn)的。其原調(diào)節(jié)組態(tài)設(shè)計為隨機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，隨該組態(tài)設(shè)計的優(yōu)點在于自動系統(tǒng)可根據(jù)運行情況，由運行人員隨時投入、切除自動系統(tǒng)，系統(tǒng)不會產(chǎn)生擾動。但存在的缺點是系統(tǒng)投入后，給定值既為投入時的參數(shù)變量，無法更改調(diào)節(jié)給定值，這使得運行人員必須要在現(xiàn)場調(diào)節(jié)參數(shù)達到規(guī)定指時才可投入調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而且系統(tǒng)不能做定值擾動試驗，無法定量對調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)質(zhì)量進行評價。針對上訴問題，我們研制了隨機定值組態(tài)方案，它既保留了原組態(tài)方案的優(yōu)點，又可在調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入后，隨時改變給定值，系統(tǒng)穩(wěn)定性不受影響。

1 原調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)組態(tài)方框圖及調(diào)節(jié)原理分析

1.1 各模塊說明

01為模擬量輸入模塊；負責(zé)接收主調(diào)節(jié)信號，并對其進行過濾，開方計算。

13為PID計算模塊；在自動情況下負責(zé)將主調(diào)節(jié)信號與給定值的偏差進行PID計算；在手動情況下自動跟蹤執(zhí)行器閥位，其輸出為閥位反饋值，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動、手動時切換無擾動。

02為模擬量輸入模塊；負責(zé)接收閥位反饋信號，并對其進行過濾。

18為通用保持模塊；在手動時，其輸出自動跟蹤主調(diào)節(jié)參數(shù)，自動時，將投入瞬時的主調(diào)節(jié)參數(shù)閉鎖作為給定值送入13模塊。

20為反向器模塊；負責(zé)將調(diào)節(jié)器內(nèi)部0，1信號進行反向處理。

06為數(shù)字量輸入模塊；負責(zé)接收來自操作器的自動手動投入信號。

1.2 原調(diào)節(jié)系統(tǒng)組態(tài)工作原理

1.2.1 當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于手動位置時，06模塊輸出為0，經(jīng)20模塊反向后，輸出為1，其作為手動確認信號同時送入13模塊，18模塊。13模塊輸出為來自02模塊的位置反饋信號，此信號經(jīng)09模塊限位后即為調(diào)節(jié)輸出。同時18模塊接收來自01模塊的模擬信號，輸出對其進行自動跟蹤，送入13模塊。

1.2.2 當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于自動位置時，06模塊輸出為1，經(jīng)20模塊反向后，輸出為0，其作為自動確認信號同時送入13模塊，18模塊。13模塊輸出為來自01模塊主參數(shù)信號與18模塊給定信號之差PID計算值，此信號經(jīng)09模塊限位后即為調(diào)節(jié)輸出。同時18模塊接收來自20自動確認信號，將投入瞬時的主調(diào)節(jié)參數(shù)閉鎖作為給定值送入13模塊。

2 解決方法

2.1 原組態(tài)存在缺陷

由于18模塊在投入自動后，其給定值保持投入瞬時的主調(diào)節(jié)參數(shù)值，給定值無法改變。這使得運行人員必須要在現(xiàn)場調(diào)節(jié)參數(shù)達到規(guī)定指時才可投入調(diào)節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)，且自動系統(tǒng)投入后，熱工專業(yè)無法對系統(tǒng)進行定值改變試驗，不能對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)進行定量分析。

2.2 問題分折

造成上述問題的根本原因是由于原調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值控制模塊18為隨機控制，如果將其更換為17手動定值控制模塊，相應(yīng)增加14自動手動站模塊，此問題可以解決。

2.3 更改組態(tài)方案在原13PID計算模塊后增加14自動手動控制模塊，將20反向模塊輸出接至14模塊的S端，作為自動手動證實信號，將02閥位反饋信號接至14模塊的T端，作為跟蹤信號。同時將原18通用保持模塊更換為17手動保持模塊（圖二）

2.4 更改后的調(diào)節(jié)系統(tǒng)組態(tài)工作原理

2.4.1 當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于手動位置時，06模塊輸出為0，經(jīng)20模塊反向后，輸出為1，其作為手動確認信號同時送入13模塊，17模塊，14模塊。13模塊輸出為來自02模塊的位置反饋信號，同時，14模塊輸出也為來自02模塊的位置反饋信號，此信號經(jīng)09模塊限位后即為調(diào)節(jié)輸出。同時17模塊接收來自01模塊的模擬信號，輸出對其進行自動跟蹤，送入13模塊。

2.4.2 當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于自動位置時，06模塊輸出為1，經(jīng)20模塊反向后，輸出為0，其作為自動確認信號同時送入13模塊，18模塊，17模塊。13模塊輸出為來自01模塊主參數(shù)信號與17模塊給定信號之差PID計算值，此信號經(jīng)14自動手動站模塊，09限位后即為調(diào)節(jié)輸出。同時17模塊接收來自20自動確認信號，將投入瞬時的主調(diào)節(jié)參數(shù)閉鎖作為給定值送入13模塊。由于系統(tǒng)加入自動手動站，且17模塊為手動保持模塊，在系統(tǒng)投入自動后，即可通過調(diào)節(jié)器上的定值調(diào)節(jié)旋鈕對給定值進行改變。

此項更改由于14模塊在手動時的輸出為位置反饋值，手動時13模塊輸出也為位置反饋值，二值相等，所以在系統(tǒng)投入自動時，不會產(chǎn)生擾動，不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時更改后組態(tài)仍保持原設(shè)計思路，既系統(tǒng)仍是單沖量調(diào)節(jié)的典型配置。

3 結(jié)論

目前，我廠已對機爐自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組態(tài)進行了更改，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行正常，應(yīng)用效果良好。它保持了原有設(shè)計自動系統(tǒng)投入的隨機性，既可使運行人員不必等到現(xiàn)場調(diào)節(jié)參數(shù)達到規(guī)定值時投入調(diào)節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)，又保證了自動系統(tǒng)投入后熱工人員隨時能對定值調(diào)整、試驗。具有投入隨機、整定方便、系統(tǒng)試驗步驟簡單的特點。

參考文獻

[1]于釗.美國摩爾公司用戶指南及模塊手冊.

[2]曲通海.北安廠1997年技術(shù)改造工程自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)報告.

[3]于長官.自動控制系統(tǒng).