[发明专利]DCS硬件间信号传递误差的校正方法有效

专利信息
申请号: 201010292628.5 申请日: 2010-09-26
公开(公告)号: CN101976071B 公开(公告)日: 2012-06-06
发明(设计)人: 罗志浩;张彩;陈波;尹峰 申请(专利权)人: 浙江省电力试验研究院
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418;F01D17/00
代理公司: 浙江翔隆专利事务所 33206 代理人: 张建青
地址: 310014 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: dcs 硬件 信号 传递 误差 校正 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及分散控制系统硬件间的信号传递领域,具体地说是一种实时校正DCS硬件间信号传递误差的方法。

背景技术

近年来,随着发电机组单机装机容量的增大,运行参数的提高,对信号精度的要求也越来越高,某些情况下,DCS系统(即分散控制系统)现有的硬件所能达到的精度并不能满足控制系统的要求,甚至不能满足电网电能质量的要求,不仅在发电领域,其他控制领域也面临着类似的问题。DCS信号输出侧将信号源数据通过AO卡件和AI卡件,传递给DCS信号输入侧,由于卡件精度带来的硬件误差引起DCS信号输入侧接收到的数据与信号源数据存在较大的偏差,从而影响DCS系统的准确性。

随着通讯技术在DCS系统中的应用,利用通讯在DCS系统间传递数据情况逐步增多,但是由于通讯的安全性没有被广泛接受,重要的数据比如参与控制或保护的数据一般还没有采用通讯的方式进行数据传递。对于重要的模拟量控制信号,信号传递误差对系统的控制性能是一个不容忽视的影响因素,直接影响到系统的经济性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种DCS硬件间信号传递误差的校正方法,结合通讯数据和硬件信号的优点,利用通讯数据的精确性,通过逻辑修正的方法,来消除硬件间信号传递的误差,从而提高分散控制系统的准确性。

为此,本发明采用以下的技术方案:DCS信号输出侧经过AO卡件,输出信号,DCS信号输入侧经过AI卡件,接受信号,同时DCS硬件信号输入侧又通过通讯的方式将信号反送回DCS信号输出侧;DCS信号输出侧的信号包括信号源数据、输出数据和通讯返回数据,通讯返回数据在数值上等于DCS信号输入侧得到的输入数据,校正前信号源数据直接作为输出数据进行输出,校正时,利用校正前的输出数据减去通讯返回数据得到的偏差再经过一阶滞后环节作为硬件误差,然后利用信号源数据叠加上硬件误差,得到校正后的输出数据。

上述的DCS硬件间信号传递误差的校正方法,对偏差进行上、下值限定,最大偏差值限定为信号源数据的千分之六左右,来避免通讯故障带来的影响;滞后环节中的滞后时间为800-1200ms。

硬件间的信号传递存在通道误差,然而通讯数据无误差。本发明的DCS硬件间信号传递结合DCS系统间的通讯返回数据,利用逻辑修正的方式(利用加法和滞后时间模块),设计出通道误差的自动修正回路,并适当地调整参数,把通道误差实时地送至信号的源头进行补偿,来减少和消除硬件通道带来的误差。 

应用本发明,可以使DCS硬件间信号传递误差达到静态误差完全消除,动态误差明显减小的效果,提高了分散控制系统的准确性。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的逻辑原理图。

具体实施方式

在超临界1000MW机组中,汽机主控指令(或称为有功指令)由DCS系统经过一个硬件模拟量输出通道,送至DEH系统的模拟量输入通道,这一信号在DEH逻辑中根据调门的流量特性,转换成调节汽门的开度指令,对调门进行操作,从而改变调节汽门的开度,来改变汽轮机的进气量从而改变发电机的有功。此有功指令在锅炉和汽机的协调中有重要的作用,然而有功指令通过DCS系统的AO卡件输出,再经DEH的AI卡件输入,不可避免地会由卡件精度带来通道误差,根据对某些1000MW机组进行观察和统计,误差可达到0.3%左右,也就是说DEH接受到的功率指令信号跟实际偏差将近3MW。对机组AGC响应以及机组一次调频功能带来的影响不容忽视。

如图1所示,DCS信号输出侧经过AO卡件,输出信号,DCS信号输入侧经过AI卡件,接受信号,同时DCS硬件信号输入侧又通过通讯的方式将信号反送回DCS信号输出侧。通讯返回数据在数值上等于DCS信号输入侧得到的输入数据,校正前信号源数据直接作为输出数据进行输出,校正后,利用校正前的输出数据减去通讯返回数据得到的偏差再经过一阶滞后环节作为硬件误差,然后利用信号源数据叠加上硬件误差,得到校正后的输出数据。

逻辑修正前(校正前):2009年12月8日,02:04:16,AGC未投入时,DCS侧的MWD为550MW,DEH收到的MWD为553MW,偏差为3MW;2009年12月8日,04:48:03,AGC投入时,DCS侧的MWD为583MW,DEH收到的MWD为586MW,偏差为3MW。

逻辑修正后(校正后),将通道引起的误差引至信号源处进行补偿和抵消,实验数据显示,无论在稳态还是在升降负荷阶段都有很好的补偿效果。2010年02月03日,13:15:09,AGC未投入时,且稳态情况下,DCS侧的MWD为863MW,DEH收到的MWD为863MW,无偏差;2010年02月03日,10:58:39,AGC投入时,升负荷阶段,DCS侧的MWD为950MW,DEH收到的MWD为949MW,偏差为1MW。

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