[实用新型]一种高调门流量特性在线监测及优化控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高调门流量特性在线监测及优化控制器，是一种基于FPGA技术和ARM嵌入式技术实现的一种高调门流量特性在线监测及优化控制器。

背景技术

火电机组汽轮机大多采用数字式电液控制系统（DEH），高调门是指汽轮机高压缸进汽调门，调门流量特性是指调门开度与通过调门的蒸汽流量之间的函数关系。如果调门流量特性函数与实际调门流量特性相差较大，在机组变负荷工况下和一次调频时，往往造成机组负荷变化过大或不足、调门抖动、AGC不能投入、控制过程调节缓慢、电网频率波动、机组热效率降低等一系列问题，较弱机组深度调峰能力，严重时危害机组运行的安全性。

机组运行后，汽轮机调门一般采用两种运行方式，分别为单阀控制方式和顺序阀控制方式，应用于不同的机组工况下。汽轮机高调门实际流量特性可能存在阶跃现象、流量指令与调门开度线性度不好和调门重叠度设置不合理等问题。针对这些问题，传统解决方案是试验人员完成高调门流量特性试验后，从分散控制系统（DCS）服务器中采集原始高调门流量特性的数据，再将原始数据导入计算机中，经过参数优化仿真试验，优化DCS调门管理系统中相关的调门函数，例如：单阀流量特性函数、流量比例因子、流量权值系数、流量开度修正函数等，高调门流量特性试验通常每隔1—2年进行一次，每次试验时间需要2—3天，甚至更久，现有的技术难以为火电机组提供持续可靠有效的技术服务。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高调门流量特性在线监测及优化控制器，是一种基于FPGA技术和ARM嵌入式技术实现的一种高调门流量特性在线监测及优化系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高调门流量特性在线监测及优化控制器，包括分散控制系统、FPGA开发板和嵌入式开发板，在嵌入式开发板上有微处理器和SD卡槽，嵌入式开发板控制连接所述FPGA开发板，其中，一个设置有多个测量信号输入接口的传感器模块输出连接隔离变送器，隔离变送器输出连接一个AD转换器，AD转换器输出连接所述FPGA开发板，所述多个测量信号用于高调门流量特性分析，所述嵌入式开发板设置有UART3串型接口，嵌入式开发板通过UART3串型接口连接所述分散控制系统。

方案进一步是：所述多个测量信号输入接口至少包括用于测量高调门前后压力值的压力传感器输入接口和测量高调门开度值的直线位移传感器输入接口。

方案进一步是：所述隔离变送器采用型号为T1100L-F的无源隔离变送模块。

方案进一步是：所述FPGA开发板采用型号为Cyclone IV EP4CE115的 Altera FPGA开发板；所述嵌入式开发板采用型号为OK210开发板。

方案进一步是：所述嵌入式开发板连接有LCD触摸显示屏。

本实用新型具有以下优点：

1）实现高调门流量特性数据自动在线采集、实时显示、自动优化；

2）系统的抗干扰能力强，运行速度快，数据精度高；

3）具有良好的人机交互界面；

4）FPGA具有重新擦写的特点，因此系统的可维护性高、可靠性好；

5）S5PV210开发板具有丰富的扩展接口以及支持SD卡脱机一键烧写，有利于系统的升级改造，减少升级改造的成本。

6）改善汽轮机组高调门流量特性，提高火电机组深度调峰能力。

7）本系统具有丰富的I/O接口，可以同时采集多组数据，为高调门流量特性的在线监测及优化提供了支持。

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型电路逻辑框图示意图。

具体实施方式

一种高调门流量特性在线监测及优化控制器，包括分散控制系统9、FPGA开发板4和嵌入式开发板5，在嵌入式开发板上有微处理器和用于插入SD卡7的SD卡槽，嵌入式开发板控制连接所述FPGA开发板，其中，一个设置有多个测量信号输入接口的传感器模块1输出连接隔离变送器模块2，隔离变送器模块输出连接一个AD转换器3，AD转换器输出连接所述FPGA开发板，所述多个测量信号用于高调门流量特性分析，所述嵌入式开发板设置有UART3串型接口，嵌入式开发板通过UART3串型接口连接所述分散控制系统9；所述嵌入式开发板同时设置有接口连接鼠标6和触摸LCD显示屏8。

实施例中：所述多个测量信号输入接口至少包括用于测量高调门前后压力值的压力传感器输入接口和测量高调门开度值的直线位移传感器输入接口。