本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種基于DCS智能定位的液壓旁路系統(tǒng)的控制方法，調(diào)節(jié)閥定位系統(tǒng)在DCS軟件編程實(shí)現(xiàn)，無(wú)需成本高的液控伺服卡件，就地?zé)o硬件定位裝置，在DCS系統(tǒng)閥門調(diào)節(jié)指令與位置反饋比較后智能控制輸出4～20mA的電流信號(hào)到電液比例閥，電流信號(hào)4～12mA進(jìn)行打開(kāi)調(diào)節(jié)閥、4mA開(kāi)門速率最快，電流信號(hào)12～20mA進(jìn)行關(guān)閉調(diào)節(jié)閥、20mA關(guān)門速率最快，12mA趨近于不動(dòng)作保位。為了定位和保位安全可靠，每個(gè)調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)均配置保位電磁閥，若該保位電磁閥失電則相應(yīng)調(diào)節(jié)閥保位不動(dòng)，只有保位電磁閥帶電且比例閥接收到電流信號(hào)偏離12mA才按照指令值進(jìn)行相應(yīng)速率的開(kāi)大或關(guān)小，確保調(diào)節(jié)閥有更好的調(diào)節(jié)響應(yīng)速率和定位精度。調(diào)節(jié)響應(yīng)速率和定位精度。調(diào)節(jié)響應(yīng)速率和定位精度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于DCS智能定位的液壓旁路系統(tǒng)的控制方法
[0001]本專利技術(shù)屬于火力發(fā)電機(jī)組熱工自動(dòng)控制
，尤其涉及一種基于DCS智能定位的液壓旁路系統(tǒng)的控制方法，具體地說(shuō)是汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)閥和減溫水調(diào)節(jié)閥采用高參數(shù)的液壓動(dòng)力、調(diào)節(jié)閥的位置定位器在DCS軟件中優(yōu)化設(shè)計(jì)，取消就地硬件定位裝置。
技術(shù)介紹
[0002]對(duì)于大容量火力發(fā)電機(jī)組，汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)是十分重要的輔助系統(tǒng)，它能夠排放汽輪機(jī)特定工況下不能接納的蒸汽。機(jī)組啟動(dòng)期間作為溢流排汽閥配合鍋爐升溫升壓，在機(jī)組快速甩負(fù)荷時(shí)作為迅速動(dòng)作減壓閥維持停機(jī)不停爐狀態(tài)。所以旁路系統(tǒng)閥組具備可靠地精確定位性能和快速自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，對(duì)于機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
[0003]閥門定位器是一種與閥門或執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械相聯(lián)，自動(dòng)調(diào)整輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力，以確保閥位反饋與輸入指令信號(hào)具有精度規(guī)定關(guān)系的裝置。對(duì)于要求實(shí)現(xiàn)停機(jī)不停爐的發(fā)電機(jī)組，汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)的通流容量大，并且必須具備快速打開(kāi)關(guān)閉功能和精準(zhǔn)定位性能，閥門的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力幾乎都采用液壓高壓抗燃油，定位控制采用電液伺服閥和伺服卡相結(jié)合的電氣硬件方案。而電液伺服閥對(duì)液壓油的清潔度要求特別高，對(duì)關(guān)鍵零部件的制造加工和裝配精度要求十分嚴(yán)苛，導(dǎo)致電液伺服系統(tǒng)的造價(jià)特別昂貴，發(fā)電企業(yè)不易接受。而比例閥結(jié)合了通斷式液壓元件和伺服元件的電液控制技術(shù)，輸入的是電流信號(hào)、輸出的是液壓信號(hào)，只要改變輸入電流的大小，就能實(shí)現(xiàn)連續(xù)比例地改變輸出的流量和壓力，其控制原理與伺服控制閥相同，但比例閥對(duì)液壓油的清潔度要求不太高、造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于伺服閥的液壓控制系統(tǒng)。因此，研制一種成本低、可靠性高、控制精度和自動(dòng)調(diào)節(jié)性能均能滿足發(fā)電生產(chǎn)需求的電液比例閥組旁路系統(tǒng)及其控制方法顯得十分必要。
[0004]國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者研究了液壓比例閥的定位方法，但都應(yīng)用于壓力加工設(shè)備、線材生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、機(jī)械手的液壓油缸和鋼鐵行業(yè)上卷小車的定位控制。尚無(wú)科技論文和專利技術(shù)指出電液比例閥應(yīng)用于火力發(fā)電廠旁路系統(tǒng)閥組的DCS軟件智能定位控制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0005]本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種設(shè)計(jì)合理、成本低、液壓抗燃油清潔度要求等級(jí)不高、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥組利用DCS軟件編程進(jìn)行智能定位的旁路系統(tǒng)及其控制方法。
[0006]汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)包括液壓油站(兩臺(tái)一用一備的液壓油泵)、高壓旁路壓力調(diào)節(jié)閥、高壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥、高壓旁路噴水減溫截止閥、低壓旁路壓力調(diào)節(jié)閥、低壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥、低壓旁路噴水減溫截止閥和機(jī)組分散控制系統(tǒng)DCS。其中兩個(gè)截止閥采用通斷式液壓元件進(jìn)行全開(kāi)或者全關(guān)的開(kāi)關(guān)量控制，四個(gè)調(diào)節(jié)閥采用配置液壓比例閥、閥位位置反饋和保位電磁閥液壓元件的模擬量控制，調(diào)節(jié)閥定位系統(tǒng)在DCS軟件編程實(shí)現(xiàn)，就地?zé)o硬件定位裝置，調(diào)節(jié)閥的控制輸出在DCS控制邏輯實(shí)現(xiàn)，等同實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)液控伺服卡的功
能，在DCS閥門調(diào)節(jié)指令與位置反饋比較后智能控制輸出4～20mA的AO電流信號(hào)到電液比例閥，電流信號(hào)4～12mA進(jìn)行打開(kāi)調(diào)節(jié)閥、4mA開(kāi)門速率最快，電流信號(hào)12～20mA進(jìn)行關(guān)閉調(diào)節(jié)閥、20mA關(guān)門速率最快，12mA趨近于不動(dòng)作保位。為了定位和保位的安全可靠，每個(gè)調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)均配置保位電磁閥，若該保位電磁閥失電則相應(yīng)調(diào)節(jié)閥保位不動(dòng)；只有保位電磁閥帶電后，且電液比例閥接收到電流信號(hào)偏離12mA，調(diào)節(jié)閥才按照指令值進(jìn)行相應(yīng)速率的開(kāi)大或者關(guān)小調(diào)節(jié)動(dòng)作。
[0007]本專利技術(shù)解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種基于DCS智能定位的液壓旁路系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括如下步驟(對(duì)高壓旁路閥組進(jìn)行說(shuō)明，低壓旁路閥組同理)：
[0008]第一步：優(yōu)化設(shè)計(jì)兩臺(tái)互相備用液壓油泵的停止允許條件，防止誤操作，確保液壓系統(tǒng)可靠工作；
[0009]第二步：組態(tài)高壓旁路壓力調(diào)節(jié)閥的PID調(diào)節(jié)器邏輯、PID調(diào)節(jié)器的輸出指令值與壓力調(diào)節(jié)閥的位置反饋值做差值比較，然后經(jīng)過(guò)變參數(shù)折線函數(shù)F1(X)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)定位，組態(tài)高壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥的PID調(diào)節(jié)器邏輯、PID調(diào)節(jié)器的輸出指令值與噴水減溫調(diào)節(jié)閥的位置反饋值做差值比較，然后經(jīng)過(guò)變參數(shù)折線函數(shù)F2(X)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)定位；
[0010]第三步：優(yōu)化設(shè)計(jì)高壓旁路壓力調(diào)節(jié)閥的保位電磁閥帶電/失電控制邏輯、高壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥的保位電磁閥帶電/失電控制邏輯；
[0011]第四步：優(yōu)化設(shè)計(jì)高壓旁路噴水減溫截止閥的聯(lián)鎖自動(dòng)打開(kāi)/關(guān)閉控制邏輯；
[0012]第五步：DCS組態(tài)后，旁路系統(tǒng)投入實(shí)際運(yùn)行，結(jié)合旁路系統(tǒng)蒸汽壓力和噴水減溫調(diào)節(jié)特性，在線優(yōu)化整定調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0013]第一步中，當(dāng)鍋爐停運(yùn)MFT或BT(循環(huán)流化床鍋爐)且主蒸汽壓力低于定值、或者另一臺(tái)液壓油泵運(yùn)行且油壓正常，則備用運(yùn)行的液壓油泵允許停止，防止誤操作，確保液壓系統(tǒng)可靠工作，在機(jī)組啟動(dòng)階段或者停機(jī)不停爐工況時(shí)均能正常投運(yùn)旁路系統(tǒng)。
[0014]第二步中，調(diào)節(jié)閥的PID調(diào)節(jié)器輸出指令值與調(diào)節(jié)閥的位置反饋值做差值運(yùn)算后經(jīng)過(guò)變參數(shù)折線函數(shù)F(X)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)定位，在指令與反饋偏差越大時(shí)輸出的AO指令越偏離12mA，指令與反饋偏差越小時(shí)輸出的AO指令越接近12mA，可以確保調(diào)節(jié)閥更好的調(diào)節(jié)響應(yīng)速率和定位精度。
[0015]第三步中，電液比例閥與保位電磁閥配合對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行模擬量控制：保位電磁閥帶電后，液控單向閥打開(kāi)，液壓油通過(guò)比例閥進(jìn)入調(diào)節(jié)閥油缸，調(diào)節(jié)閥到達(dá)要求指令位置后保位電磁閥失電，閉鎖住油路，調(diào)節(jié)閥保持當(dāng)前位置，DCS輸出到比例閥的電流為12mA，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的雙重定位和保位，提高調(diào)節(jié)閥定位的可靠性和調(diào)節(jié)精度。
[0016]第四步中，采用高壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥的指令高于定值時(shí)脈沖作用聯(lián)鎖自動(dòng)打開(kāi)高壓旁路噴水減溫截止閥，高壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥的指令低于定值時(shí)脈沖作用聯(lián)鎖自動(dòng)關(guān)閉高壓旁路噴水減溫截止閥，使用調(diào)節(jié)閥指令值而不引用位置反饋值，能夠避免位置反饋信號(hào)波動(dòng)影響而確保截止閥更加可靠工作。
[0017]第五步中，對(duì)于調(diào)節(jié)閥不同的工作區(qū)間，需要對(duì)電液比例閥設(shè)定不同的調(diào)節(jié)參數(shù)，當(dāng)調(diào)節(jié)閥指令與位置反饋偏差較大時(shí)，需要給定一個(gè)偏離12mA較大的AO輸出驅(qū)動(dòng)電流，即F1(X)和F2(X)輸入值越大則輸出值越偏離數(shù)值50，確保調(diào)節(jié)閥全行程工況快速和準(zhǔn)確地定位控制；噴水減溫截止閥的聯(lián)鎖打開(kāi)和關(guān)閉的脈沖時(shí)間宜只設(shè)置1～2個(gè)控制器運(yùn)算周期，
即0.5秒左右，脈沖時(shí)間參數(shù)過(guò)大則影響噴水減溫截止閥的正確打開(kāi)和關(guān)閉動(dòng)作時(shí)序。
[0018]本專利技術(shù)調(diào)節(jié)閥定位系統(tǒng)在DCS軟件編程實(shí)現(xiàn)，不需要成本費(fèi)用高的液控伺服卡件，就地?zé)o硬件定位裝置，在DCS系統(tǒng)閥門調(diào)節(jié)指令與位置反饋比較后智能控制輸出4～20mA的電流信號(hào)到電液比例閥，電流信號(hào)4～12mA進(jìn)行打開(kāi)調(diào)節(jié)閥、4mA開(kāi)門速率最快，電流信號(hào)12～20mA進(jìn)行關(guān)閉調(diào)節(jié)閥、20mA關(guān)門速率最快，12mA趨近于不動(dòng)作保位。為了定位和保位的安全可靠，每個(gè)調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)均配置保位電磁閥，若該保位電磁閥失電則相應(yīng)調(diào)節(jié)閥保位不動(dòng)，只有保位電磁閥帶電且比例閥接收到電流信號(hào)偏離12mA才能按照指令值進(jìn)行相本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于DCS智能定位的液壓旁路系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：第一步：優(yōu)化設(shè)計(jì)兩臺(tái)互相備用液壓油泵的停止允許條件，防止誤操作，確保液壓系統(tǒng)可靠工作；第二步：組態(tài)高壓旁路壓力調(diào)節(jié)閥的PID調(diào)節(jié)器邏輯、PID調(diào)節(jié)器的輸出指令值與壓力調(diào)節(jié)閥的位置反饋值做差值比較，然后經(jīng)過(guò)變參數(shù)折線函數(shù)F1(X)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)定位，組態(tài)高壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥的PID調(diào)節(jié)器邏輯、PID調(diào)節(jié)器的輸出指令值與噴水減溫調(diào)節(jié)閥的位置反饋值做差值比較，然后經(jīng)過(guò)變參數(shù)折線函數(shù)F2(X)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)定位；第三步：優(yōu)化設(shè)計(jì)高壓旁路壓力調(diào)節(jié)閥的保位電磁閥帶電/失電控制邏輯、高壓旁路噴水減溫調(diào)節(jié)閥的保位電磁閥帶電/失電控制邏輯；第四步：優(yōu)化設(shè)計(jì)高壓旁路噴水減溫截止閥的聯(lián)鎖自動(dòng)打開(kāi)/關(guān)閉控制邏輯；第五步：DCS組態(tài)后，旁路系統(tǒng)投入實(shí)際運(yùn)行，結(jié)合旁路系統(tǒng)蒸汽壓力和噴水減溫調(diào)節(jié)特性，在線優(yōu)化整定調(diào)節(jié)參數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS智能定位的液壓旁路系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：第一步中，當(dāng)鍋爐停運(yùn)MFT或BT且主蒸汽壓力低于定值、或者另一臺(tái)液壓油泵運(yùn)行且油壓正常，則備用運(yùn)行的液壓油泵允許停止，防止誤操作，確保液壓系統(tǒng)可靠工作，在機(jī)組啟動(dòng)階段或者停機(jī)不停爐工況時(shí)均能正常投運(yùn)旁路系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS智能定位的液壓旁路系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：第二步中，調(diào)節(jié)閥的PID調(diào)節(jié)器輸出指令值與調(diào)節(jié)閥的位置反饋值做差值運(yùn)算后經(jīng)過(guò)變參數(shù)折線函數(shù)F(X)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)定位，在指令與反饋偏差越大時(shí)輸出的AO指令越偏離1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：揭其良，盛偉，郭容赫，孫永斌，康瑞庭，唐浩源，劉天宇，鞏晨，安慰，于浩，樊夢(mèng)宇，王琮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華電電力科學(xué)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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