一种模拟量多测点逻辑算法

摘要

本发明公开了一种模拟量多测点逻辑算法，包括如下步骤：步骤100、在待测系统上设置四个测点；步骤200、将其中一个所述测点作为替补测点，另三个所述测点通过算法块接入模拟量三选中值模块，并通过模拟量三选算法输出测点信号值输出，并通过PID算法输出系统调节指令，同时通过切换块系统对出现开路的测点进行及时替换，通过判断模块判断测量信号的质量，利用设定模块设定差值进行比较，便于进行自动控制系统中的信号测试，解决了日常机组运行中遇到的大部分的问题，极大改善了检修人员和运行人员的工作环境和工作强度，同时可以应用于不同的自动调节系统。

权利要求

1.一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤100、在待测系统上设置四个测点；

步骤200、将其中一个所述测点作为替补测点，另三个所述测点通过算法块接入模拟量三选中值模块，并通过模拟量三选算法输出测点信号值输出，并通过PID算法输出系统调节指令；

四个所述的测点分别为测点一、测点二、测点三以及作为替补测点的测点四；

当测点一、测点二、测点三、测点四的信号值经过质量判断块判断后，都达到预定合格要求，则模拟量三选中值模块输出测点一、测点二和测点三中的一个中间值给下游的PID算法块；

当在某一时刻，所述测点一、测点二、测点三中任一测点出现电信号开路状况，则该测点的质量判断块输出点由“1”翻转为“0”，其他测点的质量判断块输出点均为“1”，此时，“0”信号的测点与其他表现为“1”信号的测点共同作用发出一个1秒的脉冲信号至RS触发器，测点四通过切换块替换掉该测点，并通过模拟量三选中值模块输出测点替换后的中间值给下游的PID算法块。

2.根据权利要求1所述的一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于，还包括：当测点一、测点二和测点三中的任一测点出现电信号开路状况，则测点的质量判断块输出点由“1”翻转为“0”，其他测点的质量判断块输出点均为“1”。

3.根据权利要求2所述的一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于，还包括：出现电信号开路状况的测点与其他未出现电信号开路状况的测点共同作用发出一个1秒的脉冲信号至RS触发器，使得切换块接受替补测点的信号，即模拟量三选中值模块的输入端接受替补测点的信号。

4.根据权利要求1所述的一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于，所述模拟量三选算法包括：首先通过质量判断块对输入的三个测点信号进行质量判断；

当输入的三个测点信号质量都符合预定要求，再进行偏差值判断，如果两两测点信号之间的偏差值都在允许的范围内，模拟量三选中值模块则在三个测点信号中选择一个中间值输出，并传递给下游的PID算法块；

当三个测点信号中有一个测点信号质量不符合预定要求，而另两个测点信号质量符合要求，模拟量三选中值模块自动剔除不符合要求的测点信号，并对剩下两个测点信号进行偏差值判断；

如果剩下两个测点信号之间的偏差值在允许范围之内，则模拟量三选中值模块输出两个测点信号的平均值作为算法输出；

如果剩下两个测点信号之间的偏差值超出允许范围，则模拟量三选中值模块输出两个测点信号中的较大值作为算法输出；

当三个测点信号中有两个或三个测点信号不符合预定要求，则系统报警并提示该系统严重故障。

5.根据权利要求3所述的一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于，所述质量判断块的质量判断方法包括：首先设定整个质量判断块测量基准；

然后检测测点信号是否存在外在因素，再排出外在因素干扰后进行测电信号的质量判断；

将输入的测点信号和测量基准进行对比，判断所有测点信号是否符合测量基准。

6.根据权利要求5所述的一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于，所述外在因素包括测点连接状况。

7.根据权利要求1所述的一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于，所述PID算法块得到模拟量三选中值模块输出的中间值，并作为实际测量值PV。

8.根据权利要求1所述的一种模拟量多测点逻辑算法，其特征在于，所述替补测点的数量还可以为2个或2个以上。

说明书

一种模拟量多测点逻辑算法

技术领域

[0001] 本发明涉及自动控制系统技术领域，具体为一种模拟量多测点逻辑算法。

背景技术

[0002] 在火电厂自动控制系统中，一些重要的设备或工艺流程系统的压力、温度、流量及液位等测点通常配置、安装三套测量装置。

[0003] 在日常锅炉炉膛压力自动调节系统运行中，其三个测点量值变化的频率和幅度都很大，遇到一个测点有故障，运行人员就“提心吊胆”的，检修人员在进行某一测点缺陷处理或定期检查时，也是小心翼翼，“如履薄冰”，生怕出现差错。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种模拟量多测点逻辑算法，解决了日常机组运行中遇到的大部分的问题，极大改善了检修人员和运行人员的工作环境和工作强度，同时可以应用于不同的工作系统，能有效的解决背景技术提出的问题。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0006] 一种模拟量多测点逻辑算法，包括如下步骤：

[0007] 步骤100、在待测系统上设置四个测点；

[0008] 步骤200、将其中一个所述测点作为替补测点，另三个所述测点通过算法块接入模拟量三选中值模块，并通过模拟量三选算法输出测点信号值输出，并通过PID算法输出系统调节指令。

[0009] 优选的，四个所述的测点分别为测点一、测点二、测点三以及作为替补测点的测点四；

[0010] 当测点一、测点二、测点三、测点四的信号值经过质量判断块判断后，都达到预定合格要求，则模拟量三选中值模块输出三个测点中的一个中间值给下游的PID算法块；

[0011] 当在某一时刻，所述测点一、测点二、测点三中任一测点出现电信号开路状况，测点四通过切换块替换掉该测点，并通过模拟量三选中值模块输出测点替换后的中间值给下游的PID算法块。

[0012] 优选的，还包括：当测点一、测点二和测点三中的任一测点出现电信号开路状况，则测点的质量判断块输出点由“1”翻转为“0”，其他测点的质量判断块输出点均为“1”。

[0013] 优选的，还包括：出现电信号开路状况的测点与其他未出现电信号开路状况的测点共同作用发出一个1秒的脉冲信号至RS触发器，使得切换块接受替补测点的信号，即模拟量三选中值模块的输入端接受替补测点的信号。

[0014] 优选的，所述模拟量三选算法包括：

[0015] 首先通过质量判断块对输入的三个测点信号进行质量判断；

[0016] 当输入的三个测点信号质量都符合预定要求，再进行偏差值判断，如果两两测点信号之间的偏差值都在允许的范围内，模拟量三选中值模块则在三个测点信号中选择一个中间值输出，并传递给下游的PID算法块；

[0017] 当三个测点信号中有一个测点信号质量不符合预定要求，而另两个测点信号质量符合要求，模拟量三选中值模块自动剔除不符合要求的测点信号，并对剩下两个测点信号进行偏差值判断；

[0018] 如果剩下两个测点信号之间的偏差值在允许范围之内，则模拟量三选中值模块输出两个测点信号的平均值作为算法输出；

[0019] 如果剩下两个测点信号之间的偏差值超出允许范围，则模拟量三选中值模块输出两个测点信号中的较大值作为算法输出；

[0020] 当三个测点信号中有两个或三个测点信号不符合预定要求，则系统报警并提示该系统严重故障。

[0021] 优选的，所述质量判断块的质量判断方法包括：

[0022] 首先设定整个质量判断块测量基准；

[0023] 然后检测测点信号是否存在外在因素，再排出外在因素干扰后进行测点信号的质量判断；

[0024] 将输入的测点信号和测量基准进行对比，判断所有测点信号是否符合测量基准。

[0025] 优选的，所述外在因素包括测点连接状况。

[0026] 优选的，所述PID算法块得到模拟量三选中值模块输出的中间值，并作为测量值PV。

[0027] 优选的，所述替补测点的数量还可以为2个或2个以上。

[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0029] 通过本发明的逻辑算法，使某一自动调节系统中的某测点在进行检修时，只需要某测点信号瞬间开路或在逻辑里“强制坏点”，即可使该测点退出自动调节系统，而不必该调节系统退出自动，在检查或检修结束后，检修人员确认测点正常运行，在逻辑里点击“复位按钮”即可使被退出的测点重新投入自动调节系统中，替补测点重新回到待定替补的位置，解决了日常机组运行中遇到的大部分的问题，极大改善了检修人员和运行人员的工作环境和工作强度。

附图说明

[0030] 图1为本发明的流程示意图；

[0031] 图2为本发明的模拟量三选中值模块示意图；

[0032] 图3为本发明的PID算法块示意图。

具体实施方式

[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 如图1至图3所示，本发明提供了一种模拟量多测点逻辑算法，包括如下步骤：

[0035] 步骤100、在待测系统上设置四个测点；

[0036] 步骤200、将其中一个测点作为替补测点，另三个测点通过算法块接入模拟量三选中值模块，并通过模拟量三选算法输出测点信号值输出，并通过PID算法输出系统调节指令。

[0037] 在自动调节系统某一测点出现状况而不能继续安全使用时，可以通过替补测点来代替出现状况的测点，来保证模拟量三选中值模块能稳定的得到三个输入信号，而当两个或两个以上的测点均出现状况时，则直接判断系统故障，需要进行检修。

[0038] 作为本实施方式一种优选的方案，也可以设置2个或2个以上的替补测点，用于在多个测点出现状况时来取代该测点。

[0039] 在本实施方式中，四个的测点可以记录为为测点一、测点二、测点三以及作为替补测点的测点四；

[0040] 当测点一、测点二、测点三、测点四的信号值经过质量判断块判断后，都达到预定合格要求，则模拟量三选中值模块输出三个测点中的一个中间值给下游的PID算法块；

[0041] 当在某一时刻，测点一、测点二、测点三中任一测点出现电信号开路状况，测点四通过切换块替换掉该测点，并通过模拟量三选中值模块输出测点替换后的中间值给下游的PID算法块。

[0042] 在本实施方式中，当测点一、测点二和测点三中的任一测点出现电信号开路状况，则测点的质量判断块输出点由“1”翻转为“0”(即为“非”逻辑信号)，其他测点的质量判断块输出点均为“1”，此时，“0”信号的测点与其他表现为“1”信号的测点共同作用发出一个1秒的脉冲信号至RS触发器，使得切换块接受替补测点的信号，即模拟量三选中值模块的输入端接受替补测点的信号，这样使模拟量三选算法中值模块始终(严格说有几乎忽略的切换时间)在三个测点信号中选择一个中间值作为该算法块的输出，就使该控制系统工作在最佳状态。

[0043] 本实施方式中的模拟量三选算法具体步骤为：

[0044] 步骤一、首先通过质量判断块对输入的三个测点信号进行质量判断；

[0045] 步骤二、当输入的三个测点信号质量都符合预定要求，再进行偏差值判断，如果两两测点信号之间的偏差值都在允许的范围内(只有三个偏差值都在允许的范围才认为三个测点信号都是正常的)，模拟量三选中值模块则在三个测点信号中选择一个中间值输出，并传递给下游的PID算法块；PID算法块得到模拟量三选中值模块输出的中间值，并作为测量值PV；

[0046] 步骤三、当三个测点信号中有一个测点信号质量不符合预定要求，而另两个测点信号质量符合要求，模拟量三选中值模块自动剔除不符合要求的测点信号，并对剩下两个测点信号进行偏差值判断；

[0047] 步骤四、如果剩下两个测点信号之间的偏差值在允许范围之内，则模拟量三选中值模块输出两个测点信号的平均值作为算法输出；

[0048] 步骤五、如果剩下两个测点信号之间的偏差值超出允许范围，则模拟量三选中值模块输出两个测点信号中的较大值作为算法输出；

[0049] 步骤六、当三个测点信号中有两个或三个测点信号不符合预定要求，则系统报警并提示该系统严重故障。

[0050] 在本实施方式中，质量判断块的质量判断方法为：

[0051] 首先设定整个质量判断块测量基准；然后检测测点信号是否存在外在因素，再排出外在因素干扰后进行测点信号的质量判断；将输入的测点信号和测量基准进行对比，判断所有测点信号是否符合测量基准。

[0052] 下面以600兆瓦火力发电机组的锅炉炉膛压力自动系统为例具体介绍该逻辑算法：

[0053] 首先在锅炉炉膛内部安装三套压力测量装置，三套压力测量装置分别安装在测点一、测点二、测点三，测点一、测点二、测点三得到的测点信号分别为X1、X2、X3，同时另外安装一套压力测量装置对炉膛内部进行测点四的压力测量，测量得到信号为X4。

[0054] 当测点一、测点二、测点三测到的X1、X2、X3处于正常状态，没有出现开路情况，通过模拟量三选中值算法来输出，测点一、测点二、测点三测到的X1、X2、X3分别输出到模拟量三选中值算法的A端口、B端口、C端口，通过模拟量三选中值算法进行算法判断。

[0055] 当测点一、测点二、测点三中由于外部因素出现开路的时候，以测点一为例，则测点一的X1出现开路，则在逻辑中测点一的质量判断块输出点X1由“1”翻转为“0”，而其它三个测点X2、X3、X4的质量判断块输出点都是“1”，这样X1的“0”的非与X2、X3、X4的“1”结合之后发出一个1秒的脉冲信号置位RS触发器(Q＝1)，使切换块系统的输出接受测点四的信号，从而将测点一替换为测点四，使得X4输入到A端口，即模拟量三选算法块的“A”输入接受测点四信号，模拟量三选中值算法块对X4、X2、X3进行运算处理。

[0056] 当测点二或者测点三出现开路的时候，也同上，整个过程始将测点四的X4作为测点一、测点二、测点三这三个测点的替补测点确保整个测量过程可以稳定进行。

[0057] 在模拟量三选中值算法块的A端口、B端口、C端口分别接收到信号之后，通过模拟量三选中值算法块进行判断和输出。

[0058] 当A端口、B端口、C端口的信号都符合要求，且两两之间的差值在设定模块的设定范围之内，则模拟量三选中值算法块输出A端口、B端口、C端口三个端口信号的中值作为输出；

[0059] 当A端口、B端口、C端口的信号有一个质量不符合要求，而另外两个质量符合要求的时候(以A端口信号不符合要求为例)，则模拟量三选中值算法块自动剔除A端口的信号，再对剩下的B端口、C端口信号进行差值对比；

[0060] 如果B端口、C端口信号的差值在设定模块的设定范围之内，则整个算法块输出B端口、C端口信号的平均值作为输出；

[0061] 如果B端口、C端口的差值不再设定模块的设定范围之内，则整个算法块输出B端口、C端口中的较大信号值作为输出。

[0062] 当A端口、B端口、C端口的信号有两个质量都不符合要求，则模拟量三选中值算法块输出另外一个符合要求的测点信号，同时报警，提示该系统严重故障。

[0063] 模拟量三选中值算法块输出的信号作为PID算法块的输入PV，同时输入的PV和PID算法块的设定值SP进行对比，PID算法块运算后输出指令去调节引风机出力，从而使锅炉的送风量与引风量达到一个稳态平衡，从而使锅炉炉膛工作在微正压或微负压状态，以保护炉膛不被破坏。

[0064] 该优化算法不仅可以应用于锅炉炉膛压力自动调节系统中，在锅炉给水自动调节系统中的汽包水位、给水流量、蒸汽流量以及其它重要的自动调节系统都可应用。

[0065] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。