Диплом. Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов 6
 Скачать 373.69 Kb.
|
1.5 Разработка алгоритма работы котла КВГМ-1001.5.1 Описание алгоритма работыТехнологический процесс работы котла КВГМ-100, состоит из нескольких этапов. Следовательно, и сама программа будет работать, тоже в несколько этапов. Алгоритм работы контроллера Р-112 можно представить в виде: Регулятора воздуха; Регулятора разрежения в топке котла. Регулятор воздуха. С помощью ключа на пульте управления дискретный сигнал подается на дискретный вход контроллера "Ремиконт – 112". Откуда подается на 6 вход алгоблока 2.8 (43 ПЕР) и инверсно на 7 вход этого же алгоблока. Согласно логике работы алгоблока 43 ПЕР, при наличии логической единицы на 6 входе включается 2 вход алгоблока, который в свою очередь подключается к аналоговому выходу (11) этого алгоблока. При наличии логической единицы на 7 входе, подключается 3 вход алгоблока к аналоговому выходу (11). Аналоговые входа 2 и 3 масштабируются с помощью коэффициентов К2 и К3. Поэтому имеется возможность масштабировать сигнал по давлению газа поступающий с датчиков давления в соответствии с количеством выбранных горелок (1 или больше). Отмасштабированный сигнал давления газа представляет собой задания по давлению воздуха для регуляторов 2.7(11 РИС) и 2.8(02 РАН). Сигнал заводится на 2-е входа регуляторов с инвертированием. В алгоблоке 2.7(11 РИС) инвертированный сигнал по давлению воздуха суммируется с реальным значением давления воздуха поступающего с датчика давления и формирует сигнал рассогласования  в соответствии с которым формируется выходной сигнал алгоблока 2.7(11РИС). При отрицательном значении увеличивается сигнал выхода и наоборот при положительном значении уменьшается сигнал выхода, при этом добиваются, чтобы была равна нулю. Сформированный сигнал с выхода (11) подается на импульсный выход контроллера Р-112 для управления исполнительным механизмом МЭО. Аналогично параллельно работает регулятор 2.8(02РАН). С аналогового выхода (11) алгоблока 2.8(02 РАН) сформированный аналоговый сигнал подается на аналоговый выход контроллера для управления частотным преобразователем (ПЧ).При автоматическом режиме выход аналогового регулятора 2.8(02 РАН) подключается к выходу (11) этого же алгоблока. При отсутствии автоматического режима алгоблок 2.8(02РАН) переходит в режим слежения, т.е. на аналоговый выход подключается 6 вход алгоблока на который подается сигнал с ручного задатчика. Регулятор разрежения в топке котла. Разрежение в топке котла снимается с двух датчиков (39а) и (39г). Поскольку сигнал нестабилен применяется некоторое преобразование в двух алгоблоках 1.4(23 СЛЖ) и 1.8(53 СИТ). Сигнал с датчиков разрежения (39а) и (39г) приходит на 2 и 3 входа алгоблока 1.4(23 СЛЖ) и на 1 и 3 входа алгоблока 1.8(53 СИТ). На 2 вход алгоблока 1.8(53 СИТ) приходит усредненный сигнал с выхода (11) алгоблока 1.4(23 СЛЖ). С выхода (11) алгоблока 1.8(53 СИТ) выбранный сигнал поступает на 2 входа импульсного регулятора 2.1(12 РИН) и регуляторов 3.1(02 РАН) и 3.2(02 РАН). Одновременно на эти же алгоблоки с выхода алгоблока 1.2(34 КОР) поступает на 3 входа инверсный сигнал с датчиков расхода (41в) и (41д), совместно выводится информация на показывающий прибор измерения расхода устанавливаемого по месту (FI 41г). При работе на схеме с направляющими аппаратами в работу вступает импульсный регулятор 2.1(12 РИН). На 2 вход поступает сигнал разрежения и на 3 вход коллектирующий сигнал по расходу воздуха с алгоблока 1.2(34 КОР). Сигнал суммируется с заданием, после чего происходит разбаланс и формируется управляющий сигнал. Далее управляющий сигнал поступает на алгоблоки 2.2(45 ИЗО) и 2.3(45 ИЗО), кроме того эти алгоблоки необходимы для синхронизации направляющих аппаратов дымососов. Предварительно отслеженный сигнал о положении исполнительного механизма (39ж) и (39м) поступает на 4 и 5 входа алгоблока 2.1(12 РИН), что соответствует входам нуль-органа, где происходит формирование дискретного сигнала. Сформированный дискретный сигнал с выхода 12.1 попадает на 2 и 3 входа алгоблоков (45 ИЗО) и с выхода 12.2 попадает на 3 и 2 входа этих же алгоблоков. В алгоблоках (45 ИЗО) формируется сигнал для управления исполнительными механизмами МЭО и если один направляющий аппарат опережает другой, то в этих алгоблоках включается логика "Запрета", что позволяет синхронизировать направляющие аппараты. Кроме этого есть возможность работы на одном дымососе котла. Преключателями (Д1) или (Д2) выбирают дымосос, далее сигнал поступает на дискретный 8 вход алгоблоков (45 ИЗО). С алгоблока 2.1(12 РИН) сигнал будет уже поступать на 6 входа алгоблоков (45 ИЗО), что позволяет не включать логику "Запретов" и запускает в работу один дымосос. Тоже самое с учетом работы аналоговых регуляторов происходит и при работе с ПЧ. При отсутствии автоматического режима или выборе преобразователя алгоблоки 3.1(02 РАН) и 3.2(02 РАН) находятся в режиме слежения, т.е. отслеживают сигнал задатчика на 6 входах. При наличии обоих сигналах на выход (11) этих алгоблоков подается сигнал сформированный регулятором. При одинаковых настройках регулятора на выходе и формируется одинаковый сигнал и на входа 4 и 5 нуль-органа заводится частота преобразователя. Блок-схема алгоритма, таблицы коэффициентов и конфигурации приведены в приложении 4. 1.5.2 Стандартные алгоритмы, примененные в алгоритме работыПри разработке алгоритма, управляющего работой котла, использовались стандартные алгоритмы из библиотеки алгоритмов контроллера Ремиконт. Их названия приведены в таблице 3. Таблица 3. Алгоритмы из библиотеки контроллера Ремиконт.
РАН (02) – ПИД аналоговый с нуль-органом. Алгоритм формирует сигнал рассогласования и осуществляет пропорционально–интегрально–дифференциальное (ПИД) преобразование этого сигнала. Сигнал рассогласования формируется как разность между суммой трех входных сигналов и сигналом задания. Суммирование входного сигнала осуществляется с помощью двух сумматоров. Сигнал рассогласования равен:  (1.10)Сигнал задания хздн находится в диапазоне  102,3 %, поэтому суммарный сигнал двух сумматоров также не должен выходить за этот диапазон.ПИД-преобразование выполняется в соответствии с передаточной функцией:  (1.11)На входе ПИД-звена вводится зона нечувствительности  и сигнал рассогласования инвертируется. При  сигнал на входе ПИД-звена равен нулю; при  на вход ПИД-звена поступает сигнал, равный  .На выходе ПИД-звена установлен стандартный ограничитель. При достижении порога ограничения интегрирование в ПИД-звене прекращается и выходной сигнал интегратора "замораживается". Параметры настройки. k2 – k5 – масштабные коэффициенты соответственно по входам 2 – 5 алгоритма. Сигнал на входе 1 не масштабируется; H1, H2 – уровни ограничения выходного сигнала. Соответственно по минимуму и максимуму; Н3,Н4 – соответственно порог срабатывания нуль-органа и гистерезис; Δ – зона нечувствительности; Ти,Тд – постоянные времени соответственно интегрирования и дифференцирования; Тм – коэффициент, обычно устанавливаемый равным времени перемещения исполнительного механизма, соответствующего 100%-му изменению регулируемого параметра; Тк – постоянная времени динамической балансировки алгоритма. РИС (11) – ПИД импульсный стандартный. Алгоритм формирует сигнал рассогласования и совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости приближенно выполняет ПИД-преобразование этого сигнала. Сигнал рассогласования формируется как разность между суммой пяти входных сигналов Х1 – Х5 и сигналом задания. Суммирование входных сигналов осуществляется с помощью двух сумматоров. Первый сумматор стандартный, но без фильтра. Выходной сигнал второго  (1.12)Свойства второго сумматора аналогичны свойствам первого за исключением того, что суммируются лишь два входных сигнала. Сигнал рассогласования равен:  (1.13)Сигнал задания xздн находится в диапазоне ±102.3%, поэтому суммарный сигнал двух сумматоров также не должен выходить за этот диапазон. Алгоритм содержит ПДД2-звено, имеющее передаточную функцию:  (1.14)Что совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости дает передаточную функцию вида:  (1.15)Тм и Тм,0 – соответственно, установленный оператором коэффициент, определяющий полное время перемещения исполнительного механизма, и действительное время, с которым работает исполнительный механизм. Полное время перемещения исполнительного механизма – время его включения, которое приводит к 100%-му изменению регулирующего параметра. Обычно Тм=Тм,0. При этом, устанавливаемый оператором коэффициент kп характеризует действительный коэффициент пропорциональности регулятора. В противном случае значение коэффициента пропорциональности равно kпТм/Тм,0. На входе ПДД2-звена сигнал инвертируется и вводится зона нечувствительности. Имеется возможность установить четыре дискретных значения минимальной длительности импульса tи мин, которая зависит от произведения двух параметров Δ и Тм и определяется из таблицы 4. Таблица 4.
Если выбирается Тм=Тм,0 , то при любых значениях δ ≥ 12 "автоматически" устанавливается максимально допускаемая длительность минимального импульса, при которой отсутствуют автоколебания в замкнутой системе в режиме одного включения. Если δ < 12, автоколебания возможны в режиме одного включения. Алгоритм РИС имеет нуль-орган, может работать в режиме дистанционного управления и переходить в отключенное состояние. В данном алгоритме отсутствует звено балансировки узла дистанционного управления. В связи с этим при переходе на дистанционный режим выходной сигнал алгоритма скачком принимает значение сигнала на входе 6. В данном алгоритме предусмотрена возможность динамической и статической балансировки алгоритма. Балансировка производится при отключении алгоритма, что имеет место в одном из режимов ДИСТ, РУЧН, СЛЕЖ. В отключенном состоянии звенья Д и Д2 обнуляются, поэтому после включения алгоритма при постоянном сигнале рассогласования и в комплекте с исполнительным механизмом постоянной скорости, алгоритм ведет себя как интегрирующее звено. Параметры настройки. k2 – k5 – масштабные коэффициенты соответственно по входам 2 – 5 алгоритма. Сигнал на входе 1 не масштабируется; Н3,Н4 – соответственно порог срабатывания нуль-органа и гистерезис; Δ – зона нечувствительности; Kп – коэффициент пропорциональности; Ти,Тд – постоянные времени соответственно интегрирования и дифференцирования; Тм – коэффициент, обычно устанавливаемый равным времени перемещения исполнительного механизма, соответствующего 100%-му изменению регулируемого параметра; Тк – постоянная времени динамической балансировки алгоритма. РИН (12) – ПИД импульсный с нуль-органом. С учетом особенностей, присущих алгоритмам импульсного регулирования, алгоритм РИН соответствует алгоритму РАН. СЛЖ (23) – слежение. Алгоритм отслеживает сигнал , образованный разностью между суммой трех входных сигналов и сигнала задания. Входные сигналы суммируются с помощью стандартного сумматора.Функция слежения заключается в следующем. В установившемся режиме сигнал у на входе звена слежения равен сигналу . Если сигнал изменится, причем скорость этого изменения будет больше скорости слежения, равной 100/TI [%/мин], сигнал у начнет изменяться с постоянной скоростью 100/T1 [%/мин], стремясь сравняться с сигналом . Если скорость изменения сигнала меньше скорости слежения, сигнал у в каждом цикле успевает сравняться с сигналом и поэтому сохраняется равенство у = .На выходе звена слежения установлен стандартный ограничитель. Параметры настройки. k2 – k3 – масштабные коэффициенты соответственно по входам 2 – 3 алгоритма. Сигнал на входе 1 не масштабируется; k5 – коэффициент, определяющий степень автоподстройки параметра TI; H1, H2 – уровни ограничения выходного сигнала. Соответственно по минимуму и максимуму; Н3,Н5 – соответственно пороги срабатывания двух пороговых элементов; H4 – гистерезис, одинаковый для обоих пороговых элементов; TI – постоянная времени фильтра; Т4, Т5 – постоянные времени звеньев динамической балансировки соответственно алгоритма и узла дистанционного управления. КОР (34) – корень квадратный. Алгоритм выполняет операцию извлечения корня из двух сигналов, сформированных каналами a и b. Извлечение корня из положительных сигналов выполняется по формуле:  (1.16)где у – выходной сигнал алгоритма; хa, хb – сигналы соответственно по каналам a и b; все сигналы выражаются в процентах. Извлечение корня из отрицательного числа выполняется по формуле:  (1.17)Таким образом, при стопроцентном сигнале по одному из каналов и при нулевом сигнале по другому каналу выходной сигнал алгоритма также равен 100 % Параметры настройки. k2 – k5 – масштабные коэффициенты соответственно по входам 2 – 5 алгоритма. Сигнал на входе 1 не масштабируется; H1, H2 – уровни ограничения выходного сигнала. Соответственно по минимуму и максимуму; Н3,Н5 – соответственно пороги срабатывания двух пороговых элементов; H4 – гистерезис, одинаковый для обоих пороговых элементов; T2, T3 – постоянная времени фильтра соответственно по каналам a и b; Т4, Т5 – постоянные времени звеньев динамической балансировки соответственно алгоритма и узла дистанционного управления. ПЕР (43) – переключение. Алгоритм выполняет функцию коммутатора аналоговых сигналов. Алгоритм подключает к аналоговому выходу один из пяти сигналов: один внутренний (сигнал задания) и четыре внешних, поданных на входы 1 – 4. Дискретные команды на переключение подаются на входы 5 – 8 алгоритма. Команда, поданная на вход с меньшим номером, имеет приоритет над командами, поданными на вход с большим номером. Сигнал на дискретном выходе в двоичном коде фиксирует текущее положение переключателя. Алгоритм считается выключенным, если на его дискретные входы не подано ни одной команды. В этом случае к аналоговому выходу алгоритма подключен внутренний задатчик. Если на любой из входов 5 – 8 подан дискретный сигнал, к аналоговому выходу подключается один из входов 1 – 4, при этом считается, что алгоритм работает в режиме дистанционного управления и ведущий алгоблок переходит в режим СЛЕЖ. В алгоритме предусмотрена балансировка любого из входов 1 – 4. Параметры балансировки устанавливаются при помощи коэффициента Т5. При Т5 = 0 балансировка отсутствует. При 0 < Т5 < ∞ вводится динамическая балансировка, благодаря которой при переходе в режим ДИСТ (при переключении с задатчика на любой из каналов 1 – 4) выходной сигнал меняется плавно с постоянной настраиваемой скоростью V=100/Т5 [%/мин]. Также плавно и с тойже скоростью происходит переход с одного из входов на любой другой. При Т5 = ∞ исходная разница в сигналах "замораживается" и присутствует как постоянна добавка к текущему сигналу. Алгоритм переходит в отключенное состояние, если он работает в одном из режимов ДИСТ, РУЧН, СЛЕЖ. В отключенном состоянии вводится балансировка канала задатчика, которая заключается в том, что к сигналу задатчика добавляется сигнал компенсации, устанавливающий точное равенство аналоговых сигналов по цепи задатчика и на выходе алгоблока. В алгоритме предусмотрено два вида указанной балансировки – динамическая и статическая. При динамической балансировке, после включения алгоритма (при отсутствии команд на входах алгоритма 5 – 8 и режимов РУЧН, СЛЕЖ) сигнал компенсации уменьшается до нуля с постоянной настраиваемой скоростью V=100/Т4 [%/мин]. Статическая балансировка осуществляется с помощью соответствующего автоматического изменения сигнала задатчика. После включения алгоритма последнее значение сигнала задания запоминается. При статической балансировке звено динамической балансировки обнуляется (Х9=0). Выбор вида балансировки канала задания осуществляется при помощи коэффициента Т4. При Т4=0 балансировка отсутствует, при 0 < Т4 < ∞ вводится динамическая, а при Т4 = ∞ - статическая балансировка. Контроль сигналов в различных точках алгоритма ведется с помощью стандартной процедуры. В контрольных точках 1 – 8 контролируются входные сигналы алгоритма, в точках 9, 10 – сигналы динамической балансировки соответственно по каналу задания и по входам 1 – 4. Параметры настройки. k2 – k4 – масштабные коэффициенты соответственно по входам 2 – 4 алгоритма. Сигнал на входе 1 не масштабируется; Т4 ,Т5 – постоянные времени звеньев динамической балансировки соответственно по каналам задания и по входам 1 – 4 алгоритма. ИЗО (45) – избирательное отключение. При отсутствии запретов алгоритм формирует выходной сигнал, равный размерности между сигналом на входе I и сигналом задания. Входной сигнал фильтруется. По разностному сигналу вводится зона не чувствительности. В алгоритме предусмотрены два типа запретов. Запрет на знак выходного сигнала запрещает изменение сигнала в область положительных и отрицательных значений. Команды запрета подаются в этом случае на входы соответственно 2 и 3. Если команды запрета поданы одновременно на входы 2 и 3, выходной сигнал алгоритмов становится равным нулю. Запрет на изменение выходного сигнала запрещает изменение сигнала выше или ниже (по абсолютной величине) того значения у0, которое имел выходной сигнал в момент действия запрета. Команда запрета на увеличение сигнала подается на вход 4, на уменьшение – на вход 5. Если команды запрета поданы одновременно на входы 4 и 5, выходной сигнал алгоритма "замораживается" при любом изменении входного сигнала. Параметры настройки. Н5 – зона нечувствительности; T3 – постоянная времени фильтра; Т4, Т5 – постоянные времени звеньев динамической балансировки соответственно алгоритма и узла дистанционного управления. СИТ (53) – среднее из трех. Алгоритм выделяет средний по уровню сигнал из трех входных аналоговых сигналов. Выходной сигнал фильтруется, суммируется с заданием и ограничивается стандартным ограничителем. Параметры настройки. H1, H2 – уровни ограничения выходного сигнала. Соответственно по минимуму и максимуму; Н3,Н5 – соответственно пороги срабатывания двух пороговых элементов; H4 – гистерезис, одинаковый для обоих пороговых элементов; TI – постоянная времени фильтра; Т4, Т5 – постоянные времени звеньев динамической балансировки соответственно алгоритма и узла дистанционного управления. |