发明内容
本发明的目的,就在于提供一种能提供报警及有效克服AGC目标信号异常、提高AGC安全性能和提高机组AGC投入率的信号处理装置。
本发明提供的AGC目标信号预处理装置,包括:信号品质测试回路(I)、高低限监视报警回路(II)、偏差运算及监视报警回路(III)和信号异常综合报警回路(V):
所述的信号品质测试回路含:1个质量判断TQ模块(01),当输入的AGC目标指令超出变送器量程的高低限时,发出坏质量报警至信号异常综合报警回路(V);
所述的高低限监视报警回路含:第一ALARM高低限监视报警模块(02),输入有AGC目标上限和下限,以及AGC目标原始值,当AGC目标原始值大于AGC目标上限或低于AGC目标下限时,发出报警至信号异常综合报警回路(V);
所述的偏差运算及监视报警回路含:第一、第二乘法模块(03、04)、第一DEV偏差运算和报警模块(05)、第二高低限监视报警模块(06)及第一延时通模块(07);
第一乘法模块(03)输出AGC允许最大正向步长报警限(AGC允许的最大步长的(0.8--1.2)倍),第二乘法模块(03)输出AGC允许最大反向步长报警限(AGC允许的最大步长的(-0.8--1.2)倍);
第一DEV偏差运算和报警模块(05)输入AGC允许的最大步长的±(0.8-1.2)倍、AGC目标原始值与切换模块(27)输出的预处理后的AGC目标值(此值为回路(VI)的输出的内部连接信号),当AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差超过AGC允许最大正向步长报警限(AGC允许的最大步长的(0.8--1.2)倍)时,第一DEV偏差运算和报警模块(05)的输出D端发出报警信号至信号异常综合报警回路(V);
AGC目标信号异常综合报警回路(V):包括第三或逻辑模块(23)和第四延时通模块(24),第三或逻辑模块(23)输入质量判断TQ模块(01)、第一ALARM高低值监视报警模块(02)和第一DEV偏差运算和报警模块(05)的报警输出信号,如任一报警信号为真并持续超过预定时间(1秒-600秒),则第四延时通模块(24)输出为真,向机组控制系统和运行人员发出报警,并强制退出机组AGC方式。
在上述基础上,本发明还可以做进一步的改进:
AGC目标信号接收和传输模块(VI):包括第四非逻辑模块(25)、第三与逻辑模块(26)和第三切换模块(27);
第四非逻辑模块(25)输入信号异常综合报警回路(V)第三或逻辑模块(23)的输出;
第三与逻辑模块(26)输入第四非逻辑模块(25)输出、第三延时通模块(07)输出的AGC目标变化步长有效信号及第二或逻辑模块(22)输出的AGC信号方向变化允许信号至第三切换模块(27);
第三切换模块(27)的输入还有AGC目标原始输入值;
当第三或逻辑模块(23)的输出为假、AGC目标变化步长有效、AGC信号方向变化允许时,第三与逻辑模块(26)输出为真,第三切换模块(27)输出的预处理后的AGC目标值等于AGC目标原始输入值;当第三与逻辑模块(26)输出为假,第三切换模块(27)输出的输出值保持。
设有信号反向延时处理模块(IV):含第二偏差报警模块(08)、第三乘法模块(09)、第一切换模块(10)、第二切换模块(11)、速率限制模块(12)、微分模块(13)、第三、第四高低限监视报警模块(14)、(19)、第一、第二延时关模块(15)、(17)、第一、第二非逻辑模块(16)、(18)、第一、第二与逻辑模块(20)、(21)和第二或逻辑模块(22);
第二偏差报警模块(08)输入预处理后的AGC目标值及机组负荷设定值,当两者的差值超出上或下限时输出;
速率限制模块(12)输入预处理后的AGC目标值、第一切换模块(10)输出的上限和第二切换模块(11)输出的下限,产生经速率限制后的负荷设定值;
微分模块(13)将经速率限制后的负荷设定值微分后得出负荷变化速率值输出;
第三高低限监视报警模块(14)输入负荷设定值负荷变化速率及其高、低报警限, 输出负荷设定正、反方向指示,正向指示值依次经第一延时关模块(15)和第一非逻辑模块(16),输出机组负荷设定正向变化结束信号;负向指示依次经第二延时关模块(17)和第二非逻辑模块(18),输出机组负荷设定反向变化结束信号;
第四高低限监视报警模块(19)输入AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差及其高、低报警限,输出偏差的正负指示;
第一与逻辑模块(20)输入AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差正指示及第一非逻辑模块(16)的输出;
第二与逻辑模块(21)输入AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差负指示及第二非逻辑模块(16)的输出;
第二或逻辑模块(22)输入第一、第二与逻辑模块(20)、(21)的输出,然后输出至信号保持和接收模块;
同时第一DEV偏差运算和报警模块(05)的偏差输出Y送至第二高低限监视报警模块(06),当该偏差值大于预设的AGC目标变化不灵敏区(机组额定负荷的0%--10%)时,通过第三延时通模块(07)延时(0.1秒-120秒)后,发出AGC目标变化步长有效信号至信号保持和接收模块。
本发明和现有技术相比具有以下优点:采用本装置可有效避免AGC信号异常对机组正常运行的冲击,也可避免由于AGC信号的小幅波动造成机组负荷、燃料、给水、汽温等的频繁变化,对提高机组稳定运行具有良好的作用,安全和经济效益明显。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解,下面对图2中出现的一些符号做些说明:
内部连接信号
实线连接线-模拟量信号连接线
虚线连接线-开关量信号连接线
×--乘法运算 dx/dt-微分运算
TQ-信号品质测试模块 HLARM-高低限监视报警
DEV-偏差运算及监视报警 RATLMT-速率限制
T-信号切换 TD ON-延时通
TD OFF-延时断 OR-或逻辑
&-与逻辑 NOT-非逻辑
图2部分算法功能描述
TQ-信号品质测试模块
本功能块取输入测点所属功能块的状态,并转换为布尔量输出。在输入指针为NULL(空值)时,输出全1。
标记名 |
数据类型 |
缺省值 |
描述 |
输出Q |
bool |
F |
品质指示,0=Good,1=Bad |
HLARM-高低限监视报警
对输入高低限检查,置位相应的开关指示位。
标记名 |
数据类型 |
缺省值 |
描述 |
输出D |
bool |
F |
报警指示 |
输出D1 |
bool |
F |
越高限报警指示 |
输出D2 |
bool |
F |
越低限报警指示 |
输入X |
Float |
0.0 |
以B.I方式表示的指针,或是立即浮点数 |
输入H |
float |
0.0 |
上限变量,以B.I方式表示的指针,或是 立即浮点数 |
输入L |
float |
0.0 |
下限变量,以B.I方式表示的指针,或是 立即浮点数 |
DEV-偏差运算及监视报警
对2个输入信号偏差运算,并进行偏差监视报警
标记名 |
数据类型 |
缺省值 |
描述 |
输出Y |
float |
0.0 |
偏差输出 |
输出D |
bool |
F |
越限指示 |
输出D1 |
bool |
F |
越上限指示 |
输出D2 |
bool |
F |
越下限指示 |
输入X1,X2 |
float |
0.0 |
以B.I方式表示的指针,或是立即浮点 数 |
输入DH |
float |
100.0 |
上限变量,以B.I方式表示的指针,或 |
|
|
|
是立即浮点数 |
输入DL |
float |
-100.0 |
下限变量,以B.I方式表示的指针,或 是立即浮点数 |
RATLMT-速率限制
对输入信号进行速率限制输出,输出的速率被限于PL和NL之间。
if(X(n)的速率≥PL(n))Y(n)=Y(n-1)+PL(n)*T;
else if(X(n)的速率≤NL(n))Y(n)=Yn-1)-NL(n)*T;
else Y(n)=X(n);
标记名 |
数据类型 |
缺省值 |
描述 |
输出Y |
float |
0.0 |
速率限制器输出 |
输入X |
float |
0.0 |
以B.I方式表示的指针,或是立即浮点数 |
输入PL |
float |
100.0 |
正向速率限,以每分钟的变化量为单位 |
输入NL |
float |
100.0 |
负向速率限,以每分钟的变化量为单位 |
T-信号切换
本功能块按输入开关量的值选择二个模拟量之一作为输出,存放在O中。
标记名 |
数据类型 |
缺省值 |
描述 |
输出O |
float |
0.0 |
无扰切换输出,Z=1,O=Y端输入;Z=0,O=N端输入 |
输入Y,N |
float |
0.0 |
以B.I方式表示的指针,或是立即浮点数 |
输入Z |
bool |
F |
选择开关,以B.I方式表示的指针,或是立即布尔数 |
TD ON-延时通
当输入信号set从0变到1时,经过计时时间DT后,输出信号D上升为高电平并跟随输入信号的复位变为0。Set信号的宽度小于DT时,输出D保持为0。当Rst复位信号的上升沿到达时,输出D立即复位。
标记名 |
数据类型 |
缺省值 |
描述 |
输入Set |
bool |
F |
以B.I方式表示的指针,或是立即布尔 数 |
输出D |
bool |
F |
输出,结束指示开关 |
输入DT |
float |
1.0 |
计时时间,单位:秒 |
TD OFF-延时断
当Set信号从0变到1时,输出D跟随到1,在输出D未被复位前,则在最后一个Set信号的下降沿延时DT后,输出D才被复位。
标记名 |
数据类型 |
缺省值 |
描述 |
输入Set |
bool |
F |
以B.I方式表示的指针,或是立即布尔 数 |
输出D |
bool |
F |
输出,结束指示开关 |
输入DT |
float |
1.0 |
计时时间,单位:秒 |
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的信号预处理流程图,如图2中短虚线框所示所示,本发明的AGC 目标负荷预处理装置实施例,
包括:信号品质测试回路(I)、高低限监视报警回路(II)、偏差运算及监视报警回路(III)、信号异常综合报警回路(V)及信号接收和传送回路(VI):
所述的信号品质测试模块(I)含:1个质量判断TQ模块(01),当输入的AGC目标指令超出变送器量程的高低限时,发出坏质量报警至信号异常综合报警回路(V);
所述的高低限监视报警模块(II)含:第一ALARM高低限监视报警模块(02),输入有AGC目标上限和下限,以及AGC目标原始值,当AGC目标原始值大于AGC目标上限或低于AGC目标下限时,发出报警至信号异常综合报警回路(V);
所述的偏差运算及监视报警模块(III)含:第一、第二乘法模块(03、04)、第一DEV偏差运算和报警模块(05)、第二高低限监视报警模块(06)及延时通模块(07);
第一乘法模块(03)输出AGC允许最大正向步长报警限(AGC允许的最大步长的1.05倍),第二乘法模块(03)输出AGC允许的最大步长的负1.05倍;
第一偏差运算和报警模块(05)输入AGC允许的最大步长的正负1.05倍、AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值(此值为回路(VI)的输出的内部连接信号),当AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差超过AGC允许最大正向步长报警限(AGC允许的最大步长的1.05倍)时,第一偏差报警模块(05)的输出D端发出报警信号至异常综合报警模块;
所述的信号异常综合报警回路(V):包括第三或逻辑模块(23)和第四延时通模块(24),第三或逻辑模块(23)输入综合质量监视模块(01)、高低值监视报警模块(02)和第一偏差运算和报警模块(05)的报警输出信号,如任一报警信号为真并持续超过预定时间,则延时通模块(24)输出为真,向机组控制系统和运行人员发出报警,并强制退出机组AGC方式。
所述的信号保持和接收模块(VI);信号接收和传输模块:包括第四非逻辑模块(25)、第三与逻辑模块(26)和第三切换模块(27);
第四非逻辑模块(25)输入信号异常综合报警回路(V)第三或逻辑模块(23)的输出;
第三与逻辑模块(26)输入第四非逻辑模块(25)输出、AGC目标变化步长有效信号及AGC信号方向变化允许信号至第三切换模块(27);
第三切换模块(27)的输入还有AGC目标原始输入值;
当报警综合模块(23)的输出为假、AGC目标变化步长有效、AGC信号方向变化允许时,模块(26)输出为真,切换模块(27)输出的预处理后的AGC目标值等于AGC目标原始输入值;当模块(26)输出为假,切换模块(27)输出的输出值保持。
设有信号反向延时处理模块(IV):含第二偏差报警模块(08)、第三乘法模块(09)、第一切换模块(10)、第二切换模块(11)、速率限制模块(12)、微分模块(13)、第三、第四高低限监视报警模块(14)、(19)、第一、第二延时关模块(15)、(17)、第一、第二非逻辑模块(16)、(18)、第一、第二与逻辑模块(20)、(21)和第二或逻辑模块(22);
第二偏差报警模块(08)输入预处理后的AGC目标值及机组负荷设定值,当两者的差值超出上或下限时输出;
速率限制模块(12)输入预处理后的AGC目标值、速率限制输出的上下限,产生经速率限制后的负荷设定值;
微分模块(13)将经速率限制后的负荷设定值微分后得出负荷变化速率值输出;
第三高低限监视报警模块(14)输入负荷设定值负荷变化速率及其高、低报警限,输出负荷变化速率的正指示依次经第一延时关模块(15)和第一非逻辑模块(16),输出机组负荷设定正向变化结束信号,负指示依次经第二延时关模块(17)和第二非逻辑 模块(18),输出机组负荷设定反向变化结束信号;;
第四高低限监视报警模块(19)输入AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差及其高、低报警限,输出偏差的正负指示;
第一与逻辑模块(20)输入AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差正指示及第一非逻辑模块(16)的输出;
第二与逻辑模块(21)输入AGC目标原始值与预处理后的AGC目标值的偏差负指示及第二非逻辑模块(16)的输出;
第二或逻辑模块(22)输入第一、第二与逻辑模块(20)、(21)的输出,然后输出至信号保持和接收模块;
同时模块(05)的偏差输出Y送至第二高低限监视报警模块(06),当该偏差值大于1%机组额定负荷或低于-1%机组额定负荷,通过第三延时通模块(07)延时后,发出AGC目标变化步长有效信号至信号保持和接收模块。
模块(13)、模块(14)判断当前机组负荷的动作方向,当AGC目标作反方向变化时,通过模块(15)--(19)的作用,必须等待一段反向延时时间(本例为60秒);如果AGC目标不是反向变化,则可继续接收新的AGC目标信号。
各回路的功能如下所述:(参见图1和图2)
信号品质测试回路检测AGC目标信号的质量,超过AGC目标信号量程的信号进行剔除并向报警回路e发出报警信号;
高低限监视报警回路检测AGC目标信号的量值,对超过机组允许调节上下限的AGC目标信号进行剔除并向报警回路e发出报警信号;
偏差运算及监视报警回路检测AGC目标信号的单次的变化步长,对小于机组设定的最小变化步长的AGC目标信号不向前传送;对超过机组设定的最大步长的AGC目标信 号进行剔除并向报警回路e发出报警信号;
AGC目标信号反向延时处理回路检测AGC目标信号是否是反向变化,如果是反向变化,AGC目标反向变化前首先保持一段预设的反向变化时间;如果不是反向变化,则继续接收新的AGC目标信号;
延时报警回路综合回路a、回路b、回路c所发出的报警信号,如任一报警信号为真并持续超过预定时间,则向机组控制系统和运行人员发出报警,并强制退出机组AGC方式;
信号保持和接收回路输入AGC目标负荷预处理装置的调度侧来的AGC目标原始信号,先后经过信号质量判断、机组AGC有效调度范围判断、AGC目标变化步长的有效性判断和AGC目标反向延时处理,最后输出变化稳定的和符合机组运行特性的AGC目标负荷至机组负荷设定控制回路,产生机组的实际负荷设定值,控制机组实际负荷。