CN105676801A - 机组自启停控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种机组自启停控制系统，该系统包括：功能组集装置，用于设定要对电厂执行的预设厂级控制目标，预设厂级控制目标由多个设备系统共同控制完成，顺次向每个子功能组集装置发送启动多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令；每个子功能组集装置根据接收的启动指令向启动指定设备系统所需的设备驱动端发送调用指令，并触发与指定设备系统对应的计时模块开始计时，在功能组集装置中设置的计时模块的计时达到指定设备系统的预设时长时，该计时模块触发功能组集装置向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令；每个设备驱动端根据接收的调用指令启动指定设备系统中的设备。该方案提高了机组自启停控制系统启动过程的确定性。
Description
技术领域
本发明涉及发电厂自动化控制技术领域，特别涉及一种机组自启停控制系统。
背景技术
在燃气-蒸汽联合循环二拖一发电机组中，系统结构较为复杂，运行人员需要面对两台燃气轮机、两台余热锅炉、三台发电机、一台蒸汽轮机及相关附属系统，运行责任重，照顾难度大，尤其是在机组系统启动、停止过程中，操作要求更高。
随着DCS系统发展的不断成熟和就地控制设备控制精度的不断提高，发电厂对控制系统的要求也不断提高。机组自启停控制系统(AutomaticPlantStart-upandShutdownSystem，简称APS)成为衡量电厂自动化程度的代表指标。
现有技术中APS设计示意图如图1所示，在GC层，承担了厂级系统控制模式的选择和控制要求的判断，其控制目标为厂级控制要求。在SGC层，承担了系统级的控制模式判断和控制过程实现，是厂里所用系统的唯一调用功能。机组所有设备系统的启停控制均由SGC层实现，无需运行干预。在驱动级，仅完成设备的开关、启停操作，仅包含设备的保护逻辑，其他的所有控制要求均由SGC层完成。在运行人员的实际操作过程中，其操作设备的唯一途径就是通过SGC实现。这样既保证了机组运行的多样性，方便运行根据实际情况随时调整机组运行设备的顺序，有可以保证系统运行的可靠性和安全性。
但是目前，针对燃气-蒸汽联合循环二拖一发电机组的APS中GC层的设计一般遵循以下原则，如图2所示：
(1)定位机组启动能力，确定基础的启动方式；
(2)以顺序流程为控制目标，单线程、简单模式，以SGC过程结束作为各个顺序动作的接口信号；
(3)以设备动作结果作为过程动作基准方式。
通过上述图2所示的典型设计流程图可知，现有技术的设计思路为在SGC、GC设计层，均以设备系统、控制子系统的测点反馈信号作为系统本步序完毕的标志，因此对就地设备的测点依赖性极大，且赋予了就地设备的测点很强的使命性，一旦测点布置、安装工艺存在问题，将使得APS的启动过程存在很大的不确定性。
发明内容
本发明实施例提供了一种机组自启停控制系统，以提高机组自启停控制系统启动过程的确定性。该系统包括：功能组集装置、多个子功能组集装置和多个设备驱动端，其中，所述功能组集装置，用于设定要对电厂执行的预设厂级控制目标，所述预设厂级控制目标由多个设备系统共同控制完成，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令；每个子功能组集装置，用于根据接收的启动指令向启动所述指定设备系统所需的设备驱动端发送调用指令，并触发与所述指定设备系统对应的计时模块开始计时；所述功能组集装置，包括：多个计时模块，所述多个设备系统中每个设备系统对应一个计时模块，每个计时模块用于在子功能组集装置启动与该计时模块对应的设备系统时开始计时，达到所述对应的设备系统的预设时长，该计时模块触发功能组集装置向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令；每个设备驱动端，用于根据接收的调用指令启动所述指定设备系统中的设备。
在一个实施例中，每个计时模块计时的预设时长是子功能组集装置调用设备驱动端来启动与该计时模块对应的设备系统中每个设备所需设定时长的总和。
在一个实施例中，每个计时模块，具体用于在设备驱动端启动温度控制设备时进行计时。
在一个实施例中，所述功能组集装置，还用于在接收到一个子功能组集装置启动一个指定设备系统的完毕信号时，向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令。
在本发明实施例中，通过在功能组集装置中设定要对电厂执行的预设厂级控制目标后，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令，子功能组集装置再根据接收的启动指令向启动所述指定设备系统所需的设备驱动端发送调用指令，并触发与指定设备系统对应的计时模块开始计时，在功能组集装置中设置的计时模块的计时达到指定设备系统的预设时长时，该计时模块触发功能组集装置向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令，实现了功能组集装置可以根据计时模块的触发信号，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令，即实现了以计时模块的计时作为设备系统、控制子系统本步序的完毕信号，与现有技术中，以设备系统、控制子系统的测点反馈信号作为系统本步序完毕的标志相比，降低了对就地设备的测点依赖性，从而提高了机组自启停控制系统启动过程的确定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是现有技术中机组自启停控制系统的结构示意图；
图2是现有技术中机组自启停控制系统的设计流程图；
图3是本发明实施例提供的一种机组自启停控制系统；
图4是本发明实施例提供的一种功能组集装置的启动流程图；
图5是本发明实施例提供的一种子功能组集装置的启动流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本发明实施例中，提供了一种机组自启停控制系统，如图3所示，该系统包括：功能组集装置(即GC层)301、多个子功能组集装置302(即SGC层)和多个设备驱动端303，其中，
所述功能组集装置301，用于设定要对电厂执行的预设厂级控制目标，所述预设厂级控制目标由多个设备系统共同控制完成，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令；
每个子功能组集装置302，用于根据接收的启动指令向启动所述指定设备系统所需的设备驱动端发送调用指令，并触发与所述指定设备系统对应的计时模块开始计时；
所述功能组集装置301，包括：
多个计时模块304，所述多个设备系统中每个设备系统对应一个计时模块，每个计时模块用于在子功能组集装置启动与该计时模块对应的设备系统时开始计时，达到所述对应的设备系统的预设时长，该计时模块触发功能组集装置向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令；
每个设备驱动端303，用于根据接收的调用指令启动所述指定设备系统中的设备。
由图3所示可知，在本发明实施例中，通过在功能组集装置中设定要对电厂执行的预设厂级控制目标后，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令，子功能组集装置再根据接收的启动指令向启动所述指定设备系统所需的设备驱动端发送调用指令，并触发与指定设备系统对应的计时模块开始计时，在功能组集装置中设置的计时模块的计时达到指定设备系统的预设时长时，该计时模块触发功能组集装置向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令，实现了功能组集装置可以根据计时模块的触发信号，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令，即实现了以计时模块的计时作为设备系统、控制子系统本步序的完毕信号，与现有技术中，以设备系统、控制子系统的测点反馈信号作为系统本步序完毕的标志相比，降低了对就地设备的测点依赖性，从而提高了机组自启停控制系统启动过程的确定性。
具体实施时，上述功能组集装置(即GC层)实现了可以根据计时模块的触发信号，顺次向每个子功能组集装置(即SGC层)发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令，达到以开环控制思路来实现机组自启停控制系统的控制功能，具体的，上述机组自启停控制系统中的功能组集装置，还可以在接收到一个子功能组集装置启动一个指定设备系统的完毕信号时，向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令。例如，如图4所示，在GC层的启动过程中，GC层向一个SGC层发送启动第一个设备系统的启动指令后，SGC层开始调用启动第一个设备系统所需的设备驱动端，并触发与第一个设备系统对应的计时模块(该计时模块可以为计时器)开始计时，当计时模块计时达到第一个设备系统对应的预设时长，或者SGC层调用启动第一个设备系统所需的设备驱动端完毕时，触发GC层向启动第二个设备系统的SGC层发送启动指令，启动第二个设备系统的SGC层开始调用启动第二个设备系统所需的设备驱动端，并触发与第二个设备系统对应的计时模块开始计时，当计时模块计时达到第二个设备系统对应的预设时长，或者SGC层调用启动第二个设备系统所需的设备驱动端完毕时，触发GC层向启动第三个设备系统的SGC层发送启动指令，依次操作，直到GC层针对完成预设厂级控制目标的多个设备系统中的每个设备系统都向SGC层发送启动指令，以完成GC层的启动。
具体实施时，每个计时模块计时的预设时长是子功能组集装置调用设备驱动端来启动与该计时模块对应的设备系统中每个设备所需设定时长的总和，具体的，针对子功能组集装置调用设备驱动端来启动与该计时模块对应的设备系统中每个设备的过程如图5所示，SGC层调用启动设备系统所需的第一个设备驱动端来启动设备1时，触发计时模块开始计时，当设备1启动完毕时，计时模块的计时达到调用第一个设备驱动端来启动设备1所需的设定时长，设备1启动完毕信号触发SGC层调用启动设备系统所需的第二个设备驱动端来启动设备2，并触发计时模块开始对调用第二个设备驱动端来启动设备2所需的设定时长进行计时，设备2启动完毕信号触发SGC层调用启动设备系统所需的第三个设备驱动端来启动设备3，依次操作，直到SGC层调用设备驱动端来启动设备系统中的所有设备。具体实施时，调用设备驱动端来启动设备所需的设定时长可以根据设备的特性进行设置。
具体实施时，对于需要控制温度的就地设备，温度的表征在就地温度测点的表征上存在较大的不准确性，为了实现更好地以开环控制思想来准确地控制温度类型或相关系统的控制，在本实施例中，上述计时模块主要针对在设备驱动端启动温度控制设备时进行计时。
在本发明实施例中，通过在功能组集装置中设定要对电厂执行的预设厂级控制目标后，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令，子功能组集装置再根据接收的启动指令向启动所述指定设备系统所需的设备驱动端发送调用指令，并触发与指定设备系统对应的计时模块开始计时，在功能组集装置中设置的计时模块的计时达到指定设备系统的预设时长时，该计时模块触发功能组集装置向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令，实现了功能组集装置可以根据计时模块的触发信号，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令，即实现了以计时模块的计时作为设备系统、控制子系统本步序的完毕信号，与现有技术中，以设备系统、控制子系统的测点反馈信号作为系统本步序完毕的标志相比，降低了对就地设备的测点依赖性，从而提高了机组自启停控制系统启动过程的确定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种机组自启停控制系统，其特征在于，包括：功能组集装置、多个子功能组集装置和多个设备驱动端，其中，
所述功能组集装置，用于设定要对电厂执行的预设厂级控制目标，所述预设厂级控制目标由多个设备系统共同控制完成，顺次向每个子功能组集装置发送启动所述多个设备系统中一个指定设备系统的启动指令；
每个子功能组集装置，用于根据接收的启动指令向启动所述指定设备系统所需的设备驱动端发送调用指令，并触发与所述指定设备系统对应的计时模块开始计时；
所述功能组集装置，包括：
多个计时模块，所述多个设备系统中每个设备系统对应一个计时模块，每个计时模块用于在子功能组集装置启动与该计时模块对应的设备系统时开始计时，达到所述对应的设备系统的预设时长，该计时模块触发功能组集装置向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令；
每个设备驱动端，用于根据接收的调用指令启动所述指定设备系统中的设备。
2.如权利要求1所述的机组自启停控制系统，其特征在于，每个计时模块计时的预设时长是子功能组集装置调用设备驱动端来启动与该计时模块对应的设备系统中每个设备所需设定时长的总和。
3.如权利要求1或2所述的机组自启停控制系统，其特征在于，
每个计时模块，具体用于在设备驱动端启动温度控制设备时进行计时。
4.如权利要求1或2所述的机组自启停控制系统，其特征在于，所述功能组集装置，还用于在接收到一个子功能组集装置启动一个指定设备系统的完毕信号时，向启动下一个设备系统的子功能组集装置发送启动指令。
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