CN114100833B - 一种变工况调节磨煤机风量的控制系统、计算机及可读存储介质 - Google Patents

一种变工况调节磨煤机风量的控制系统、计算机及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种变工况调节磨煤机风量的控制系统、计算机及可读存储介质，包括：给煤机指令获取装置、磨煤机入口一次风压获取装置、乘法模块、第一切换开关模块、偏差计算装置、手动设定模块、加法模块、执行器、常数发生器、第二切换开关模块、第三切换开关模块、第一或门模块、三个脉冲计数器、磨煤机状态获取装置、第一偏差计算模块、定性比较分析模块、上下限监控模块以及开光量输入模块；本发明可以在负荷需求相对稳定或周期往复变动的阶段，阶梯式改变执行机构热风调门开度，减少阀门无效动作次数。在负荷需求较大且连续变化的阶段，系统可连续跟踪调节，以适应负荷响应要求。

Description

一种变工况调节磨煤机风量的控制系统、计算机及可读存储 介质
技术领域
本发明涉及磨煤机风量控制方法，尤其涉及一种变工况调节磨煤机风量的控制系统、计算机及可读存储介质。
背景技术
火力发电厂内，简单热工自动控制回路使用开环调节磨煤机的一次风量，被调量的变化需求通过某一参数的固定函数输出调节信号至执行器，通过现场执行器的开度变化来调节管路介质的流量。
目前的控制方式无法基于负荷需求来调节调门开度，容易造成阀门无效动作次数增加，影响生产工艺，还对阀门造成损耗，影响系统的稳定运行。
发明内容
本发明提供一种变工况调节磨煤机风量的控制系统，系统可以基于负荷需求来调节调门开度，减少阀门无效动作次数，提高系统的稳定性。
系统包括：给煤机指令获取装置、磨煤机入口一次风压获取装置、乘法模块、第一切换开关模块、偏差计算装置、手动设定模块、加法模块、执行器、常数发生器、第二切换开关模块、第三切换开关模块、第一或门模块、三个脉冲计数器、磨煤机状态获取装置、第一偏差计算模块、定性比较分析模块、上下限监控模块以及开光量输入模块；
给煤机指令获取装置的输出端和磨煤机入口一次风压获取装置的输出端分别与乘法模块输入端连接，乘法模块的输出端与第一切换开关模块第一输入端连接；偏差计算装置的输出端与第一切换开关模块第二输入端连接；
第一切换开关模块的输出端和手动设定模块分别与加法模块的输入端连接，加法模块的输出端与执行器输入端连接执行器的输出端与第二切换开关模块第一输入端连接；常数发生器与第二切换开关模块第二输入端连接；
三个脉冲计数器用于获取磨煤机运行状态信号，并分别通过第一或门模块与第二切换开关模块第三输入端连接；第二切换开关模块输出端与第三切换开关模块第一输入端连接；开光量输入模块与第三切换开关模块第二输入端连接；
磨煤机状态获取装置的输出端分别与执行器和定性比较分析模块连接；定性比较分析模块分别与第一偏差计算模块和第三切换开关模块连接；第三切换开关模块输出端分别与第一偏差计算模块输入端和控制系统输出端连接；第一偏差计算模块输出端通过上下限监控模块连接控制系统输出端。
优选地，给煤机指令获取装置包括：给煤机指令获取模块、手动自动切换模块、第一超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器；
给煤机指令获取模块用于获取给煤机控制指令，并依次通过手动自动切换模块、第一超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器与乘法模块输入端连接。
优选地，磨煤机入口一次风压获取装置包括：磨煤机入口一次风压第一输入端、磨煤机入口一次风压第二输入端、输入端选择模块、第二超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器；
磨煤机入口一次风压第一输入端和磨煤机入口一次风压第二输入端分别用于获取磨煤机入口一次风压数据；磨煤机入口一次风压第一输入端、磨煤机入口一次风压第二输入端分别与输入端选择模块输入端连接，输入端选择模块输出端依次通过第二超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器与乘法模块输入端连接。
优选地，偏差计算装置包括：第二偏差计算模块、ABS函数模块、上限监测模块、信号转换模块以及第三超前/滞后模块；
第二偏差计算模块的第一输入端与第三超前/滞后模块输出端连接；第二偏差计算模块的第二输入端与与乘法模块输出端连接；
第二偏差计算模块输出端分别通过ABS函数模块、上限监测模块以及信号转换模块与第一切换开关模块第二输入端连接；
第一切换开关模块的输出端与第三超前/滞后模块输入端连接。
优选地，磨煤机状态获取装置包括：主燃料跳闸信息获取模块、磨煤机出口稳定故障获取模块、指令与反馈偏差大获取模块、磨煤机停止运行状态获取模块以及第二或门模块；
定性比较分析模块的输出端、主燃料跳闸信息获取模块、磨煤机出口稳定故障获取模块、指令与反馈偏差大获取模块、磨煤机停止运行状态获取模块分别与第二或门模块输入端连接；第二或门模块输出端连接执行器。
本发明还提供一种实现变工况调节磨煤机风量的控制系统的计算机，包括：存储器，用于存储计算机程序及变工况调节磨煤机风量的控制系统；
处理器，用于执行所述计算机程序及变工况调节磨煤机风量的控制系统，以实现变工况调节磨煤机风量的控制系统。
本发明还提供一种具有变工况调节磨煤机风量的控制系统的可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现变工况调节磨煤机风量的控制系统。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供一种变工况调节磨煤机风量的控制系统包括：给煤机指令获取装置、磨煤机入口一次风压获取装置、乘法模块、第一切换开关模块、偏差计算装置、手动设定模块、加法模块、执行器、常数发生器、第二切换开关模块、第三切换开关模块、第一或门模块、三个脉冲计数器、磨煤机状态获取装置、第一偏差计算模块、定性比较分析模块、上下限监控模块以及开光量输入模块；本发明可以在负荷需求相对稳定或周期往复变动的阶段，阶梯式改变执行机构热风调门开度，减少阀门无效动作次数。在负荷需求较大且连续变化的阶段，系统可连续跟踪调节，以适应负荷响应要求。系统既可以兼顾现阶段大型火电厂日益严格的电力品质要求，亦可以减少设备损耗，达到节能降耗的目的。
系统能够根据实际工况需求对阀门控制器进行精准调节，既能满足生产需求，同时能够减少阀门无效动作频率，提高阀门寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为变工况调节磨煤机风量的控制系统示意图。
具体实施方式
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。
本发明提供的变工况调节磨煤机风量的控制系统中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明提供的变工况调节磨煤机风量的控制系统附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本发明提供的变工况调节磨煤机风量的控制系统中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
如图1所示，本发明提供的变工况调节磨煤机风量的控制系统包括：给煤机指令获取装置1、磨煤机入口一次风压获取装置2、乘法模块3、第一切换开关模块4、偏差计算装置5、手动设定模块6、加法模块7、执行器8、常数发生器9、第二切换开关模块10、第三切换开关模块11、第一或门模块12、三个脉冲计数器13、磨煤机状态获取装置14、第一偏差计算模块15、定性比较分析模块16、上下限监控模块17以及开光量输入模块18；
给煤机指令获取装置1的输出端和磨煤机入口一次风压获取装置2的输出端分别与乘法模块3输入端连接，乘法模块3的输出端与第一切换开关模块4第一输入端连接；偏差计算装置5的输出端与第一切换开关模块4第二输入端连接；
第一切换开关模块4的输出端和手动设定模块6分别与加法模块7的输入端连接，加法模块7的输出端与执行器8输入端连接执行器8的输出端与第二切换开关模块10第一输入端连接；常数发生器9与第二切换开关模块10第二输入端连接；
三个脉冲计数器13用于获取磨煤机运行状态信号，并分别通过第一或门模块12与第二切换开关模块10第三输入端连接；第二切换开关模块10输出端与第三切换开关模块11第一输入端连接；开光量输入模块18与第三切换开关模块11第二输入端连接；
磨煤机状态获取装置14的输出端分别与执行器8和定性比较分析模块16连接；定性比较分析模块16分别与第一偏差计算模块15和第三切换开关模块11连接；第三切换开关模块11输出端分别与第一偏差计算模块15输入端和控制系统输出端连接；第一偏差计算模块15输出端通过上下限监控模块17连接控制系统输出端。
本发明中的乘法模块3、第一切换开关模块4、偏差计算装置5、手动设定模块6、加法模块7、执行器8、常数发生器9、第二切换开关模块10、第三切换开关模块11、第一或门模块12、三个脉冲计数器具体型号不做限，可以根据实际需要设置相应的型号来实现本发明的目的。
其中，给煤机指令获取装置1包括：给煤机指令获取模块21、手动自动切换模块22、第一超前/滞后模块23、增益偏置模块35以及函数发生器36；
给煤机指令获取模块21用于获取给煤机控制指令，并依次通过手动自动切换模块22、第一超前/滞后模块23、增益偏置模块35以及函数发生器25与乘法模块3输入端连接。
本发明中，磨煤机入口一次风压获取装置2包括：磨煤机入口一次风压第一输入端31、磨煤机入口一次风压第二输入端32、输入端选择模块33、第二超前/滞后模块34、增益偏置模块24以及函数发生器36；
磨煤机入口一次风压第一输入端31和磨煤机入口一次风压第二输入端32分别用于获取磨煤机入口一次风压数据；磨煤机入口一次风压第一输入端31、磨煤机入口一次风压第二输入端32分别与输入端选择模块33输入端连接，输入端选择模块33输出端依次通过第二超前/滞后模块34、增益偏置模块35以及函数发生器36与乘法模块3输入端连接。
本发明中，偏差计算装置5包括：第二偏差计算模块51、ABS函数模块52、上限监测模块53、信号转换模块54以及第三超前/滞后模块55；
第二偏差计算模块51的第一输入端与第三超前/滞后模块55输出端连接；第二偏差计算模块51的第二输入端与与乘法模块3输出端连接；
第二偏差计算模块51输出端分别通过ABS函数模块52、上限监测模块53以及信号转换模块54与第一切换开关模块4第二输入端连接；
第一切换开关模块4的输出端与第三超前/滞后模块55输入端连接。
本发明中，磨煤机状态获取装置14包括：主燃料跳闸信息获取模块41、磨煤机出口稳定故障获取模块42、指令与反馈偏差大获取模块43、磨煤机停止运行状态获取模块44以及第二或门模块45；
定性比较分析模块16的输出端、主燃料跳闸信息获取模块41、磨煤机出口稳定故障获取模块42、指令与反馈偏差大获取模块43、磨煤机停止运行状态获取模块44分别与第二或门模块45输入端连接；第二或门模块45输出端连接执行器8。
本发明中系统还包括：参数设置模块和显示模块；
参数设置模块用于设置系统的上下限值，风压阈值，偏差阈值以及系统运行参数阈值。使得系统可以在阈值范围内运行，减少出现故障，或异常状态，保障系统稳定运行。
显示模块用于显示系统的运行状态，供操作人员获取系统的运行状态。
执行器采用单片机、或工控机、或PLC模块。
本发明还提供一种实现变工况调节磨煤机风量的控制系统的计算机，包括：存储器，用于存储计算机程序及变工况调节磨煤机风量的控制系统；处理器，用于执行所述计算机程序及变工况调节磨煤机风量的控制系统，以实现变工况调节磨煤机风量的控制系统。
本发明还提供一种具有变工况调节磨煤机风量的控制系统的可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现变工况调节磨煤机风量的控制系统。
本发明提供一种变工况调节磨煤机风量的控制系统包括：给煤机指令获取装置1、磨煤机入口一次风压获取装置2、乘法模块3、第一切换开关模块4、偏差计算装置5、手动设定模块6、加法模块7、执行器8、常数发生器9、第二切换开关模块10、第三切换开关模块11、第一或门模块12、三个脉冲计数器13、磨煤机状态获取装置14、第一偏差计算模块15、定性比较分析模块16、上下限监控模块17以及开光量输入模块18；本发明可以在负荷需求相对稳定或周期往复变动的阶段，阶梯式改变执行机构热风调门开度，减少阀门无效动作次数。在负荷需求较大且连续变化的阶段，系统可连续跟踪调节，以适应负荷响应要求。系统既可以兼顾现阶段大型火电厂日益严格的电力品质要求，亦可以减少设备损耗，达到节能降耗的目的。
系统能够根据实际工况需求对阀门控制器进行精准调节，既能满足生产需求，同时能够减少阀门无效动作频率，提高阀门寿命。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，包括：给煤机指令获取装置、磨煤机入口一次风压获取装置、乘法模块、第一切换开关模块、偏差计算装置、手动设定模块、加法模块、执行器、常数发生器、第二切换开关模块、第三切换开关模块、第一或门模块、三个脉冲计数器、磨煤机状态获取装置、第一偏差计算模块、定性比较分析模块、上下限监控模块以及开光量输入模块；
给煤机指令获取装置的输出端和磨煤机入口一次风压获取装置的输出端分别与乘法模块输入端连接，乘法模块的输出端与第一切换开关模块第一输入端连接；偏差计算装置的输出端与第一切换开关模块第二输入端连接；
第一切换开关模块的输出端和手动设定模块分别与加法模块的输入端连接，加法模块的输出端与执行器输入端连接执行器的输出端与第二切换开关模块第一输入端连接；常数发生器与第二切换开关模块第二输入端连接；
三个脉冲计数器用于获取磨煤机运行状态信号，并分别通过第一或门模块与第二切换开关模块第三输入端连接；第二切换开关模块输出端与第三切换开关模块第一输入端连接；开光量输入模块与第三切换开关模块第二输入端连接；
磨煤机状态获取装置的输出端分别与执行器和定性比较分析模块连接；定性比较分析模块分别与第一偏差计算模块和第三切换开关模块连接；第三切换开关模块输出端分别与第一偏差计算模块输入端和控制系统输出端连接；第一偏差计算模块输出端通过上下限监控模块连接控制系统输出端。
2.根据权利要求1所述的变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，
给煤机指令获取装置包括：给煤机指令获取模块、手动自动切换模块、第一超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器；
给煤机指令获取模块用于获取给煤机控制指令，并依次通过手动自动切换模块、第一超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器与乘法模块输入端连接。
3.根据权利要求1所述的变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，
磨煤机入口一次风压获取装置包括：磨煤机入口一次风压第一输入端、磨煤机入口一次风压第二输入端、输入端选择模块、第二超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器；
磨煤机入口一次风压第一输入端和磨煤机入口一次风压第二输入端分别用于获取磨煤机入口一次风压数据；磨煤机入口一次风压第一输入端、磨煤机入口一次风压第二输入端分别与输入端选择模块输入端连接，输入端选择模块输出端依次通过第二超前/滞后模块、增益偏置模块以及函数发生器与乘法模块输入端连接。
4.根据权利要求1所述的变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，
偏差计算装置包括：第二偏差计算模块、ABS函数模块、上限监测模块、信号转换模块以及第三超前/滞后模块；
第二偏差计算模块的第一输入端与第三超前/滞后模块输出端连接；第二偏差计算模块的第二输入端与乘法模块输出端连接；
第二偏差计算模块输出端分别通过ABS函数模块、上限监测模块以及信号转换模块与第一切换开关模块第二输入端连接；
第一切换开关模块的输出端与第三超前/滞后模块输入端连接。
5.根据权利要求1所述的变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，
磨煤机状态获取装置包括：主燃料跳闸信息获取模块、磨煤机出口稳定故障获取模块、指令与反馈偏差大获取模块、磨煤机停止运行状态获取模块以及第二或门模块；
定性比较分析模块的输出端、主燃料跳闸信息获取模块、磨煤机出口稳定故障获取模块、指令与反馈偏差大获取模块、磨煤机停止运行状态获取模块分别与第二或门模块输入端连接；第二或门模块输出端连接执行器。
6.根据权利要求1所述的变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，还包括：参数设置模块；
参数设置模块用于设置系统的上下限值，风压阈值，偏差阈值以及系统运行参数阈值。
7.根据权利要求1所述的变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，还包括：显示模块；
显示模块用于显示系统的运行状态。
8.根据权利要求1所述的变工况调节磨煤机风量的控制系统，其特征在于，
执行器采用单片机、或工控机、或PLC模块。
9.一种实现变工况调节磨煤机风量的控制系统的计算机，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序及变工况调节磨煤机风量的控制系统；
处理器，用于执行所述计算机程序及变工况调节磨煤机风量的控制系统，以实现如权利要求1至8任意一项所述变工况调节磨煤机风量的控制系统。
10.一种具有变工况调节磨煤机风量的控制系统的可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1至8任意一项所述变工况调节磨煤机风量的控制系统。
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