DE3811103A1 - Regelungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung oder Steuerung eines Prozesses in einer Anlage, insbesondere in einem aus einer Turbine und einem Generator bestehenden Turbo­ satz, mit Reglern, denen Prozeßdaten zuführbar sind, insbeson­ dere mit drei Reglern für Drehzahl, Leistung und Frischdampf­ druck.

Derartige Regelungseinrichtungen sind bekannt. Diese werden zur Regelung eines Turbosatzes eingesetzt. Dabei wird mit einer Re­ gelungseinrichtung, die aus Einrichtungen zur Drehzahl- und Leistungssollwertführung in Verbindung mit Drehzahl-, Leistungs- und Druckreglern sowie einem den Reglern nachgeschalteten Aus­ wahlmodul besteht, der Stellungssollwert für einen Stellungsreg­ ler so gebildet, daß Drehzahl, Leistung und Frischdampfdruck vorgegebenen Sollwerten entsprechen. Der Leistungssollwert wird oft mit Drehzahl, Druck und Netzreglereinfluß korrigiert. Dabei sind beide Einrichtungen zur Sollwertführung sowie alle drei Regler ständig aktiv. Der führende Regler ist durch das Auswahl­ modul, das Komparatoren enthält, bestimmt.

Diese Regelungseinrichtung hat den Nachteil, daß die Bestimmung des führenden Reglers nicht nur vom Prozeßzustand der Anlage ab­ hängt, sondern daß auch die Eigenschaften, die Parameter und die Struktur der einzelnen Regler und unter Umständen auch der Einrichtungen zur Sollwertführung eine wichtige Rolle spielen. Der führende Regler wird beim Bekannten nach dem Signal an den Regler-Ausgängen bestimmt.

Ähnliches gilt auch für Regelungseinrichtungen, bei denen der Stellungssollwert durch Summierung von zwei Regler-Ausgängen, z.B. Drehzahl- und Leistungsregler, gebildet wird.

Insbesondere instationäre Prozeßzustände, wie z.B. größere Last­ abwürfe, Bildung eines Inselnetzes, schnelle Leistungsänderungen usw. führen beim Bekannten dazu, daß die Auswahl des führenden Reglers fast ausschließlich durch die Reglerdynamik bestimmt wird. Dies bereitet Schwierigkeiten, die sogar zu Prozeßinsta­ bilitäten führen können.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Rege­ lungseinrichtung zu verwirklichen, die mit Hilfe von verschie­ denen Prozeßgrößen den Betriebszustand erkennt und eine optima­ le bzw. optimumnahe Regelung oder Steuerung eines Prozesses ge­ währleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Reglern eine Anwahleinheit für die Führungsgröße vorgeschaltet ist, von der ein führender Regler auswählbar und aktivierbar ist, durch den eine für die ermittelten Prozeßdaten optimale Regelung des Prozesses durchführbar ist.

Beispielsweise ist in einem Regler eine führende Struktur aus­ wählbar. Die erfindungsgemäße Regelungseinrichtung ist mit für die Regelung und Steuerung relevanten Prozeßdaten versorgt. In der Anwahleinheit für die Führungsgröße ist der Prozeßzustand erkennbar und eine dem Prozeßzustand entsprechende Führungs­ größe ist zu bestimmen. Dann ist eine geeignete Einrichtung zur Sollwertführung und ein geeigneter Regler aktivierbar. Diesem aktivierten Regler sind für den erkannten Prozeßzustand solche Strukturen, Parameter und Grenzwerte zugeordnet, die es ermög­ lichen, das Gerät optimal bzw. optimumnahe zu regeln. Bei be­ stimmten Prozeßzuständen, z.B. bei Lastabwürfen, erfolgt eine gesteuerte Überführung des Prozesses in einen neuen, für die Prozeßregelung günstigeren Zustand. Die Abfrage nach dem Pro­ zeßzustand und die Aktivierung einer entsprechenden Regelstruk­ tur sowie die Parameterzuordnung ist in Zeitintervallen von etwa 10 - 20 ms wiederholbar. Beim Wechsel der Führungsgröße oder der Regelstruktur ist ein nahtloser Übergang durch einen Abgleich des Stellungssollwertes gewährleistet.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß bei einer großen Anzahl verschiedener Prozeßgrößen stets eine optimale Regelung oder Steuerung ge­ währleistet ist. Eigenschaften der Regler und der Einrichtung zur Sollwertführung bleiben ohne Auswirkung auf die Auswahl des führenden Reglers.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine bekannte Regeleinrichtung.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Regeleinrichtung.

Eine bekannte Regeleinrichtung 6 nach Fig. 1 weist eine Vielzahl von Eingängen 61 auf, die zumindest teilweise mit Meßeinrich­ tungen 7 verbunden sind. Die mit den Meßeinrichtungen 7 verbun­ denen Eingänge 61 stehen über Einrichtungen zur Sollwertfüh­ rung 8 mit Reglern 9, 10 und 12 in Verbindung. Auch die üb­ rigen Eingänge 61 stehen mit Reglern 9, 10 und 12 in Verbindung. Der Regler 9 ist ein Drehzahlregler, der Regler 10 ist ein Lei­ stungsregler und der Regler 12 ist ein Druckregler. Die Aus­ gänge aller Regler 9, 10 und 12 sind mit einem Auswahlmodul 13 verbunden, das Komparatoren enthält und das einen mit Stell­ gliedern zu verbindenden Signalausgang 14 aufweist.

Eine erfindungsgemäße Regeleinrichtung 1 nach Fig. 2 weist eine Vielzahl von Eingängen 11 für Parameter in der Form von Pro­ zeßdaten auf, die zur Regelung benötigt werden. Diese Prozeß­ daten sind größtenteils einer Anwahleinheit 2 für eine Füh­ rungsgröße zuführbar. Durch die Anwahleinheit 2 ist einer von mehreren vorhandenen Reglern 3 auswählbar. Die Anwahleinheit 2 zur Anwahl der Führungsgröße steht dazu über Einrichtung zur Sollwertführung 4 mit den Reglern 3 in Verbindung. Außerdem sind den Reglern 3 Prozeßdaten direkt zuführbar. Aus solchen zuführbaren Prozeßdaten ist für den jeweiligen Regler 3 eine Struktur auswählbar. Durch die Anwahleinheit 2 und die zuge­ führten Prozeßdaten wird stets eine optimumnahe Regelung des Prozesses gewahrleistet. Die Regler 3 weisen einen Signalaus­ gang 5 auf, der mit Stellgliedern zu verbinden ist.

Claims (2)

1. Einrichtung (1) zur Regelung oder Steuerung eines Prozesses in einer Anlage, insbesondere in einem aus einer Turbine und einem Generator bestehenden Turbosatz, mit Reglern (3), denen Prozeßdaten zuführbar sind, insbesondere mit drei Reglern (3) für Drehzahl, Leistung und Frischdampfdruck, dadurch gekennzeichnet, daß den Reglern (3) eine Anwahl­ einheit (2) für die Führungsgröße vorgeschaltet ist, von der ein führender Regler (3) auswählbar und aktivierbar ist, durch den eine für die ermittelten Prozeßdaten optimale Regelung des Prozesses durchführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine führende Struktur eines Reglers (3) auswählbar ist.