JPS6383802A - Process controller - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプロセス制御装置に係り、特に、1つの制御対
象に常用制御系とこれをバックアップする非常用制御系
とを有するプロセス制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a process control device, and more particularly to a process control device having a regular control system and an emergency control system to back up the regular control system as one control target.
温度、圧力、流量、液位、濃度等の工業プロセスの状態
量を制御量とするプロセス制御においては、1つの制御
対象に対し、常用制御系と非常用制御系を並列的に設置
する場合が多く見受けられる。常用制御系は一般に通常
運転時の制御を司どるためのものであり、非常用制御系
は■常用制御系が不作動時にこれに代行させる、■プラ
ントの起動・停止時等において、プロセス状態量が変化
し、常用制御系では制御不能となる場合、これに代行さ
せる、■プロセス状1景が通常の範囲を越え異常状態に
なった場合、常用制御系のみではその対応が不十分とな
る場合、非常用制御系でこれをバックアップさせる等の
目的で設置される。In process control where the state variables of industrial processes such as temperature, pressure, flow rate, liquid level, and concentration are controlled variables, a regular control system and an emergency control system may be installed in parallel for one control target. It can be seen a lot. The regular control system is generally used to manage control during normal operation, and the emergency control system is used to: ■ act on behalf of the regular control system when it is inactive; If the process status changes and the regular control system is unable to control it, this system will take over. ■If the process status exceeds the normal range and becomes abnormal, the regular control system alone will not be able to adequately handle the situation. It is installed for the purpose of backing up this with an emergency control system.
プロセス制御の例は種々あるが、ここでは、発電設備用
の給水加熱器ドレンタンクのドレン水位制御をとりあげ
、以下説明する。Although there are various examples of process control, here, drain water level control of a feed water heater drain tank for power generation equipment will be taken up and explained below.
給水加熱器ドレンタンク水位制御装置は種々の制御方式
が採られているが、最近のものの1つに特開昭56−1
55305号記載のものがある。Various control methods have been adopted for the feed water heater drain tank water level control device, and one of the most recent ones is the Japanese Patent Application Laid-open No. 56-1.
There is one described in No. 55305.
給水加熱器ドレンタンク水位制御装置の従来方式のもの
の代表例を第4図に示す。給水加熱器よりのドレンをド
レン管1を通して給水加熱器ドレンタンク2に導入する
。このドレンの水位を検出するため水位検出器3がドレ
ンタンク2に付設される。ドレンタンク2で一旦貯留さ
れたドレンはドレン管4に設置されたドレンポンプ5で
昇圧され復水管(図示省略)へ送水される。またドレン
ポンプ5の運転停止時にはドレン管7を介して復水器に
送水される。ドレン管4,7には調節弁6゜8がそれぞ
れ設置され、ドレンタンク2の水位を制御する。ドレン
タンク2の水位は前述の水位検出器3で検出され、信号
に変換されて、信号ライン11を介して調節計12に送
られる。調節計12ではドレンタンク2の水位をNWL
(通常制御水位)に保持するよう制御演算(例えば、
比例・積分演算)を施して、これを信号ライン13を介
して調節弁6に送り弁開度を制御し復水管へのドレン排
出量を調節する。また、水位検出器3の出力信号は信号
ライン11より分岐され、信号ライン21を介して調節
計22に送られる。調節計22ではドレンタンク2の水
位をNWL+α(αは50〜Loomの場合が多いが、
説明を容易にするため以下α=50+msとする)に保
持するよう制御演算を施して、信号ライン23を介して
調節弁8に送り、復水器へのドレン排出量を調節する。A typical example of a conventional feed water heater drain tank water level control device is shown in FIG. Drain from the feed water heater is introduced into the feed water heater drain tank 2 through a drain pipe 1. A water level detector 3 is attached to the drain tank 2 to detect the water level of this drain. The drain once stored in the drain tank 2 is pressurized by a drain pump 5 installed in a drain pipe 4 and is sent to a condensate pipe (not shown). Furthermore, when the drain pump 5 stops operating, water is sent to the condenser via the drain pipe 7. Control valves 6.8 are installed in the drain pipes 4 and 7, respectively, to control the water level in the drain tank 2. The water level in the drain tank 2 is detected by the water level detector 3 described above, converted into a signal, and sent to the controller 12 via the signal line 11. The controller 12 sets the water level in the drain tank 2 to NWL.
Control calculations (for example,
This is then sent to the control valve 6 via the signal line 13 to control the valve opening and adjust the amount of drain discharged to the condensate pipe. Further, the output signal of the water level detector 3 is branched from the signal line 11 and sent to the controller 22 via the signal line 21. The controller 22 adjusts the water level of the drain tank 2 by NWL+α (α is often between 50 and Loom, but
For ease of explanation, control calculations are performed to maintain the α=50+ms), and the signal is sent to the control valve 8 via the signal line 23 to adjust the amount of drain discharged to the condenser.
この給水加熱器ドレンタンク水位制御装置では、常用制
御系は主に水位検出器3.調節計12.調節弁6で構成
され、通常運転時の制御を司どっている。また、非常用
制御系は主にW/4ffi′i計22と調節弁8(水位
検出器3は常用制御系と共用)で構成され、ドレンポン
プ5の運転停止時にはこの非常用制御系でドレンタンク
2のドレン水位を一定(NW L + 50 nn)に
保持する。この非常用制御系は、■前記ドレンポンプ5
の運転停止時の他、常用調節計12又は常用調節弁6の
故障等による常用制御系の不作動時には非常用制御系で
制御を行う、■プラントの起動・停止過程において、低
負荷域においては給水加熱器のドレン量が少ないため、
経済的な而も考慮してドレンポンプ5の運転を停止する
。この場合、常用制御系での運転は不能となるので、非
常用制御系で制御を行う、■給水加熱器よりのドレン量
が何らかの理由(例えば給水加熱器のチューブリーク発
生等)により急増し、ドレンタンク2のドレン水位が上
昇した場合には、NWL+50+mに水位を保つように
非常用制御系がバックアップ的に働く、等の機能を有し
ている。In this feed water heater drain tank water level control device, the regular control system mainly consists of the water level detector 3. Controller 12. It is composed of a control valve 6 and is in charge of control during normal operation. The emergency control system mainly consists of a W/4ffi'i meter 22 and a control valve 8 (the water level detector 3 is shared with the regular control system), and when the drain pump 5 stops operating, this emergency control system drains the water. The drain water level of tank 2 is kept constant (NW L + 50 nn). This emergency control system includes ■the drain pump 5
In addition to when the regular control system stops operating, the emergency control system performs control when the regular control system is inoperable due to a failure of the regular controller 12 or the regular control valve 6. Because the amount of drain from the feed water heater is small,
Considering economic considerations, the operation of the drain pump 5 is stopped. In this case, operation using the normal control system becomes impossible, so control is performed using the emergency control system. When the drain water level in the drain tank 2 rises, the emergency control system functions as a backup to maintain the water level at NWL+50+m.
上記従来技術では非常用制御系は常用制御系不作動時に
これに代って制御を行うという良い面を有している反面
、非常用調節計22は常用調節計12と同一機能(第4
図の例では制御演算の内容を明示していないが1例えば
比例・積分演算を行う)となっているため、ドレンタン
ク2の水位が急激に上昇した場合には、非常用調節計2
2の応答が遅れ、非常用調節弁8に対する弁全開指令の
発信が遅れ、ドレンタンク2が満水し、ひいてはそれに
接続される給水加熱器(図示省略)の水位が上昇し、タ
ービン(図示省略)へのウオータインダクション(ター
ビンへの逆流)を誘起する原因となる問題を有していた
。In the above-described conventional technology, the emergency control system has the advantage of performing control in place of the regular control system when it is inoperable, but the emergency controller 22 has the same function as the regular controller 12 (the fourth
In the example shown in the figure, the content of the control calculation is not specified, but it is 1 (for example, proportional/integral calculations are performed), so if the water level in the drain tank 2 rises suddenly, the emergency controller 2
2 is delayed, the transmission of the full valve open command to the emergency control valve 8 is delayed, the drain tank 2 becomes full, and the water level of the feed water heater (not shown) connected to it rises, causing the turbine (not shown) to The problem was that it caused water induction (backflow to the turbine).
本発明の目的は、非常用制御系が本来所有すべきバック
アップ機能を強化充実することにあり、前記給水加熱器
ドレンタンク水位制御装置の例においては、ドレンタン
ク2の水位異常上昇時には非常用調節弁8を全開する機
能を付4しようとしたプロセス制御装置を提供するもの
である。An object of the present invention is to strengthen and enhance the backup function that an emergency control system should originally have. The present invention provides a process control device with a function of fully opening the valve 8.
上記目的は、1つの制御対象に対し、常用制御系とこれ
をバックアップする非常用制御系を有している場合、非
常用制御系の調節部が常用制御系の調節部と類似の主要
制御演算回路を有するに留まらず、制御量が異常になっ
た時検出部よりの信号を演算し優先的に操作部に信号を
与えることができる回路を並列設置することにより達成
される。The above purpose is to achieve the above objective when a control target has a regular control system and an emergency control system that backs up the regular control system. This can be achieved not only by having a circuit, but also by installing in parallel a circuit that can calculate the signal from the detection part and give the signal to the operating part preferentially when the controlled variable becomes abnormal.
前記給水加熱器ドレンタンク水位制御装置の例において
は、非常用調節計22の機能はNWL+50mmに制御
するための比例・積分演算を行う主要制御演算回路に対
し、水位検出器3よりの入力信号を分岐して、ドレンタ
ンク2の水位が異常に上昇した時非常用調節弁8を全開
するための信号を発生させる回路を追設(並列設置)す
ることシコより達成される。In the above example of the feed water heater drain tank water level control device, the function of the emergency controller 22 is to send an input signal from the water level detector 3 to the main control calculation circuit that performs proportional and integral calculations to control NWL + 50 mm. This can be achieved by branching off and adding a circuit (installed in parallel) to generate a signal for fully opening the emergency control valve 8 when the water level in the drain tank 2 rises abnormally.
非常用制御系の調節部に、その主要制御演算回路に対し
並列設置したr制御量が規定範囲を越えて異常状態にな
った時検出部よりの信号を演算し優先的に操作部に信号
を与えることができる回路」は、主要制御演算回路には
何らの制約を受ける事なしに、制御量の異常を緩和する
方向に操作部を操作するように動作する6前記給水加熱
器ドレンタンク水位制御装置の例では、ドレンタンク2
の水位異常上昇に対[7,調節計22の比例・積分演算
による出力信号でなく、ドレンタンク2の水位信号を直
接演算して弁開指令を出し得るので、規定水位にて調節
弁8を全開することが可能になるので、調節弁8の応答
遅れを防止でき、タービンへのウオータインダクション
の可能性を低下させる事ができ、プラントの信頼性を高
めることができる。The control unit of the emergency control system is installed in parallel with the main control calculation circuit.When the control amount exceeds the specified range and becomes abnormal, the signal from the detection unit is calculated and the signal is sent to the operation unit with priority. 6. The above-mentioned feed water heater drain tank water level control circuit operates to operate the operation unit in the direction of alleviating the abnormality of the control amount without being subject to any restrictions on the main control calculation circuit. In the example of the device, drain tank 2
In response to an abnormal rise in the water level [7, the valve opening command can be issued by directly calculating the water level signal of the drain tank 2 instead of the output signal from the proportional/integral calculation of the controller 22, so the control valve 8 can be opened at the specified water level. Since it becomes possible to fully open the control valve 8, a delay in response of the control valve 8 can be prevented, the possibility of water induction to the turbine can be reduced, and the reliability of the plant can be improved.
以下、本発明の一実施例を第1図、第2図および第3図
により説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
第3図は給水加熱器ドレンタンク水位制御装置を示す系
統図である。第4図と同一部分は同一符号を付している
ので、重複説明は省略する。水位検出器3及び調節計1
2.22を電気式としているため、信号ライン]、1,
13,2.1,23は電気信号となっている。また、調
節計12.22の出力信号は電空変換器14.24でそ
れぞれ電気信号を空気信号に変換し、信号ライン(空気
式)15.25を介して調節弁6,8に信号を与えてい
る。第3図は第4図の空気式制御装置を電気式に変更し
たものであるが、電気式の場合には本発明の実施例にな
り得るため、特に第3図として記載したものである7第
3図において、常用制御系は主に水位検出器3.調節計
12.電空変換器14、 i11節弁6で構成され、非
常用制御系は主に調節計22.電空変換器24.調節弁
8(水位検出器3は常用制御系と共用)で構成されてい
る。FIG. 3 is a system diagram showing the feed water heater drain tank water level control device. Since the same parts as in FIG. 4 are given the same reference numerals, repeated explanation will be omitted. Water level detector 3 and controller 1
2.22 is electrical, so the signal line], 1,
13, 2.1, and 23 are electrical signals. The output signals of the controllers 12.22 are converted into pneumatic signals by electro-pneumatic converters 14.24, and the signals are sent to the control valves 6 and 8 via signal lines (pneumatic) 15.25. ing. Fig. 3 shows the pneumatic control device in Fig. 4 changed to an electric type, but since an electric type can be an embodiment of the present invention, it is specifically described as Fig. 3. In FIG. 3, the regular control system mainly consists of water level detector 3. Controller 12. It is composed of an electro-pneumatic converter 14 and an i11 control valve 6, and the emergency control system is mainly composed of a controller 22. Electropneumatic converter 24. It consists of a control valve 8 (the water level detector 3 is shared with the regular control system).
第1図は第3図の制御装置を調節計12.22の機能を
主体にして図示したものである。最近の電気式調節計は
ディジタル式のものが多くなっており、種々の演算はソ
フトプログラムで処理されるが、ここではその主要な演
算処理内容をブロック図の形で表現するものとした。FIG. 1 illustrates the control device of FIG. 3 with the functions of the controllers 12 and 22 as the main components. Recently, many electric controllers are digital, and various calculations are processed by software programs, but here the main calculation processing contents are expressed in the form of a block diagram.
水位検出器3の出力(i号は信号ライン]−1−を介し
て常用調節計12に送られる。調節計12では先ず偏差
演算部12・1で設定値(NWLに相当する信号値)と
の偏差を演算する。この偏差を次の制御演算部12・2
で比例・積分演算(第1図には図示していないが、さら
に微分演算を行ないこれに加算する場合もある)を行う
7積分演算は偏差が続くとその出力信号が上限値(又は
下限値)まで増大(又は減少)し、制御の応答性を損う
場合があるので、積分飽和防止演算部]−2・3にて上
・下限値を適切な値に制限する。手動・自動切替器12
・4は通常自動が選択され、上述の演算結果を調節計1
2の出力として送(iするが、手動介入の必要が生じた
場合には、手動側に切替え、制御演算による信号を遮断
し、手動にて任意の出力信号を選定してこれを出力する
。The output of the water level detector 3 (I is the signal line) is sent to the regular controller 12 via the -1-.In the controller 12, first, the deviation calculation unit 12.1 calculates the set value (signal value corresponding to NWL). This deviation is calculated by the next control calculation section 12/2.
7 Integral calculations perform proportional/integral calculations (not shown in Figure 1, but may also perform differential calculations and add to these). If the deviation continues, the output signal will drop to the upper limit value (or lower limit value). ), which may impair the responsiveness of the control, so the upper and lower limit values are limited to appropriate values in integral saturation prevention calculation section ]-2 and 3. Manual/automatic switch 12
・Normally, automatic is selected for 4, and the above calculation result is sent to controller 1.
However, if manual intervention is required, the signal is switched to the manual side, the signal generated by the control calculation is cut off, and an arbitrary output signal is manually selected and output.
他方、非常用制御系は、水位検出器3の出力信号を信号
ライン21を介して、非常用調節計22に送る。調節計
22では偏差演算部22・1で設定値(NWL+50m
mに相当する信号値)との偏差を演算し、制御演算部2
2・2で比例・積分演算を行い、積分飽和防止演算部2
2・3で上・下限値を適切す値に制限する。従来技術で
は一般に常用調節計12と同様にこの演算結果を手動・
自動切替器22・4を介して出力したが、本発明におい
ては、上記偏差演算部22・1.制御演算部22・2.
積分飽和防止演算部22・3の主要制御演算回路に対し
、関数演算器22・5を有する回路を並列設置している
。調節計22の入力信号、すなわち水位検出器3よりの
信号を信号ライン21・1を介して関数演算$22・5
に導入する。On the other hand, the emergency control system sends the output signal of the water level detector 3 to the emergency controller 22 via the signal line 21. In the controller 22, the deviation calculation section 22.1 calculates the set value (NWL+50m
The control calculation unit 2 calculates the deviation from the signal value corresponding to
Proportional and integral calculations are performed in 2.2, and integral saturation prevention calculation section 2
In steps 2 and 3, limit the upper and lower limits to appropriate values. In the conventional technology, this calculation result is generally manually calculated as in the regular controller 12.
Although outputted via the automatic switching device 22.4, in the present invention, the deviation calculation section 22.1. Control calculation unit 22.2.
A circuit having a function calculator 22.5 is installed in parallel to the main control calculation circuit of the integral saturation prevention calculation section 22.3. The input signal of the controller 22, that is, the signal from the water level detector 3, is passed through the signal line 21.1 to the function calculation $22.5.
to be introduced.
関数演算器22・5では第2図f(X)(関数演算器)
特性図に示す如< N W L + 200 wm以下
では0%(全開)、NWL+200〜350I1mlで
出力信号が直線的に増加し、N W L + 3 F)
Omにて100%(全開)の出力信号を出す、第2図
のf (x)特性図では、入力信号O〜100%がドレ
ンタンク水位N W L −150−N W L +
350 mmに相当する場合を示し、常用調節計12の
設定値NWL及び非常用調節計22の設定値NWL十5
0III11もこれに図示し、関数演算器(f(x))
22・5の出力信号との関係を明示している。関数演算
器22・5の出力信号は信号ライン21・2を介して、
前記調節計22の主要制御演算回路の出力信号ライン2
1・3に設置された高位信号選択器22・6に伝えられ
る。高位信号選択器22・6では主要制御演算回路より
の信号と関数演算器22・5よりの信号を比較し、いず
れか大きい値を選択してこれを出力し、手動・自動切替
器22・4を介して調節計22の出力として出力する1
本発明により並列設置した関数演算器22・5の出力は
Wsjr5計22の主22御演算回路には制限されない
ので、制御量であるドレンタンク2の水位が異常に上昇
した時には関数発生器22・5の出力(例えば、N W
L + 350 +m以上の時は弁全開信号)が優先
的に選択されて操作部である調節弁8に与えられ、ドレ
ンタンク2よりの排水量を増加させ、水位上昇を防止す
る効果を生ずる。In the function operator 22.5, Fig. 2 f(X) (function operator)
As shown in the characteristic diagram, the output signal is 0% (fully open) below NWL + 200 wm, and the output signal increases linearly at 1ml of NWL + 200 to 350I, and NWL + 3F)
In the f(x) characteristic diagram in Figure 2, which outputs a 100% (fully open) output signal at Om, the input signal O~100% is the drain tank water level N W L -150-N W L +
350 mm, the set value NWL of the regular controller 12 and the set value NWL of the emergency controller 22
0III11 is also shown here, and the function operator (f(x))
The relationship with the output signal of 22.5 is clearly shown. The output signal of the function calculator 22.5 is transmitted via the signal line 21.2.
Output signal line 2 of the main control calculation circuit of the controller 22
The signals are transmitted to high-level signal selectors 22 and 6 installed at ports 1 and 3. The high-level signal selector 22.6 compares the signal from the main control calculation circuit with the signal from the function calculation circuit 22.5, selects the larger value and outputs it, and the manual/automatic switch 22.4 1 to be output as the output of the controller 22 via
According to the present invention, the output of the function generators 22.5 installed in parallel is not limited to the main 22 control circuit of the Wsjr5 total 22, so when the water level of the drain tank 2, which is a controlled variable, rises abnormally, the output of the function generators 22. 5 output (for example, N W
When it is more than L + 350 + m, the valve fully open signal) is preferentially selected and applied to the control valve 8, which is the operating section, increasing the amount of water discharged from the drain tank 2 and producing the effect of preventing the water level from rising.
第1図〜第3図に示す本発明の一実施例による効果につ
いて、第7図及び第8図により具体的に説明する。第7
図は第1図の調節計12.22の出力信号特性をドレン
タンク水位と弁開度の関係で表わした説明図で、線Aは
調節計12の比例動作特性で常用弁開度を50%、比例
帯設定値を300%と仮定した場合の特性、線Bはドレ
ンタンク水位が上昇する場合の調節計22の制御演算部
22・2の比例動作特性で比例帯設定値を300%と仮
定した場合の特性(弁開度はNWL+50膿の時全閉と
して水位上昇に伴い弁開度増となる)、線Cは調節計2
2の本発明による関数演算器22・5の特性で第2図の
特性を写しかえたものである(線Cは比例帯設定値30
%に相当している)。第8図はドレンタンクへの流入ド
レン量が急増した場合の制御特性の一例を示す説明図で
、ドレンタンクの水位変化と調節弁6,8の弁開度変化
の状態を時間軸との関係で示したものである。The effects of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 will be specifically explained with reference to FIGS. 7 and 8. 7th
The figure is an explanatory diagram showing the output signal characteristics of the controllers 12 and 22 in Figure 1 in terms of the relationship between the drain tank water level and the valve opening. Line A is the proportional operation characteristic of the controller 12, with the normal valve opening at 50%. , Characteristics when the proportional band setting value is assumed to be 300%. Line B is the proportional operation characteristic of the control calculation unit 22/2 of the controller 22 when the drain tank water level rises, assuming the proportional band setting value is 300%. (The valve opening is fully closed when NWL + 50 pus, and the valve opening increases as the water level rises.) Line C is the controller 2.
The characteristics of the function calculator 22.5 according to the present invention in No. 2 are copied from the characteristics shown in FIG.
%). Figure 8 is an explanatory diagram showing an example of control characteristics when the amount of drain flowing into the drain tank increases rapidly, and shows the relationship between changes in the water level in the drain tank and changes in the valve openings of the control valves 6 and 8 with respect to the time axis. This is shown in .
■は調節計12の出力信号により調節弁6が弁開度50
%でNWLに制御している状態を示す、■で流入ドレン
量が急増するとドレンタンクの水位が上昇し始める。水
位上昇に伴って調節弁6の弁開度は第7図のA特性に従
って増加していく(実際には調節計12の制御演算部1
2・2の積分動作により、A特性(比例動作弁)より若
干弁開度が大きくなる)、■で水位がNWL+50mに
達すると調節弁8が開き始め、水位がさらに上昇すると
第7図のB特性に従って調節弁8の弁開度が増加してい
く(同様に、積分動作によりB特性より若干弁開度が大
きくなる)、■で水位がNWL+200mに達すると第
7図のC特性の信号が関数演算器22・5より出力され
始める。B特性とC特性の信号は第1図の高位信号選択
器22・6によりいずれか大きい方が選択されて調節弁
8が制御される。C特性はA、B特性に比べ水位上昇に
対する弁開度増加の割合が大きく、急激的にその弁開度
を増していく。流入ドレン量と調節弁6.8による排出
ドレン量がバランスすると水位上昇は止まるが、一般に
制御系のゲインを高めた制御ループでは行き過ぎ現象が
生じ、ハンチング現象を生ずる5第8図ではこの傾向を
水位変動及び調節弁8の弁開度変化として示している。(2) The control valve 6 is opened at 50 degrees by the output signal of the controller 12.
% indicates a state of NWL control; ■ indicates a rapid increase in the amount of inflow drain, and the water level in the drain tank begins to rise. As the water level rises, the valve opening of the control valve 6 increases according to the A characteristic shown in FIG.
Due to the integral action in 2.2, the valve opening is slightly larger than the A characteristic (proportional operation valve)). When the water level reaches NWL + 50 m at ■, the control valve 8 begins to open, and when the water level rises further, The valve opening of the control valve 8 increases according to the characteristics (Similarly, the valve opening becomes slightly larger than the B characteristic due to the integral operation). When the water level reaches NWL + 200 m at ■, the signal of the C characteristic in Fig. 7 The output starts from the function calculator 22/5. The higher one of the B characteristic and C characteristic signals is selected by the high level signal selectors 22 and 6 shown in FIG. 1, and the control valve 8 is controlled. In characteristic C, compared to characteristics A and B, the rate of increase in valve opening with respect to water level rise is large, and the valve opening increases rapidly. When the amount of inflow drain and the amount of discharge drain from control valve 6.8 are balanced, the water level will stop rising, but in general, in a control loop with a high control system gain, an overshoot phenomenon will occur, causing a hunting phenomenon. 5 Figure 8 shows this tendency. It is shown as a change in water level and a change in the opening degree of the control valve 8.
一方、本発明より関数演算器22・5を設置しない場合
には、■で水位がNWL+350mに達した時のi6弁
8の弁開度は20%にとどまり、水位はその後も■の点
線で示す如く上昇を続け、ドレンタンク2が満水し、ひ
いてはそれに接続される給水加熱器(図示省略)の水位
が上昇し、タービン(図示省略)へのウオータインダク
ションを誘起する恐れがある(■の時点で調節弁6の弁
開度は約73%であり、その後は検出範囲を越える水位
上昇のため、比例動作分による信号増加はなくなり、積
分項によってのみ調節計の出力信号が増加することとな
り、第8図に示す如く、弁開度の増加はさらに少なくな
る傾向を有している。On the other hand, according to the present invention, when the function calculator 22.5 is not installed, the valve opening degree of the i6 valve 8 remains at 20% when the water level reaches NWL + 350 m at ■, and the water level continues to be shown by the dotted line at ■. The drain tank 2 will continue to rise, and the water level in the feed water heater (not shown) connected to it will rise, potentially inducing water induction into the turbine (not shown). The valve opening degree of the control valve 6 is approximately 73%, and after that, the water level rises beyond the detection range, so the signal does not increase due to the proportional action component, and the output signal of the controller increases only due to the integral term. As shown in FIG. 8, there is a tendency for the increase in valve opening degree to further decrease.
)。).
しかし1本発明により関数演17.器22・5を追加し
た場合には、高ゲインであるC特性によって制御される
ため、水位がハンチングする傾向があるが、一般に水位
異常上昇時に非常用調節弁8を全開させる事ができ、バ
ックアップ系としての機能を発揮させる事が可能となる
。However, according to the present invention, the function operation 17. When the water tank 22.5 is added, the water level tends to hunt because it is controlled by the C characteristic, which has a high gain, but in general, the emergency control valve 8 can be fully opened when the water level rises abnormally, and it is used as a backup. It becomes possible to demonstrate the function as a system.
次に、本発明の他の実施例を示す。第5図、第6図は第
1図の常用調節計12及び非常用調節計22の制御方式
を変更した例を示す、第5図は常用調節計12の制御ブ
ロック図、第6図は非常用調節計22の制御ブロック図
を示す、常用調節計12の制御方式及び非常用調節計2
2の主要制御演算回路の詳細を述べる事は本発明とは直
接関係しないのでその概要を記載するに留めるが、第6
図は本発明の効果が特に顕著となるので、その要点を以
下に述べる。第5図は第11図の常用調節計12と同様
に、偏差演算部1−2・1、制御演算部12・2、積分
飽和防止演算部12・3を有し通常の制御演算を行う他
、[ドレンポンプ運転中」の条件を入力をし、ドレンポ
ンプ5が起動した場合には調節弁6を徐開させるため、
徐開信号発生器12・11よりの信号をとり込み、ドレ
ンポンプ5が停止した場合には、調節弁6を閉止する回
路を追設したものである。第6図は第1図の非常用調節
計22の制御ブロック図に対し、偏差演算部22・1、
制御演算部22・2、積分飽和防止演算部22・3の出
力部に[ドレンポンプ運転中」のインターロック条件を
元として、ポンプ停止時及び起動時に調節弁8を「急開
」及び[徐閉」する回路を追設したものである。プラン
ト起動時には、ドレンポンプ5は運転されず、ドレンタ
ンク2の水位がN W I、 + 50 reに達する
と非常用調節計22の制御演算回路部(22・1〜22
・3)の作用により調節弁8は必要開度開かれる。プラ
ントの負荷が25%に達するとドレンポンプ5が起動さ
れる、この時、第5図の徐開信号発生器12・11の信
号がインターロック条件により与えられ調節弁6の弁開
度が増していく。調節弁6と調節弁8の弁開度が等しく
なった時点で、徐開操作は終了し、調節弁6は制御演算
部12・2の制御に移される(制御演算部12・2では
現状弁開度に出力を補正し、切替時の外乱を防止するが
。Next, other embodiments of the present invention will be shown. 5 and 6 show an example in which the control method of the regular controller 12 and emergency controller 22 in FIG. 1 is changed. FIG. 5 is a control block diagram of the regular controller 12, and FIG. 6 is an emergency controller The control system of the regular controller 12 and the emergency controller 2, which shows a control block diagram of the regular controller 22.
Describing the details of the main control arithmetic circuit in No. 2 is not directly related to the present invention, so we will only describe its outline.
Since the effects of the present invention are particularly noticeable in the figures, the main points will be described below. Similar to the regular controller 12 shown in FIG. 11, FIG. 5 includes a deviation calculation section 1-2.1, a control calculation section 12.2, an integral saturation prevention calculation section 12.3, and performs normal control calculations. , input the condition of [drain pump in operation], and when the drain pump 5 starts, the control valve 6 is gradually opened.
A circuit is additionally installed to receive signals from the gradual opening signal generators 12 and 11 and close the control valve 6 when the drain pump 5 stops. FIG. 6 is a control block diagram of the emergency controller 22 shown in FIG.
Based on the interlock condition of "drain pump in operation", the output parts of the control calculation section 22.2 and the integral saturation prevention calculation section 22.3 control the control valve 8 to "sudden open" and "slow open" when the pump is stopped and started. This is an additional circuit that closes the battery. At the time of plant startup, the drain pump 5 is not operated, and when the water level of the drain tank 2 reaches NWI, +50 re, the control calculation circuit section (22.1 to 22.1) of the emergency controller 22 is activated.
- The control valve 8 is opened to the required opening degree by the action of 3). When the load of the plant reaches 25%, the drain pump 5 is started. At this time, the signals from the gradual opening signal generators 12 and 11 shown in FIG. To go. When the valve opening degrees of the control valves 6 and 8 become equal, the gradual opening operation ends, and the control valve 6 is transferred to the control of the control calculation section 12.2 (the control calculation section 12.2 The output is corrected according to the opening degree to prevent disturbances during switching.
第5図では図示を省略している)。(Illustration is omitted in FIG. 5).
一方、調節弁8は調節弁6が制御に移行と同時に、第6
図の徐閉信号発生器22・12の信号がインターロック
条件により与えられ徐閉され、全開に到る。徐閉完了後
にはインターロック条件による全開は解除され制御演算
部22・2の制御に移されるが、ドレンタンク水位はN
WLに制御されているため調節弁8は全開状態を続ける
。ドレンポンプ5の運転中に故障等によりポンプがトリ
ップした場合や、プラントの負荷を下げる場合25%負
荷になった時の通常運転操作としてのドレンポンプ5の
停止時には、第6図の急開信号発生器22・]、1の信
号がインターロック条件により与えられ調節弁8の弁開
度が増していく。調節弁6と調節弁8の弁開度が等しく
なった時点で、急開操作は終了し、調節弁8は制御演算
部22・2の制御に移される(調節計12の場合と同様
、切替時の外乱防止を行うが第6図でも図示を省略して
いる)。この時、調節弁6は第5図の弁閉信号12・1
2により閉止される。第6図の信号ライン21・1,2
1・2、関数演算器22・5、高位信号選択器22・6
は第1図の非常用調節計22と同一の機能を有する本発
明の回路である。On the other hand, at the same time as the control valve 6 shifts to control, the control valve 8
The signals from the gradual closing signal generators 22 and 12 shown in the figure are given according to the interlock conditions, and the valve is gradually closed and fully opened. After the gradual closing is completed, the full opening due to the interlock condition is released and the control is transferred to the control calculation unit 22.2, but the drain tank water level remains at N.
Since the control valve 8 is controlled by WL, the control valve 8 remains fully open. If the drain pump 5 trips due to a malfunction while it is in operation, or if the drain pump 5 is stopped as a normal operation when the load of the plant is reduced to 25%, the sudden opening signal shown in Fig. 6 is activated. A signal from the generator 22. ], 1 is given according to the interlock condition, and the opening degree of the control valve 8 increases. When the valve opening degrees of the control valves 6 and 8 become equal, the quick opening operation ends, and the control valve 8 is transferred to the control of the control calculation section 22.2 (as in the case of the controller 12, the switching (Although it is not shown in FIG. 6, it is also used to prevent disturbances at times.) At this time, the control valve 6 receives the valve closing signal 12.1 in FIG.
2 is closed. Signal lines 21・1, 2 in Figure 6
1/2, function calculator 22/5, high level signal selector 22/6
is a circuit of the present invention having the same function as the emergency controller 22 shown in FIG.
第1図の制御方式に比べ、第5図、第6図の制御方式は
ドレンポンプ5の起動・停止に伴うドレンタンク2の水
位制御をより良好に行うことができる有効な制御方式で
あるが、前述の如く、プログラム制御(例えば徐閉信号
発生器22・12に基づく制御)によりインターロック
条件にて徐閉する場合があり、−時的に非常用制御系と
してのバックアップ機能を喪失する場合がある。本発明
においては、これらの徐開・徐閉等のプログラム制御を
非常用制御系の調節部の主要制御回路の中に含んでいる
場合、制御量が規定範囲を越えて異常状態になった時検
出部よりの信号を演算し優先的に操作部に信号を与える
ことができる回路を並列設置しているので、バックアッ
プ機能はいかなる場合にも有効に働く効果を有している
。Compared to the control method shown in FIG. 1, the control methods shown in FIGS. 5 and 6 are effective control methods that can better control the water level in the drain tank 2 as the drain pump 5 starts and stops. As mentioned above, there are cases where gradual closing is performed under interlock conditions under program control (for example, control based on gradual closing signal generators 22 and 12), and - when the backup function as an emergency control system is temporarily lost. There is. In the present invention, if program control such as gradual opening and closing is included in the main control circuit of the adjustment section of the emergency control system, when the control amount exceeds the specified range and becomes abnormal, Since circuits that can calculate the signal from the detection section and give the signal to the operation section preferentially are installed in parallel, the backup function has the effect of working effectively in any case.
第1図の制御ブロック図は電気式調節計の場合を例とし
て示したが、アナログ式、ディジタル式のいずれにおい
ても適用可能な事は勿論である。Although the control block diagram in FIG. 1 shows an example of an electric controller, it is of course applicable to both analog and digital controllers.
また、空気式の場合には、関数演算器22・5を調節計
22より分離して別計器を準備する事により容易に実施
できる。Furthermore, in the case of a pneumatic type, this can be easily implemented by separating the function calculators 22 and 5 from the controller 22 and preparing a separate meter.
第1図においては本発明としての「検出部よりの信号を
演算し優先的に操作部に信号を与えることができる回路
」を関数演算器22・5として、その特性図を第2図に
規定水位以上で比例的に弁開度を増加させる例として示
したが、ステップ的に増加させたり1階段状に増加させ
たり、また折線、曲線等にその特性を変化させる事も可
能である。In FIG. 1, the "circuit that can calculate the signal from the detection section and give the signal to the operation section preferentially" according to the present invention is defined as the function calculator 22.5, and its characteristic diagram is specified in FIG. Although the example is shown in which the valve opening is increased proportionally above the water level, it is also possible to increase the valve opening in steps or one step, or to change the characteristics to a broken line, curved line, etc.
以上、プロセス制御装置の例として発電設備用の給水加
熱器ドレンタンク水位制御装置の場合を示したが、火力
発電プラント及び原子力発電プラントには各種の機器、
タンク等の容器内に水を貯溜し、その水位を規定値に保
持するために常用制御系と非常用制御系の2つの制御系
を並列設置した例があり、本発明の適用が可能である。Above, we have shown the case of a feed water heater drain tank water level control device for power generation equipment as an example of a process control device, but thermal power plants and nuclear power plants also have various equipment,
There is an example in which two control systems, a regular control system and an emergency control system, are installed in parallel to store water in a container such as a tank and maintain the water level at a specified value, and the present invention can be applied to this system. .
第9図は火力発電プラントの概略系統図の一例を示す。FIG. 9 shows an example of a schematic system diagram of a thermal power plant.
蒸気発生装置であるボイラ101の発生蒸気を高圧ター
ビン102に導き、蒸気の熱エネルギーを回転(機械)
エネルギーに変換し発電機(図示者1II8)を回して
電気を起す。一部仕事を終えた蒸気は再度ボイラ101
に導き再加熱を行う。Steam generated by a boiler 101, which is a steam generator, is guided to a high-pressure turbine 102, and the thermal energy of the steam is used to rotate (machine)
It converts into energy and turns a generator (Illustrator 1II8) to generate electricity. After some work has been completed, the steam returns to boiler 101.
to reheat.
この再熱された蒸気を中圧タービン103に導き仕事を
させ、さらに低圧タービン104に導き仕事(発電機を
回す)を終える。仕事を終えた蒸気は復水器105に導
き冷却して復水とする。この復水を復水ポンプ106で
加圧し低圧給水加熱器111〜113を経て脱気器12
1に送水する。This reheated steam is guided to an intermediate pressure turbine 103 to do work, and is further led to a low pressure turbine 104 to finish work (turning a generator). The steam that has completed its work is guided to a condenser 105 and cooled to become condensed water. This condensate is pressurized by a condensate pump 106 and passes through low pressure feed water heaters 111 to 113 to a deaerator 12.
Supply water to 1.
脱気器では一旦貯水タンク122に水を溜めた後、給水
ポンプ123で加圧し、高圧給水加熱器131〜133
を経てボイラ101に送水する。ボイラではこれを加熱
して蒸気を発生する。低圧及び高圧給水加熱器ではボイ
ラへの給水を加熱するため、低・中・高圧タービンより
蒸気を導入して熱交換を行なわせる。熱交換した蒸気は
ドレンとなり給水加熱器内に一旦貯溜され、そのドレン
の水位を規定値に保持するように制御し、通常時は常用
調節弁6を介して次段給水加熱器に排出される。高圧給
水加熱器133は非常用調節弁8を介して高圧給水加熱
器131にドレンを排出可能となっている。同様に高圧
給水加熱器132は非常用調節弁8で脱気器へ、高圧給
水加熱器131及び低圧給水加熱器113,112は復
水器へ排出可能となっている。高圧給水加熱器131で
は通常時高負荷域では脱気器ヘドレン排出し、低負荷域
では低圧給水加熱器113ヘドレン排出し、非常時に復
水器へ排出可能となっている。また低圧給水加熱器11
1では給水加熱器ドレンタンク2にドレンを一旦貯溜し
た後、通常時はドレンポンプ5で加圧して常用調節弁6
を介して低圧給水加熱器111の出口側腹木管に送水さ
れ、非通常時は非通常用調節弁8を介して復水器に排出
される。このドレンタンク2の水位制御装置の全体は既
に第3図で説明したものと同一であり、制御装置の詳細
は第1図に示した通りである。調節計12゜22は第5
図、第6図のものが採用される場合もある。第9図にお
いては、給水加熱器の水位制御装置は常用調節弁6と非
常用調節弁8のみを表示し、制御装置の詳細は省略して
いるが、制御系は第1図のものが適用(又は準用)でき
、本発明を火力発電プラントの給水加熱器の水位制御装
置に適用可能な事は明白である。In the deaerator, water is temporarily stored in a water storage tank 122, and then pressurized by a water supply pump 123, and then transferred to high pressure water heaters 131 to 133.
The water is sent to the boiler 101 through. A boiler heats this to generate steam. In the low-pressure and high-pressure feedwater heaters, in order to heat the feedwater to the boiler, steam is introduced from the low-, medium-, and high-pressure turbines to perform heat exchange. The heat-exchanged steam becomes drain and is temporarily stored in the feed water heater, and the water level of the drain is controlled to be maintained at a specified value, and normally is discharged to the next stage feed water heater via the regular control valve 6. . The high-pressure feedwater heater 133 is capable of discharging condensate to the high-pressure feedwater heater 131 via the emergency control valve 8 . Similarly, the high-pressure feedwater heater 132 can be discharged to the deaerator using the emergency control valve 8, and the high-pressure feedwater heater 131 and the low-pressure feedwater heaters 113 and 112 can be discharged to the condenser. In the high-pressure feed water heater 131, hedrine is normally discharged from a deaerator in a high load range, and in a low load range, it is discharged from the low pressure feed water heater 113, and can be discharged to a condenser in an emergency. Also, low pressure water heater 11
1, after the drain is temporarily stored in the feed water heater drain tank 2, it is pressurized by the drain pump 5 and the regular control valve 6 is used.
The water is sent to the outlet-side wood pipe of the low-pressure feed water heater 111 through the water heater 111, and is discharged to the condenser via the non-normal control valve 8 during non-normal times. The entire water level control device for this drain tank 2 is the same as that already explained in FIG. 3, and the details of the control device are as shown in FIG. 1. Controller 12°22 is the fifth
6 may be adopted. In Figure 9, only the regular control valve 6 and emergency control valve 8 are shown as the water level control device for the feed water heater, and the details of the control device are omitted, but the control system shown in Figure 1 is applicable. It is obvious that the present invention can be applied to a water level control device for a feed water heater of a thermal power plant.
第10図は原子力発電プラントの概略系統図の一例を示
す。蒸気発生装置である原子炉101Aの発生蒸気を高
気タービン102に導き一部仕事を行う、この排出蒸気
を湿分分離器141に送り蒸気中の湿分を分離する。湿
分分離した蒸気を低圧タービン、104に送り仕事をさ
せる。仕事を終えた蒸気は復水器105に導き復水とす
る。高・低圧タービンは発電機(図示省略)を回し発電
を行う、復水ポンプ106で復水(給水とも呼ぶ)を加
圧し、低圧給水加熱器111〜114を経て給水ポンプ
123へ送水する。給水ポンプ123ではさらに加圧し
て、高圧給水加熱器】;31゜132を経て原子炉10
1Aに送水する。原子炉ではこれを加熱して蒸気を得る
。低圧及び高圧給水加熱器ではタービンよりの蒸気によ
り給水を加熱する。熱交換により発生したドレンは給水
加熱器内に一旦貯溜され、そのドレン水位を規定値に保
持するように制御し、通常時は常用調節弁6を介して次
段給水加熱器に排出し、非常時は非常用調節弁8を介し
て復水器105に排出される。低圧給水加熱器111は
常用調節弁6、非常用調節弁8とも復水器ヘドレン排出
となるが、常用調節弁6は低圧給水加熱器111内のド
レンクーラ(図示省略)を介してドレンを排出し、非常
用調節弁8はこのドレンクーラをバイパスしたドレンを
排出する場合が多い、第10図では給水加熱器の水位制
御装置の詳細を省略しているが、火力発電プラントと同
様、原子力発電プラントの給水加熱器の水位制御装置に
本発明を適用できる事は明白である。FIG. 10 shows an example of a schematic system diagram of a nuclear power plant. The steam generated by the nuclear reactor 101A, which is a steam generator, is guided to the high-air turbine 102 to perform some work, and this exhaust steam is sent to the moisture separator 141 to separate the moisture in the steam. The moisture-separated steam is sent to a low pressure turbine 104 to do work. The steam that has completed its work is led to a condenser 105 and becomes condensate. The high/low pressure turbine generates electricity by driving a generator (not shown), pressurizes condensate (also referred to as feed water) with a condensate pump 106, and sends the water to a feed water pump 123 via low pressure feed water heaters 111 to 114. The feedwater pump 123 further pressurizes the water, passes through the high-pressure feedwater heater];
Supply water to 1A. In a nuclear reactor, this is heated to produce steam. Low-pressure and high-pressure feedwater heaters heat feedwater using steam from a turbine. Drain generated by heat exchange is temporarily stored in the feed water heater, and the drain water level is controlled to be maintained at a specified value.During normal times, it is discharged to the next stage feed water heater via the regular control valve 6, and when used in an emergency. The water is discharged to the condenser 105 via the emergency control valve 8. In the low-pressure feed water heater 111, both the regular control valve 6 and the emergency control valve 8 discharge condenser hedrum, but the regular control valve 6 discharges condensate via a drain cooler (not shown) in the low-pressure feed water heater 111. , the emergency control valve 8 often discharges drain that has bypassed this drain cooler.Although the details of the water level control device of the feed water heater are omitted in Figure 10, similar to thermal power plants, nuclear power plants It is obvious that the present invention can be applied to water level control devices for feed water heaters.
湿分分離器141で分離されたドレンは一旦湿分分離器
ドレンタンク142に貯溜され、その水位を規定値に制
御して、通常時は常用調節弁6を介して低圧給水加熱器
114に、非常時は非常用調節弁8を介して復水器に排
出する。制御系の詳細は省略しているが、本発明の第1
図の制御系が適用できる事は明白である。The drain separated by the moisture separator 141 is temporarily stored in the moisture separator drain tank 142, and its water level is controlled to a specified value, and in normal times it is sent to the low-pressure feed water heater 114 via the regular control valve 6. In an emergency, the water is discharged to the condenser via the emergency control valve 8. Although details of the control system are omitted, the first aspect of the present invention
It is obvious that the control system shown in the figure can be applied.
次に蒸化器の例を示す。BWR型原子力発電プラントで
は低放射能又は放射能を持たない蒸気を得るため蒸化器
が設置される。また火力発電プラントでは高純度の復水
の消費を少なくするため。Next, an example of an evaporator is shown. In BWR nuclear power plants, evaporators are installed to obtain steam with low or no radioactivity. Also, to reduce the consumption of high-purity condensate in thermal power plants.
低純度の水より蒸気を作り、この蒸気を消費させる目的
で蒸化器が設置される事が多い。Evaporators are often installed to create steam from low-purity water and consume this steam.
第10図の例では、タービンよりの蒸気を蒸化器151
に導き、低放射の水を蒸発させる(図示省略)、この熱
交換によって発生したドレンを一旦、蒸化器ドレンタン
ク152に貯溜し、その水位を規定値に制御して、通常
時は常用調節弁6を介して低圧給水加熱器113に、非
常時は非常用調節弁8を介して復水器105にドレンを
排出する。制御系の詳細は省略しているが、本発明の第
1図の制御系が適用できる事は明白である。In the example shown in FIG. 10, steam from the turbine is transferred to the evaporator 151.
The drain generated by this heat exchange is temporarily stored in the evaporator drain tank 152, and the water level is controlled to a specified value, and the water level is normally adjusted. Condensate is discharged to the low-pressure feed water heater 113 via the valve 6 and, in an emergency, to the condenser 105 via the emergency control valve 8. Although details of the control system are omitted, it is clear that the control system of the present invention shown in FIG. 1 can be applied.
第11図は第10図の原子力発電プラントにおいて、湿
分分離器141の代りに湿分分離予熱器160を設置し
た場合の概略系統図の一例であり。FIG. 11 is an example of a schematic system diagram when a moisture separator preheater 160 is installed in place of the moisture separator 141 in the nuclear power plant of FIG. 10.
湿分分離再熱器160に関する部分を主体に示したもの
である。原子炉101Aで発生した蒸気は高圧タービン
102で一部仕事をし、湿分分離再熱器160に送られ
る0本図の湿分分離再熱器160は2段再熱のものを示
し、湿分分離器141(第10図で説明したものと同じ
)と第1段再熱器161A及び第2段再熱器161Bよ
り構成される。高圧タービン102よりの蒸気は湿分分
離器141で蒸気中の湿分を分離し、分離したドレンは
湿分分離ドレンタンク142へ、湿分を除去した蒸気は
第1段再熱器161人に送られる。この蒸気は高圧ター
ビン102より抽出した蒸気によって加熱され、第2段
再熱器161Bに送られる。一方高圧タービンよりの抽
出蒸気は熱交換によって凝縮しドレンとなり、第1段再
熱器ドレンタンク162Aに送られ貯溜される。第1段
再熱器161Aより第2段再熱器161Bに送られた蒸
気は原子炉101Aよりの蒸気によってさらに加熱され
低圧タービン104に送り仕事をする。It mainly shows the portion related to the moisture separator reheater 160. The steam generated in the nuclear reactor 101A does some work in the high-pressure turbine 102 and is sent to the moisture separator reheater 160. It is composed of a separation separator 141 (same as that explained in FIG. 10), a first stage reheater 161A, and a second stage reheater 161B. The steam from the high pressure turbine 102 is separated from the moisture in the steam by a moisture separator 141, the separated drain is sent to the moisture separation drain tank 142, and the steam from which moisture has been removed is sent to the first stage reheater 161. Sent. This steam is heated by steam extracted from the high-pressure turbine 102 and sent to the second stage reheater 161B. On the other hand, extracted steam from the high-pressure turbine is condensed through heat exchange and becomes drain, and is sent to the first stage reheater drain tank 162A and stored therein. The steam sent from the first stage reheater 161A to the second stage reheater 161B is further heated by the steam from the nuclear reactor 101A and sent to the low pressure turbine 104 to perform work.
原子炉101Aよりの加熱用蒸気は熱交換によって凝縮
しドレンとなり、第2段再熱器ドレンタンク162Bに
貯溜される。第1段及び第2段再熱器ドレンタンクの水
位は規定値に制御され、それぞれ、通常時は常用調節弁
6を介して高圧給水加熱器132に、非常時は非常用調
節弁8を介して復水器105にドレンを排出する。制御
系の詳細は省略しているが1本発明の第1図の制御系が
適用できる事は明白である。Heating steam from the nuclear reactor 101A is condensed through heat exchange and becomes drain, which is stored in the second stage reheater drain tank 162B. The water levels in the first and second stage reheater drain tanks are controlled to specified values, and are connected to the high-pressure feed water heater 132 via the regular control valve 6 during normal times and via the emergency control valve 8 during emergencies. The condensate is discharged to the condenser 105. Although details of the control system are omitted, it is clear that the control system of the present invention shown in FIG. 1 can be applied.
第12図は第9図に示す火力発電プラントのボイラ10
1の内部構成を示す概略系統図の一例である。高圧給水
加熱器よりの給水は節炭器201及び炉壁水管部202
を経由して気水分離器211に送られる。ここで気水分
離を行なって蒸気分は1次過熱器221,2次過熱器2
22及び3次過熱器223を経て高圧タービンに送られ
一部仕事を行う、高圧タービンの排気は再度ボイラ10
1に戻され、1次再熱器231及び2次再熱器232で
再熱されて中圧タービンに送られる。気水分離器211
で分離されたドレン(水分)は気水分離器ドレンタンク
212に一旦貯溜され、その水位を規定値に制御して、
ボイラ再循環ポンプ213で加圧し、常用調節弁6を介
して節炭器201にドレンを再循環させる。ドレン量が
少ない場合にはボイラ再循環ポンプ213は停止され、
非常用調節弁8を介して復水器にドレンが排出される。Figure 12 shows the boiler 10 of the thermal power plant shown in Figure 9.
1 is an example of a schematic system diagram showing the internal configuration of the system. Water is supplied from the high-pressure feed water heater through the energy saver 201 and the furnace wall water pipe section 202.
The water is sent to the steam separator 211 via. Here, steam and water are separated and the steam is separated into the primary superheater 221 and the secondary superheater 2.
22 and a tertiary superheater 223 to the high pressure turbine to do some work.The exhaust gas of the high pressure turbine is sent to the boiler 10 again.
1, is reheated in a primary reheater 231 and a secondary reheater 232, and is sent to an intermediate pressure turbine. Steam water separator 211
The separated drain (moisture) is temporarily stored in the steam/water separator drain tank 212, and the water level is controlled to a specified value.
The boiler recirculation pump 213 pressurizes the drain, and the condensate is recirculated to the economizer 201 via the regular control valve 6. When the amount of drain is small, the boiler recirculation pump 213 is stopped,
Drainage is discharged to the condenser via the emergency control valve 8.
第12図は貫流ボイラの例であり、一般にボイラ起動時
には10〜25%程度の蒸発量を得るまではボイラ再循
環ポンプ213を運転し、節炭器201及び炉壁水管部
202の最少流量を確保する運転が行なわれる場合が多
い、第12図の気水分離器ドレンタンク212の水位制
御装置の詳細は省略しているが1本発明の第1図及び第
5図。FIG. 12 shows an example of a once-through boiler. Generally, when starting the boiler, the boiler recirculation pump 213 is operated until an evaporation amount of about 10 to 25% is obtained, and the minimum flow rate of the economizer 201 and the furnace wall water pipe section 202 is controlled. 1 and 5 of the present invention, although the details of the water level control device of the steam-water separator drain tank 212 shown in FIG. 12, which is often operated to ensure the same, are omitted.
第6図の制御系が適用できる事は明白である。It is obvious that the control system shown in FIG. 6 can be applied.
本発明によれば、非常用制御系の主要制御演算回路に対
し、検出部よりの信号を直接演算して操作部に与えるこ
とができる回路を並列設置したので、制御量が規定範囲
を越えて異常状態になった時は、この回路の出力が優先
的に操作部に与えられるため、主要制御演算回路の応答
遅れを回避することができ、非常用が本来有するべきバ
ックアップ機能を強化充実することができる。According to the present invention, a circuit that can directly calculate the signal from the detection section and provide it to the operation section is installed in parallel to the main control calculation circuit of the emergency control system, so that the control amount exceeds the specified range. When an abnormal condition occurs, the output of this circuit is given priority to the operation unit, so it is possible to avoid a delay in response of the main control calculation circuit, and to strengthen and enhance the backup function that should originally be provided for emergency use. Can be done.
特に、非常用制御系の主要制御演算回路に外部からのイ
ンターロック条件等により、操作部を強制的に操作する
回路を含む場合は、本発明により、インターロックによ
る強制操作作動時においてさえもバックアップ機能が作
用し、システムの安全性が確保される顕著な効果を生ず
る。In particular, if the main control calculation circuit of the emergency control system includes a circuit that forcibly operates the operating section due to external interlock conditions, the present invention can provide backup even when forced operation is activated due to the interlock. The function operates and produces a remarkable effect that ensures the safety of the system.
また、本発明をディジタル式(電気式)調節計で実施す
る場合は、ソフトの追加変更のみで対応できるのでコス
トの上昇なしに機能を向上できる利点がある。Further, when the present invention is implemented with a digital (electrical) controller, it can be handled by simply adding and changing the software, which has the advantage of improving functionality without increasing costs.
第1図は本発明のプロセス制御装置の実施例図。
第2図は本実施例の関数発生器の特性図、第3図は給水
加熱器ドレンタンク水位制御装置を示す図、第4図は従
来例図、第5図、第6図は調節計のプログラム制御の系
統図、第7図は調節計の特性図。
第8−は混入ドレン急増時の制御特性の説明図、第9図
は火力発電プラントの系統側図、第10図は原子力発電
プラントの系統側図、第11図は湿分分離再熱器を有す
る原子力発電プラントの系統側図、第12図は火力発電
プラントのボイラの系統側図である。
2・・・ドレンタンク、3・・・水位検出器、4,7・
・・ドレン管、5・・・ドレンポンプ、6,8・・・調
節弁、11.13,15,21.21・1.21−2゜
21・3,23.25・・・信号ライン、12.22・
・・調節計、14,24・・・電空変換器、12・1゜
22・1・・・偏差演算部、12・2,22・2・・・
制御演算部、12・3,22・3・・・積分飽和防止演
算部、12・4,22・4・・・手動・自動切替器、2
2・5・・・関数演算器、22・6・・・高位信号選択
器、12・11・・・徐開信号発生器、12・12・・
・全閉信号、22・11・・・急開信号発生器、22・
12・・・徐閉信号発生器。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the process control device of the present invention. Fig. 2 is a characteristic diagram of the function generator of this embodiment, Fig. 3 is a diagram showing the feed water heater drain tank water level control device, Fig. 4 is a diagram of a conventional example, and Figs. 5 and 6 are diagrams of the controller. System diagram of program control, Figure 7 is a characteristic diagram of the controller. Figure 8- is an explanatory diagram of the control characteristics during a sudden increase in condensate condensate, Figure 9 is a system diagram of a thermal power plant, Figure 10 is a diagram of a nuclear power plant system, and Figure 11 is a diagram of a moisture separator reheater. Fig. 12 is a system side view of a boiler in a thermal power plant. 2...Drain tank, 3...Water level detector, 4,7.
... Drain pipe, 5... Drain pump, 6, 8... Control valve, 11.13, 15, 21.21, 1.21-2゜21.3, 23.25... Signal line, 12.22・
...Controller, 14,24...Electro-pneumatic converter, 12.1゜22.1...Deviation calculation section, 12.2, 22.2...
Control calculation section, 12.3, 22.3... Integral saturation prevention calculation section, 12.4, 22.4... Manual/automatic switching device, 2
2.5...Function calculator, 22.6...High level signal selector, 12.11...Slow opening signal generator, 12.12...
・Full close signal, 22・11... Rapid open signal generator, 22・
12...Slow closing signal generator.
Claims (1)
の検出部よりの信号を受けて目標値と比較しその結果に
制御演算を施す調節部と、この調節部よりの信号を受け
て制御対象に働きかける操作部と、より成る常用制御系
と、 非常用時に上記検出部(又は独自に設けた検出部)より
の信号を受けて目標値と比較しその結果に制御演算を施
す調節部と、この調節部よりの信号を受けて非常用時に
制御対象に働きかける操作部と、より成る非常用制御系
と、 上記非常用時に検出部よりの信号が規定範囲を越えて異
常状態になつた時、該信号を入力し所定の操作信号を作
り出し、上記非常用制御系での調節部の信号に代つて、
上記操作部に入力せしめる手段と、 を備えたプロセス制御装置。 2、非常用制御系内の調節部に、外部からのインターロ
ツク条件により該非常用制御系内の操作部を強制的に操
作する手段を設けてなる特許請求の範囲第1項記載のプ
ロセス制御装置。 3、上記プロセス制御対象はドレンタンクとし、上記検
出部は該ドレンタンク内の水位を検出することとする特
許請求の範囲第1項又は第2項記載のプロセス制御装置
。 4、上記プロセス制御対象は給水加熱器とし、上記検出
部は該給水加熱器内の水位を検出することとする特許請
求の範囲第1項又は第2項記載のプロセス制御装置。[Claims] 1. A detector that detects a controlled variable of a process control target, an adjustment section that receives a signal from the detection section, compares it with a target value, and performs a control operation on the result, and A regular control system consists of an operation unit that receives signals from the control unit and acts on the controlled object, and a regular control system that receives signals from the detection unit (or a detection unit provided independently) during emergencies, compares them with target values, and performs control based on the results. An emergency control system consisting of a control section that performs calculations, an operation section that receives signals from the control section and acts on the controlled object in an emergency; When an abnormal condition occurs, the signal is input to generate a predetermined operation signal, and in place of the signal from the adjustment section in the emergency control system,
A process control device comprising: means for inputting information to the operation section; 2. The process control according to claim 1, wherein the adjustment section within the emergency control system is provided with means for forcibly operating the operation section within the emergency control system according to an interlock condition from the outside. Device. 3. The process control device according to claim 1 or 2, wherein the process control target is a drain tank, and the detection section detects the water level in the drain tank. 4. The process control device according to claim 1 or 2, wherein the process control target is a feed water heater, and the detection section detects the water level in the feed water heater.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61228307A JPH07122810B2 (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Process control equipment |
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---|---|---|---|---|
JP2008180158A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Steam recovery facility and steam recovery method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57137008U (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-26 |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP61228307A patent/JPH07122810B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPS57137008U (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-26 |
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