KR101511531B1 - Device for controlling valve of turbine - Google Patents

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KR101511531B1
KR101511531B1 KR20140006324A KR20140006324A KR101511531B1 KR 101511531 B1 KR101511531 B1 KR 101511531B1 KR 20140006324 A KR20140006324 A KR 20140006324A KR 20140006324 A KR20140006324 A KR 20140006324A KR 101511531 B1 KR101511531 B1 KR 101511531B1
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valve control
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강승엽
최병희
남정한
김성호
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두산중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a turbine valve control device. More specifically, the turbine valve control device includes: a valve control module generating a control signal to control the opening degree of a valve and transmitting the signal to a servo valve; and a turbine control module outputting the control signal to control the movement of the valve control module. The turbine control module receives a signal for output correction from the valve control module.

Description

터빈 밸브 제어 장치{Device for controlling valve of turbine}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 증기 터빈 등에 포함되는 밸브의 개도를 정밀하고 신속하게 제어함으로써, 터빈의 회전 속도를 조절하고 이에 따라 터빈의 출력을 조절하는 데에 사용되는 터빈 밸브 제어 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a turbine valve control apparatus used for adjusting the rotational speed of a turbine and thereby adjusting the output of the turbine by precisely and rapidly controlling the opening degree of a valve included in a steam turbine or the like.

터빈 밸브 제어 장치는 단일 또는 다중화 구조로서 서보 밸브에 의해 구동되는 터빈 밸브를 제어한다. 기존 터빈 밸브 제어 장치는 터빈 밸브만을 제어하기 위한 것이 아니라, 다른 장치를 제어하면서 동시에 터빈 밸브를 제어하기 위한 기본 회로가 장착되어 있는 형태로 구성되었다. 특히, 종래의 터빈 밸브 제어 장치에는 터빈 밸브만을 제어하기 위한 삼중화, 이중화를 지원하는 구조와 채널이 할당된 보드가 존재하지 않았다.The turbine valve control device controls the turbine valve driven by the servo valve as a single or multiplexed structure. The conventional turbine valve control system is configured not to control only the turbine valve but to have a basic circuit for controlling the turbine valve while controlling other devices. Particularly, in the conventional turbine valve control apparatus, there is no structure that supports tripletization and redundancy for controlling only the turbine valve and a board to which a channel is assigned.

이를 개선하기 위하여 한국공개특허 2012-0097838호(선행기술 1) 등에서는 터빈 밸브만을 제어하기 위한 단일, 이중화 및 삼중화 구조의 터빈의 서보 밸브 제어 시스템이 개시되었다.To improve this, Korean Unexamined Patent Publication No. 2002-0097838 (prior art 1) discloses a servo valve control system of a single, redundant, and triple-structured turbine for controlling only a turbine valve.

선행기술 1의 서보 밸브 제어 시스템은 서보 밸브와 각각의 그 위치를 나타내는 3중화 LVDT(Linear Variable Differential Transformer) 신호를 출력하는 3개의 LVDT를 포함하는 필드 모듈 및 상기 LVDT 신호를 이용하여 서보 밸브의 위치 정보를 계산하는 CPU 보드와, 상기 CPU 보드로부터 각각의 서보 밸브의 위치 정보를 수신한 후, 서보 밸브 제어 알고리즘을 이용하여 각각의 서보 밸브의 위치를 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 서보 밸브 IO 보드를 포함하는 제1, 제2, 제3 제어 모듈을 포함한다.
The servo valve control system of the prior art 1 includes a field module including a servo valve and three LVDTs outputting a triple LVDT signal indicating the position of each servo valve, A servo valve IO board for outputting a control signal for controlling the position of each servo valve by using a servo valve control algorithm after receiving position information of each servo valve from the CPU board, Second, and third control modules including the first, second, and third control modules.

한국공개특허 2012-0097838호Korea Patent Publication No. 2012-0097838

본 발명은 밸브의 개도를 신뢰도 높게 조절할 수 있는 터빈 밸브 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide a turbine valve control apparatus capable of reliably adjusting the opening degree of a valve.

또한, 밸브의 제어 정밀도를 높이고, 다양한 제어 상황에 적합한 밸브 제어가 가능한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is also an object of the present invention to provide an apparatus capable of controlling the valve so as to enhance the control accuracy of the valve and suitable for various control situations.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치는 밸브의 개도를 조절하기 위한 조절 신호를 생성하여 서보 밸브에 전송하는 밸브 제어 모듈 및 상기 밸브 제어 모듈의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 터빈 제어 모듈을 포함하고, 상기 터빈 제어 모듈은 상기 밸브 제어 모듈로부터 출력 보정용 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 출력 보정용 신호는 상기 밸브 제어 모듈에서 생성되는 조절 신호이다.In order to solve the above problems, a turbine valve control apparatus of the present invention includes a valve control module for generating an adjustment signal for adjusting an opening degree of a valve and transmitting the control signal to a servo valve, and a control signal for controlling operation of the valve control module And the turbine control module is capable of receiving an output correction signal from the valve control module. At this time, the output correction signal is an adjustment signal generated in the valve control module.

본 발명의 터빈 밸브 제어 장치에서, 밸브 제어 모듈은 복수 개가 병렬로 배치될 수 있으며, 터빈 제어 모듈은 복수의 밸브 제어 모듈로부터 수신한 출력 보정용 신호를 비교하는 비교기 및 상기 비교기의 비교 결과를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성기를 포함할 수 있다. 상기 터빈 제어 모듈은 복수의 밸브 제어 모듈 각각에 독립적인 제어 신호를 전송할 뿐만 아니라, 독립적인 제어 신호를 수신한 복수의 밸브 제어 모듈에 의해 조절되는 밸브의 개도가 목표 개도로 일정하게 유지되도록 제어 신호를 전송할 수 있으며, 센서로부터 수신한 터빈 회전 속도를 기준으로 상기 목표 개도를 연산할 수 있다.In the turbine valve control apparatus of the present invention, a plurality of valve control modules may be arranged in parallel, and the turbine control module may include a comparator for comparing output correction signals received from the plurality of valve control modules, And a control signal generator for generating a control signal. The turbine control module not only transmits an independent control signal to each of the plurality of valve control modules but also controls the valve control modules such that the opening degree of the valve controlled by the plurality of valve control modules, And the target degree of opening can be calculated based on the turbine rotation speed received from the sensor.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 밸브 제어 장치 내 밸브 제어 모듈은 목표 개도와 현재 개도를 비교하는 개도 비교기 및 목표 개도와 현재 개도의 차이를 상기 제어 신호에 근거하여 PI(Proportional Integral) 제어 방식으로 감소시키기 위한 출력 신호를 생성하는 PI 제어기를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 PI 제어기의 출력 신호에 밸브의 개도 유지 전류를 반영하는 가산기를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 출력 신호에 포함된 밸브 개도의 변화율은 상기 PI 제어기의 적분 상수에 따라 결정될 수 있다.
Meanwhile, the valve control module in the turbine valve control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an opening comparator for comparing the target opening with the current opening degree, and a control unit for controlling the difference between the target opening and the current opening based on the control signal, Lt; RTI ID = 0.0 > PI < / RTI > In addition, the PI controller may further include an adder that reflects the opening / closing current of the valve to the output signal of the PI controller. Meanwhile, the rate of change of the valve opening degree included in the output signal may be determined according to the integral constant of the PI controller.

본 발명은 밸브의 개도를 신뢰도 높게 조절할 수 있는 터빈 밸브 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide a turbine valve control apparatus capable of reliably adjusting the opening degree of a valve.

또한, 밸브의 제어 정밀도를 높이고, 다양한 제어 상황에 적합한 밸브 제어가 가능한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide an apparatus capable of controlling the valve so as to enhance the control accuracy of the valve and suitable for various control situations.

특히, 밸브를 제어하는 데에 있어서 오차가 발생하는 경우 이를 신속하게 상쇄할 수 있으며, 밸브를 목표 개도로 제어하는 것 또한 신속하게 진행할 수 있다.In particular, when an error occurs in the control of the valve, it can be quickly canceled, and the control of the valve at the target opening degree can also proceed quickly.

한편, 터빈 밸브 제어 장치의 유지/보수가 용이하므로, 터빈을 구동하는 데에 소요되는 비용, 시간을 절감할 수 있고, 터빈의 수명을 연장시킬 수 있다.On the other hand, since the maintenance and repair of the turbine valve control device is easy, it is possible to reduce the cost and time required for driving the turbine, and extend the service life of the turbine.

이 뿐 아니라 다중화된 밸브 제어 모듈에 P 제어 보다 개선된 선진 제어 알고리즘을 적용할 수 있다는 장점이 있으며, 밸브 제어 모듈의 고장 예측 신호 등을 이용하여 고장 발생 상황에 선제적으로 대응할 수 있다.
In addition, the advanced control algorithm can be applied to the multiplexed valve control module better than the P control, and it is possible to preemptively respond to the occurrence of the fault by using the failure prediction signal of the valve control module.

도 1은 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치 내 터빈 제어 모듈의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치 내 밸브 제어 모듈의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 종래의 터빈 밸브 제어 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing an example of a turbine valve control apparatus of the present invention.
2 is a block diagram showing an example of a turbine control module in a turbine valve control apparatus of the present invention.
3 is a block diagram showing an example of a valve control module in a turbine valve control apparatus of the present invention.
4 is a block diagram showing an example of a conventional turbine valve control apparatus.

본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.The foregoing and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing an example of a turbine valve control apparatus of the present invention.

본 발명의 터빈 밸브 제어 장치는 밸브의 개도를 조절하기 위한 조절 신호를 생성하여 서보 밸브에 전송하는 밸브 제어 모듈(100) 및 상기 밸브 제어 모듈(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 터빈 제어 모듈(200)을 포함한다.The turbine valve control apparatus of the present invention includes a valve control module 100 for generating an adjustment signal for adjusting an opening degree of a valve and transmitting the control signal to a servo valve and a control signal for controlling operation of the valve control module 100 And a turbine control module (200).

터빈 제어 모듈(200)은 터빈의 밸브가 어느 정도 열려야 하는지(개도)를 연산하고, 연산한 결과에 따라 밸브가 개폐되거나 개도가 조절될 수 있도록, 밸브 제어 모듈(100)을 제어한다. 밸브 제어 모듈(100)의 동작을 제어하기 위하여 터빈 제어 모듈(200)은 제어 신호를 생성하여 밸브 제어 모듈(100)로 출력하며, 상기 제어 신호를 바탕으로 밸브 제어 모듈(100) 및 서보 밸브가 동작하여 터빈의 현재 상태에 적합하게 밸브를 조절한다.The turbine control module 200 calculates a degree of opening (opening degree) of the valve of the turbine, and controls the valve control module 100 so that the valve can be opened or closed or the opening degree can be adjusted according to the calculation result. In order to control the operation of the valve control module 100, the turbine control module 200 generates a control signal and outputs it to the valve control module 100. Based on the control signal, the valve control module 100 and the servo valve And adjusts the valve to suit the current state of the turbine.

밸브 제어 모듈(100)은 터빈 제어 모듈(200)로부터 수신한 제어 신호를 바탕으로 밸브의 개도를 조절하기 위한 조절 신호를 생성한다. 조절 신호는 서보 밸브의 동작을 결정하기 위한 신호로 서보 밸브에 유입되는 전류의 형태로 생성될 수 있다. 다만 이는 일 예에 불과할 뿐 조절 신호가 반드시 전류 신호여야 하는 것은 아니며, 터빈 밸브 제어 장치와 연결되는 서보 밸브의 동작을 제어하기 위한 다양한 형태의 신호가 조절 신호가 될 수 있다. 서보 밸브의 동작에 따라 터빈(특히 증기 터빈)의 회전을 조절하기 위한 밸브가 제어되며, 밸브의 개도에 따라 터빈 회전이 조절된다.The valve control module 100 generates an adjustment signal for adjusting the valve opening degree based on the control signal received from the turbine control module 200. The control signal may be generated in the form of a current flowing into the servo valve as a signal for determining the operation of the servo valve. However, the control signal is not necessarily a current signal. The control signal may be various signals for controlling the operation of the servo valve connected to the turbine valve control device. Depending on the operation of the servo valve, a valve for controlling the rotation of the turbine (especially the steam turbine) is controlled, and the rotation of the turbine is controlled according to the opening of the valve.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 밸브 제어 장치의 터빈 제어 모듈(200)은 밸브 제어 모듈(100)로부터 출력 보정용 신호를 수신한다. 본 발명은 터빈 제어 모듈(200)이 밸브 제어 모듈(100)로부터 출력 보정용 신호를 수신하는 점에서 종래의 방식과 대비된다. 종래의 제어 방식과 본 발명의 제어 방식을 각각 도 4 및 도 1을 통해 대비한다. The turbine control module 200 of the turbine valve control apparatus according to an embodiment of the present invention receives an output correction signal from the valve control module 100. [ The present invention is in contrast to the conventional method in that the turbine control module 200 receives the output correction signal from the valve control module 100. The conventional control method and the control method of the present invention are compared through FIG. 4 and FIG. 1, respectively.

종래의 터빈 밸브 제어 장치는 터빈 제어 모듈(200)이 터빈 속도에 관한 정보를 수신하고, 터빈 속도, 목표 발전량 등을 고려하여 현재 터빈에 적합한 개도를 연산하여 이를 밸브 제어 모듈(100)에 송신한다. 도 4의 (A)와 같은 형태의 밸브 제어 모듈(100)은 3개의 밸브 제어 모듈(100)이 병렬로 연결되어 터빈 제어 모듈(200)로부터 수신한 신호를 동일하게 분산하여 처리한다. 서보 밸브서보 밸브종래의 경우 터빈 속도와 현재의 밸브 개도 만을 근거로 터빈 밸브의 개도를 연산하고 제어한다.In the conventional turbine valve control apparatus, the turbine control module 200 receives information on the turbine speed, calculates an opening degree suitable for the current turbine in consideration of the turbine speed, the target power generation amount, and the like, and transmits it to the valve control module 100 . A valve control module 100 of the type shown in FIG. 4 (A) includes three valve control modules 100 connected in parallel to process signals received from the turbine control module 200 in the same manner. Servo Valve Servo Valve Computes and controls the opening of a turbine valve based on the turbine speed and current valve opening.

그러나 본 발명은 터빈 제어 모듈(200)이 밸브 제어 모듈(100)로부터 출력 보정용 신호를 수신한다. 보다 구체적으로는 밸브 제어 모듈(100)에서 생성되어 서보 밸브로 전송되는 조절 신호를 일종의 피드백 신호로 수신한다.However, in the present invention, the turbine control module 200 receives the output correction signal from the valve control module 100. More specifically, the control signal generated by the valve control module 100 and transmitted to the servo valve is received as a kind of feedback signal.

도 4의 (A)에 도시된 종래의 터빈 밸브 제어 장치의 경우, 터빈 밸브를 다중으로 제어할 수 있긴 하지만, 밸브 제어 모듈(100)의 출력 값이 일정 오차를 가지고 진동(oscilliation)하는 경우 오차를 줄이기가 어렵다. 도 4 (A)의 예는 피드백 신호 없이 터빈 속도와 밸브 개도 정보 만을 이용하여 밸브 개도를 조절하므로 PI 제어를 적용하는 것이 곤란하다. 한편 도 4의 (B)에 도시된 종래의 터빈 밸브 제어 장치의 경우, PI 제어를 적용하는 것은 가능하나, PI 제어의 특성 상 밸브 제어 모듈(100)을 병렬로 연결할 수 없는 문제가 있다. 단일의 밸브 제어 모듈(100)을 사용하는 경우에는 밸브 제어 모듈(100)의 고장, 오동작에 취약한 문제가 있다.In the conventional turbine valve control apparatus shown in FIG. 4A, although the turbine valve can be controlled in multiple, when the output value of the valve control module 100 oscillates with a certain error, It is difficult to reduce. In the example of FIG. 4 (A), it is difficult to apply the PI control because the valve opening degree is controlled using only the turbine speed and the valve opening degree information without the feedback signal. Meanwhile, in the conventional turbine valve control apparatus shown in FIG. 4B, it is possible to apply the PI control, but there is a problem that the valve control module 100 can not be connected in parallel due to the characteristics of the PI control. When the single valve control module 100 is used, there is a problem that the valve control module 100 is vulnerable to failure or malfunction.

PI 제어는 과거의 데이터를 누적적으로 연산(적분)하여 제어를 수행하는데, 밸브 제어에 오차가 발생하는 경우, PI 제어기(120)를 다중으로 배치하면 어느 밸브 제어 모듈(100)에서 오차가 발생하였는지 정확하게 감지하기가 어렵고, 에러가 지속적으로 누적되기 때문에, 오히려 시간이 지날수록 밸브 제어 모듈(100) 출력 간의 오차가 커지는 문제점이 있다. 따라서, PI 제어를 적용하는 경우에는 도 4의 (B)와 같이 밸브 제어 모듈(100)을 단일로 설치하고, 다중으로 밸브 제어 모듈(100)을 연결하는 경우에는 도 4의 (A)와 같은 종래 방식에서는 밸브 제어 모듈(100) 내에 P 제어기를 포함시키는데, P 제어만 사용할 경우, 밸브가 평형 상태를 유지하면서 움직이지 않는 개도 유지 전류(null current)를 기준으로 일정한 오차를 가진 상태에서 밸브 제어 모듈(100)의 출력이 계속하여 진동하므로, 상기 개도 유지 전류를 매우 정밀하게 연산 및 조절해야 한다. 그렇지 않은 경우 밸브의 개도를 정확하게 제어하기 힘들다. 그러나 밸브를 제어하는 데에 있어서 여러가지 예기치 않은 요인들 때문에 오차가 발생하기 마련이므로, 도 4의 (A) 방식은 제어 정밀도가 낮은 문제점이 있다.PI control is performed by cumulatively calculating (integrating) past data. When an error occurs in the valve control, if PI controller 120 is arranged in multiple, an error occurs in any valve control module 100 It is difficult to precisely detect whether the valve control module 100 is correctly operated or not, and since the error is continuously accumulated, there is a problem that an error between the outputs of the valve control module 100 increases as time passes. 4 (B), when the valve control module 100 is installed as a single unit and the valve control module 100 is connected to the valve control module 100 as shown in FIG. 4 (A) In the conventional system, the P control is included in the valve control module 100. When the P control is used only, the valve control is performed in a state in which the valve has a constant error based on the null current, Since the output of the module 100 continues to vibrate, the opening and closing current must be very accurately calculated and adjusted. Otherwise, it is difficult to precisely control the opening of the valve. However, in the control of the valve, various unexpected factors cause an error, so that the control method of FIG. 4A has a problem of low control accuracy.

본 발명은 이러한 종래 기술의 단점을 개선하기 위하여 밸브 제어 모듈(100)에서 생성되는 조절 신호를 출력 보정용 신호의 형태로 터빈 제어 모듈(200)로 제공한다. 터빈 제어 모듈(200)은 터빈의 현재 회전 속도 외에도 밸브 제어 모듈(100)의 출력에 관한 정보를 제공받아 각 밸브 제어 모듈(100)을 제어하는 것이 가능하다. 따라서, 제어 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 밸브 제어 모듈(100) 등에서 의도치 않게 발생하는 오차에 신속하게 대응할 수 있으므로 제어 정밀도를 높일 수 있다.
The present invention provides an adjustment signal generated by the valve control module 100 to the turbine control module 200 in the form of an output correction signal to improve the disadvantage of the prior art. The turbine control module 200 can receive information on the output of the valve control module 100 in addition to the current rotational speed of the turbine and control each valve control module 100. Therefore, not only the control precision can be increased, but also the error that is unintentionally caused by the valve control module 100 or the like can be quickly responded, and the control accuracy can be improved.

본 발명의 일 실시예에서 밸브 제어 모듈(100)은 복수 개가 병렬로 배치되며, 터빈 제어 모듈(200)은 복수의 밸브 제어 모듈(100)로부터 수신한 출력 보정용 신호를 비교하는 비교기(210) 및 상기 비교기(210)의 비교 결과를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성기(220)를 포함한다. 본 실시예는 도 2를 통해 상세하게 설명한다.In an embodiment of the present invention, a plurality of valve control modules 100 are arranged in parallel, and the turbine control module 200 includes a comparator 210 for comparing output correction signals received from the plurality of valve control modules 100, And a control signal generator 220 for generating a control signal using the comparison result of the comparator 210. This embodiment will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치 내 터빈 제어 모듈(200)의 일 예를 나타낸 블록도이다. 본 발명의 터빈 제어 모듈(200)은 비교기(210)와 제어 신호 생성기(220)를 포함한다. 비교기(210)는 각 밸브 제어 모듈(100)로부터 수신한 출력 보정용 신호, 바꿔 말하면 각 밸브 제어 모듈(100)의 현재 출력에 관한 정보를 서로 비교한다. 2 is a block diagram showing an example of a turbine control module 200 in the turbine valve control apparatus of the present invention. The turbine control module 200 of the present invention includes a comparator 210 and a control signal generator 220. The comparator 210 compares the output correction signals received from the respective valve control modules 100, that is, information regarding the current output of each valve control module 100 with each other.

종래의 방식(도 4의 (A))의 터빈 제어 모듈(200)이 각각의 밸브 제어 모듈(100)에서 어떠한 출력을 내는지 알 수 없고, 복수의 밸브 제어 모듈(100)에 의해 결정된 밸브 개도에 따른 터빈 회전 속도에 대해서만 알 수 있다. 종래의 방식은 어느 밸브 제어 모듈(100)이 밸브의 개도에 어느 정도로 기여하고 있는지에 대해서 알 수 없으므로, 각 밸브 제어 모듈(100)을 동일한 조절 신호를 출력하도록 일괄적으로 제어한다.The turbine control module 200 of the conventional method (Fig. 4 (A)) can not know what output from each valve control module 100 and the valve opening degree determined by the plurality of valve control modules 100 Can be known only for the turbine rotation speed. Since the conventional method does not know to what extent the valve control module 100 contributes to the opening degree of the valve, the valve control module 100 collectively controls the valve control module 100 to output the same control signal.

그러나 본 발명은 각 밸브 제어 모듈(100)이 어떠한 조절 신호를 출력하는지 체크하고 비교할 수 있으므로, 각 밸브 제어 모듈(100)을 독립적으로 제어할 수 있다. However, the present invention can check and compare which control signal is output by each valve control module 100, so that each valve control module 100 can be independently controlled.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 터빈 제어 모듈(200)은 독립적인 제어 신호를 수신한 복수의 밸브 제어 모듈(100)에 의해 조절되는 밸브의 개도가 목표 개도로 일정하게 유지되도록 제어 신호를 전송할 수 있다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the turbine control module 200 controls the valve control module 100, which receives the independent control signals, Lt; / RTI >

본 발명을 적용하면 다음과 같은 경우에 종래 기술에 비하여 훨씬 뛰어난 효과를 발휘할 수 있다. 예를 들어 밸브 제어 모듈(100) 중 어느 하나를 수리하거나 교체해야 하는 경우, 터빈 제어 모듈(200)에서 출력 보정용 신호를 수신하고, 특히 복수의 밸브 제어 모듈(100)로부터 각각 수신되는 출력 보정용 신호를 상기 비교기(210)를 통하여 비교하고 개별적으로 밸브 제어 모듈(100)을 제어하므로, 특정 밸브 제어 모듈(100)을 선택적으로 구동하지 않을 수 있다. 즉, 고장이 난 밸브 제어 모듈(100)의 역할을 다른 밸브 제어 모듈(100)이 분담할 수 있으므로 특히 터빈의 유지, 관리에 있어서 종래에 비하여 현저한 효과가 있다. 터빈을 멈춘 후 재가동하는 것은 비용, 시간의 낭비가 심할 뿐만 아니라 및 터빈의 수명 등에 있어서 상당한 악영향을 미치는데, 본 발명은 이러한 문제를 개선할 수 있다.The present invention can exert far superior effects to the conventional art in the following cases. For example, when any one of the valve control modules 100 needs to be repaired or replaced, the turbine control module 200 receives the output correction signal, and in particular, Through the comparator 210 and individually controls the valve control module 100, so that the specific valve control module 100 may not be selectively driven. That is, since the valve control module 100 can share the role of the failed valve control module 100, there is a remarkable effect especially in the maintenance and management of the turbine. Restarting after stopping the turbine is not only costly and time consuming, but also has a considerable adverse effect on the life of the turbine. The present invention can solve this problem.

뿐만 아니라 밸브 제어 모듈의 고장 예측 신호 등을 이용하여 고장 발생 상황에 선제적으로 대응할 수 있다.In addition, it is possible to preemptively respond to the occurrence of a fault by using a failure prediction signal of the valve control module.

본 발명의 터빈 제어 모듈(200)은 센서로부터 수신한 터빈 회전 속도를 기준으로 상기 목표 개도를 연산할 수 있다. 따라서 터빈의 가동 목표 등에 부합하도록 터빈의 회전을 제어할 수 있게 된다.
The turbine control module 200 of the present invention can calculate the target opening degree based on the turbine rotation speed received from the sensor. Accordingly, it is possible to control the rotation of the turbine in accordance with the operation target of the turbine.

한편, 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치의 일 실시예에서 밸브 제어 모듈(100)은 목표 개도와 현재 개도를 비교하는 개도 비교기(110) 및 목표 개도와 현재 개도의 차이를 상기 제어 신호에 근거하여 PI(Proportional Integral) 제어 방식으로 감소시키기 위한 출력 신호를 생성하는 PI 제어기(120)를 포함할 수 있다. 본 실시예는 도 3을 통해 자세히 살펴본다.In an embodiment of the turbine valve control apparatus of the present invention, the valve control module 100 may include an opening comparator 110 for comparing the target opening and the current opening degree, and a controller for comparing the difference between the target opening and the current opening, And a PI controller 120 for generating an output signal for reducing the proportional integral control method. This embodiment will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 터빈 밸브 제어 장치 내 밸브 제어 모듈(100)의 일 예를 나타낸 블록도이다. 밸브 제어 모듈(100) 내 개도 비교기(110)는 터빈 제어 모듈(200)에서 생성한 목표 개도(이는 터빈에 요구되는 출력을 기초로 연산됨)를 수신하는 한편, 터빈 밸브의 현재 개도를 수신하여 둘의 차이를 연산한다. 즉, 현재 상태에서 터빈의 목표 출력을 달성하기 위하여 밸브를 얼만큼 조절해야 하는지를 상기 개도 비교기(110)에 의해 연산할 수 있다.3 is a block diagram showing an example of the valve control module 100 in the turbine valve control apparatus of the present invention. The opening comparator 110 in the valve control module 100 receives the target opening created by the turbine control module 200 (which is calculated based on the output required of the turbine) and receives the current opening of the turbine valve Calculate the difference between the two. That is, the opening comparator 110 can calculate how much the valve should be adjusted to achieve the target output of the turbine in the current state.

PI 제어기(120)는 목표 개도와 현재 개도의 차이 즉, 밸브 개도의 편차를 줄이기 위하여 터빈 제어 모듈(200)로부터 개도를 증가시킬지 감소시킬지에 관한 정보인 제어 신호를 수신하고, PI 제어 방식에 의해 상기 편차를 줄인다. PI 제어 방식의 경우 P 제어 방식에 비해 보다 신속하고 정확하게 편차를 줄일 수 있다. 즉, 종래에 비해 현재 개도를 목표 개도에 신속하게 수렴시킬 수 있다.The PI controller 120 receives a control signal, which is information on whether to increase or decrease the opening degree from the turbine control module 200 in order to reduce the difference between the target opening and the current opening degree, that is, the deviation of the valve opening degree, Thereby reducing the deviation. The PI control method can reduce the deviation more quickly and accurately than the P control method. That is, the present opening degree can be quickly converged to the target opening degree as compared with the conventional case.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 밸브 제어 모듈(100)은 상기 PI 제어기(120)의 출력 신호에 밸브의 개도 유지 전류를 반영하는 가산기를 더 포함할 수 있다. 개도 유지 전류는(null current) 밸브가 평형 상태를 유지하면서 움직이지 않는 상태이다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the valve control module 100 may further include an adder that reflects the opening current of the valve to the output signal of the PI controller 120. The holding current is a state in which the (null current) valve does not move while maintaining equilibrium.

본 발명의 다른 실시예에서 밸브 제어 모듈(100)의 출력 신호에 포함된 밸브 개도의 변화율은 PI 제어기(120)의 적분 상수에 따라 결정될 수 있다. PI 제어기(120)의 적분 상수에 따라 밸브의 개도를 신속하게 변화시킬 수도, 천천히 변화시킬 수도 있으므로, 터빈을 구동하는 오퍼레이터의 의도에 따라 밸브 개도를 제어할 수 있게 된다.The rate of change of the valve opening degree included in the output signal of the valve control module 100 may be determined according to the integral constant of the PI controller 120 in another embodiment of the present invention. The opening degree of the valve can be changed quickly or slowly depending on the integral constant of the PI controller 120, so that the valve opening degree can be controlled according to the intention of the operator driving the turbine.

본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것으로 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 수정, 변경, 부가가 가능한 부분까지 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. You should see.

100 밸브 제어 모듈 110 개도 비교기
120 PI 제어기 130 가산기
200 터빈 제어 모듈 210 비교기
220 제어 신호 생성기110 valve control module 110 comparators
120 PI controller 130 Adder
200 turbine control module 210 comparator
220 control signal generator

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 밸브의 개도를 조절하기 위한 조절 신호를 생성하여 서보 밸브에 전송하는 밸브 제어 모듈; 및
상기 밸브 제어 모듈의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 터빈 제어 모듈;
을 포함하고,
상기 터빈 제어 모듈은 상기 밸브 제어 모듈로부터 출력 보정용 신호를 수신하며
상기 밸브 제어 모듈은 복수 개가 병렬로 배치되고,
상기 터빈 제어 모듈은
복수의 밸브 제어 모듈로부터 수신한 출력 보정용 신호를 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 비교 결과를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치
A valve control module for generating an adjustment signal for adjusting the opening degree of the valve and transmitting the adjustment signal to the servo valve; And
A turbine control module outputting a control signal for controlling operation of the valve control module;
/ RTI >
The turbine control module receives an output correction signal from the valve control module
Wherein a plurality of the valve control modules are arranged in parallel,
The turbine control module
A comparator for comparing output correction signals received from the plurality of valve control modules; And
A control signal generator for generating a control signal using the comparison result of the comparator;
And a turbine valve control device
청구항 3에 있어서, 상기 터빈 제어 모듈은 복수의 밸브 제어 모듈 각각에 독립적인 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치
The turbine control system of claim 3, wherein the turbine control module transmits independent control signals to each of the plurality of valve control modules.
청구항 4에 있어서, 상기 터빈 제어 모듈은 독립적인 제어 신호를 수신한 복수의 밸브 제어 모듈에 의해 조절되는 밸브의 개도가 목표 개도로 일정하게 유지되도록 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치
The turbine control system according to claim 4, wherein the turbine control module transmits a control signal so that the opening degree of the valve controlled by the plurality of valve control modules, which receive the independent control signal,
청구항 5에 있어서, 상기 터빈 제어 모듈은 센서로부터 수신한 터빈 회전 속도를 기준으로 상기 목표 개도를 연산하는 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치
The turbine control system according to claim 5, wherein the turbine control module calculates the target opening degree based on a turbine rotation speed received from a sensor
청구항 5에 있어서, 상기 밸브 제어 모듈은
목표 개도와 현재 개도를 비교하는 개도 비교기; 및
목표 개도와 현재 개도의 차이를 상기 제어 신호에 근거하여 PI(Proportional Integral) 제어 방식으로 감소시키기 위한 출력 신호를 생성하는 PI 제어기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치
The valve control system according to claim 5,
An opening comparator for comparing the target opening and the current opening; And
A PI controller for generating an output signal for reducing a difference between a target opening degree and a current opening degree by a PI (Proportional Integral) control method based on the control signal;
And a turbine valve control device
청구항 7에 있어서, 상기 밸브 제어 모듈은
상기 PI 제어기의 출력 신호에 밸브의 개도 유지 전류를 반영하는 가산기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치
The valve control apparatus according to claim 7,
An adder for reflecting the opening / closing current of the valve to the output signal of the PI controller;
Further comprising a turbine valve control device
청구항 7에 있어서, 상기 출력 신호에 포함된 밸브 개도의 변화율은 상기 PI 제어기의 적분 상수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치The turbine valve control apparatus according to claim 7, wherein the rate of change of the valve opening degree included in the output signal is determined according to an integral constant of the PI controller. 청구항 3에 있어서, 상기 출력 보정용 신호는 상기 밸브 제어 모듈에서 생성되는 조절 신호인 것을 특징으로 하는 터빈 밸브 제어 장치
4. The turbine valve control apparatus according to claim 3, wherein the output correction signal is an adjustment signal generated by the valve control module
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