避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法技术

本发明专利技术公开了避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，在原有组态逻辑的基础上，引入了选择器以及或门逻辑器，通过控制单元的初始化状态信号控制操作器进入跟踪状态，使操作器输出的控制指令等于被控设备的位置反馈信号，避免了控制单元初始化后控制指令归零，影响机组的安全运行，同时也保留了系统的原有功能。本发明专利技术同时还通过引用置数器、非门逻辑器、计时器、比较器和与门逻辑器，提出了三种获取控制单元初始化状态信号的方法。

Avoiding the method of zero instruction after restart of control unit in thermal control DCS

The invention discloses a processing method for avoiding the instruction return to zero after the control unit reboots in the thermal control DCS. On the basis of the original configuration logic, a selector and a gate logic are introduced to control the operator into the tracking state through the initialization state signal of the control unit, so that the control instruction output by the operator is equal to the controlled device. Position feedback signal avoids the zero of control command after the initialization of the control unit, which affects the safe operation of the unit and retains the original function of the system. At the same time, the invention also proposes three methods to obtain the initialization state signal of the control unit by referring to the placement device, the non-gate logic device, the timer, the comparator and the gate logic device.

【技术实现步骤摘要】
避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法
本专利技术涉及一种基于DCS系统应用软件组态技术的方法，主要应用于发电厂热控等领域。
技术介绍
发电机组DCS系统由控制单元根据控制组态发出控制指令，经AO卡输出（通常为4-20mA控制信号），控制现场被控设备。当被控设备的位置反馈信号（简称阀位）与控制指令相等时，被控制设备进入静止状态、保持位置不变，此时指令与反馈平衡，被控设备处于受控目标位置。发电机组DCS控制系统通常配置双重分散控制单元，也称作双DPU，主控DPU与副控DPU互为热备用。但是由于某些原因，主、副控DPU同时重启后，会处于初始化的状态，此时控制指令归零。具体情况为：当双重DPU发生故障或处于初始化过程中，DPU与AO卡通讯断开，此时AO卡输入端没有信号输入，AO卡中数字寄存器存储的数字就一直保持在DPU重启开始时前一时刻的数值，此时AO卡输出的模拟量数值就是DPU重启开始时前一时刻的控制指令，并保持不变。如果AO卡件不断电，就会一直保持输出这一控制指令，被控设备不改变位置，不影响工况。如果AO卡件断电，输出为自然零，即0mA，此时被控设备就会启动自身特有的断信号保位功能，位置不发生变化，对工况同样没有影响。当DPU初始化结束后，AO卡就会接收到DPU发出的零指令通讯信号，此时AO卡输出指令为4mA工程零，所述零指令即为工程零，即控制单元直接输出归零的控制指令，被控设备将在这个指令的作用下进入关闭状态。如果该DPU的控制对象是送风调节、引风调节或者给水调节等重要模拟量调节系统，就会改变机组工况甚至造成停机等问题，对机组的安全运行产造成非常严重的后果。因此，在正常的热力控制过程中，是不允许DCS系统的双重DPU发生初始化的。如图5系统原架构示意图所示，在某一工况时，操作器TS端收到跟踪控制信号时，操作器Y端的输出自动跟踪来自TR端的信号，作为控制指令信号输出。跟踪功能的作用是，当被控设备处于备用状态时，跟踪运行设备的状态。在被控设备处于工作状态时，该控制回路不启动跟踪功能，而是根据工况输出控制指令。针对上述问题，现有技术主要靠提高供电电源的可靠性、牢固接线、减少DPU的运行负荷、改善工作环境、对DPU进行相关设置以及避免重启时争抢主控等等措施，来避免控制单元初始化。虽然这些措施十分必要，但并不能完全避免双重DPU发生初始化，系统仍然存在上述指令归零引发事故的隐患。
技术实现思路
本专利技术提出了避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，其目的在于：在初始化发生、控制指令归零时，启动跟踪功能，使操作器最终的输出指令与实际工况相衔接，避免引发事故。本专利技术技术方案如下：避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，控制单元的组态中设有操作器，所述操作器具有跟踪信号端、跟踪开关端和输出端，所述跟踪信号端用于接收被跟踪信号，操作器的输出端用于输出控制指令，所述跟踪开关端用于设置操作器的输出端是否跟踪所述跟踪信号端的信号，其特征在于：组态中还设置有选择器以及或门逻辑器；所述选择器具有第一输入端、第二输入端、选择控制端和输出端；所述选择控制端用于设置输出端选择输出第一输入端或第二输入端的信号；所述选择器的第一输入端用于输入被控制设备的位置反馈信号；所述选择器的第二输入端用于输入DCS控制单元的原控制回路工况信号；所述选择器的选择控制端用于输入控制单元的初始化状态信号；所述选择器的输出端与操作器的跟踪信号端相连接；所述或门逻辑器具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述或门逻辑器的第一输入端用于输入原控制回路跟踪开关控制信号，所述或门逻辑器的第二输入端用于输入控制单元的初始化状态信号；所述或门逻辑器的输出端与操作器的跟踪开关端相连接。进一步的，本专利技术提供了三种获取控制单元的初始化状态信号的方法：方法一：所述控制单元的初始化状态信号通过以下方法获取：组态中设置置数器和计时器，控制单元初始化完成后，通过置数器驱动所述计时器计时，计时器输出初始化状态信号，将所述计时器的输出端分别与选择器的选择控制端以及或门逻辑器的第二输入端相连接。作为方法一的进一步限定：如果将置数器设置为控制单元初始化完成后置数器置“0”，则将置数器的输出端信号通过非门逻辑器取反后输送到所述计时器的输入端。如果将置数器设置为控制单元初始化完成后置数器置“1”，则将置数器的输出端信号直接输送到所述计时器的输入端。方法二：所述控制单元的初始化状态信号通过以下方法获取：通过判断控制单元的若干模拟量控制指令是否同时归零来判断控制单元是否初始化。作为方法二的进一步限定：选择控制单元的若干模拟量控制信号端，在组态中设置若干与所述模拟量控制信号端一一对应的比较器，将所述模拟量控制信号端与对应的比较器的输入端相连接，所述比较器用于将模拟量控制信号与零相比较，若模拟量控制信号归零则输出“1”；设置与门逻辑器，将各比较器的输出端分别与所述与门逻辑器的输入端相连接；设置计时器，将与门逻辑器的输出端与计时器的输入端相连接；将所述计时器的输出端分别与选择器的选择控制端以及或门逻辑器的第二输入端相连接。方法三：所述控制单元的初始化状态信号通过以下方法获取：组态中设置第一比较器、第二比较器和与门逻辑器；所述第一比较器的第一输入端用于输入被控制设备的位置反馈信号，第一比较器的第二输入端与操作器的输出端相连接，第一比较器的输出端与所述与门逻辑器的第一输入端相连接；所述第一比较器用于判断被控制设备的位置反馈信号与操作器输出的控制指令之间的差值是否大于预设阈值，如果大于预设阈值则输出端输出“1”，否则输出“0”；所述第二比较器的第一输入端与操作器的输出端相连接，第二比较器的第二输入端设置为零，即当操作器的输出为零时，第二比较器输出“1”，第二比较器的输出端与所述与门逻辑器的第二输入端相连接；所述与门逻辑器用于输出所述控制单元的初始化状态信号。相对于现有技术，本专利技术具有以下积极效果：（1）本专利技术实现了控制单元DPU重启初始化后的输出指令与实际工况的衔接，不会导致输出控制指令归零，提高了热力控制过程对DCS系统稳定性和可靠性的容忍度；（2）跟踪在瞬间完成，之后运行操作人员可以随时根据需要任意进行加、减指令操作，不受任何限制，既达到了避免指令归零的目的，又保留了原控制系统的功能，不影响正常操作；（3）本专利技术还提供了三种获取初始化状态信号的方法，各方法不仅能够准确、及时捕获初始化状态，而且在跟踪后可以自动、或根据指令操作情况退出跟踪状态，不影响正常的指令操作。附图说明图1为本专利技术的基本架构示意图。图2为实施例一的架构示意图。图3为实施例二的架构示意图。图4为实施例三的架构示意图。图5为系统原架构示意图。图6为实施例一涉及的给水自动调节的原组态示意图。图7为实施例一涉及的给水自动调节的改进后组态示意图。图8为实施例三涉及的给水自动调节的原组态示意图。图9为实施例三涉及的给水自动调节的改进后组态示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案：如图1，避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，该方法的实现基于图5所示的现有技术常用架构改进而来：控制单元的组态中设有操作器，所述操作器具有跟踪信号端、跟踪开关端和输出端，所述跟踪信号端用于输入被跟踪信号，操作器的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，控制单元的组态中设有操作器，所述操作器具有跟踪信号端、跟踪开关端和输出端，所述跟踪信号端用于接收被跟踪信号，操作器的输出端用于输出控制指令，所述跟踪开关端用于设置操作器的输出端是否跟踪所述跟踪信号端的信号，其特征在于：组态中还设置有选择器以及或门逻辑器；所述选择器具有第一输入端、第二输入端、选择控制端和输出端；所述选择控制端用于设置输出端选择输出第一输入端或第二输入端的信号；所述选择器的第一输入端用于输入被控制设备的位置反馈信号；所述选择器的第二输入端用于输入DCS控制单元的原控制回路工况信号；所述选择器的选择控制端用于输入控制单元的初始化状态信号；所述选择器的输出端与操作器的跟踪信号端相连接；所述或门逻辑器具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述或门逻辑器的第一输入端用于输入原控制回路跟踪开关控制信号，所述或门逻辑器的第二输入端用于输入控制单元的初始化状态信号；所述或门逻辑器的输出端与操作器的跟踪开关端相连接。

【技术特征摘要】
1.避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，控制单元的组态中设有操作器，所述操作器具有跟踪信号端、跟踪开关端和输出端，所述跟踪信号端用于接收被跟踪信号，操作器的输出端用于输出控制指令，所述跟踪开关端用于设置操作器的输出端是否跟踪所述跟踪信号端的信号，其特征在于：组态中还设置有选择器以及或门逻辑器；所述选择器具有第一输入端、第二输入端、选择控制端和输出端；所述选择控制端用于设置输出端选择输出第一输入端或第二输入端的信号；所述选择器的第一输入端用于输入被控制设备的位置反馈信号；所述选择器的第二输入端用于输入DCS控制单元的原控制回路工况信号；所述选择器的选择控制端用于输入控制单元的初始化状态信号；所述选择器的输出端与操作器的跟踪信号端相连接；所述或门逻辑器具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述或门逻辑器的第一输入端用于输入原控制回路跟踪开关控制信号，所述或门逻辑器的第二输入端用于输入控制单元的初始化状态信号；所述或门逻辑器的输出端与操作器的跟踪开关端相连接。2.如权利要求1所述的避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，其特征在于所述控制单元的初始化状态信号通过以下方法获取：组态中设置置数器和计时器，控制单元初始化完成后，通过置数器驱动所述计时器计时，计时器输出初始化状态信号，将所述计时器的输出端分别与选择器的选择控制端以及或门逻辑器的第二输入端相连接。3.如权利要求2所述的避免热控DCS中控制单元重启后指令归零的处理方法，其特征在于：如果将置数器设置为控制单元初始化完成后置数器置“0”，则将置数器的输出端信号通过非门逻辑器取反后输送到所述计时器的输入端；如果将置数器设置为控制单元初始化完成后置数器置“1”，则将置数器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：石秋程，王文锋，李杰，
申请(专利权)人：华能烟台发电有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37