1．概述
在發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)過(guò)程中，流量信號(hào)的累積顯示不僅為操作員的監(jiān)視提供了方便，同時(shí)為機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了重要的參考依據(jù)。目前，安陽(yáng)電廠的機(jī)組大多采用常規(guī)儀表進(jìn)行流量的積算和累積，采用這種方法不僅需要投入相當(dāng)?shù)呢?cái)力和物力，而且暴露出運(yùn)行中不可靠、維護(hù)量大、積算不等問(wèn)題，我們經(jīng)過(guò)分析和研究發(fā)現(xiàn)利用#9、10機(jī)組wdpf控制系統(tǒng)軟件能很好的解決這個(gè)問(wèn)題，所以在2002年3月利用安陽(yáng)電廠#9機(jī)組小修的機(jī)會(huì)在wdpf系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了流量累積的功能，以下對(duì)本次設(shè)計(jì)的思想、方案等做一介紹。
2．設(shè)計(jì)思想
安陽(yáng)電廠#9、10機(jī)組的控制系統(tǒng)采用的美國(guó)西屋公司開(kāi)發(fā)的wdpf-ⅱ分散處理系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了電廠生產(chǎn)中的調(diào)節(jié)、控制、數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索等功能，由于整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程點(diǎn)和控制環(huán)很多，點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)龐大，所以該次設(shè)計(jì)本著滿足各項(xiàng)要求的前提下，zui小化的占用系統(tǒng)的內(nèi)存空間。
實(shí)現(xiàn)流量的累加，可有兩種方法：一是對(duì)流量進(jìn)行積分，二是對(duì)流量進(jìn)行連續(xù)累加。我們采用的是第二種方法。其原理圖可表示如下：
我們把一個(gè)小時(shí)的時(shí)間段等分為n個(gè)△t，顯而易見(jiàn)，當(dāng)n趨近于無(wú)窮大時(shí)，△tn時(shí)間內(nèi)w的瞬時(shí)流量趨勢(shì)就可近似為一條直線，△tn時(shí)間內(nèi)的流量△wn可近似等于該時(shí)間段內(nèi)的瞬時(shí)流量wn，由此得出一個(gè)小時(shí)內(nèi)的w點(diǎn)的累積流量可近似為：
wl=σ△wn≈σwn（n=1，2，…）
實(shí)際上，由于過(guò)程點(diǎn)w的采樣周期為1s，過(guò)多的等分時(shí)間段也就沒(méi)有了太大的意義，所以我們把一小時(shí)等分為3600（n=3600）份，即以秒的單位進(jìn)行流量的累加，已經(jīng)可以獲得較高的精度了。
3．設(shè)計(jì)方案
根據(jù)以上的設(shè)計(jì)思想，利用#9機(jī)組小修的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了a小機(jī)低壓進(jìn)汽流量（瞬時(shí)流量點(diǎn)名為ft5101）累積積算和顯示的功能，方案如下：
3．1首先在wdpf系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)新建一個(gè)點(diǎn)名為ft5101ct，描述為a小機(jī)低壓進(jìn)汽累積流量的模擬量中間點(diǎn)。
3．2在#8dpu內(nèi)增建#42loop控制圖，其中du08a000是系統(tǒng)已有的常數(shù)0點(diǎn)，控制回路圖如下圖所示：
3．3控制原理
該控制回路在一個(gè)掃描周期（0.5s）內(nèi)的掃描順序?yàn)椋篺t5101、ft5101ct、du08a000、xsum、hi、xtranse、ft5101ct，該掃描周期內(nèi)首先獲得的ft5101ct的值其實(shí)是上一周期末的值，這個(gè)值與該周期獲得的ft5101瞬時(shí)值在加法模塊內(nèi)完成增益和相加，則得到了該周期的新的ft5101ct值，控制回路周而復(fù)始的循環(huán)，由此我們總能在任意時(shí)刻獲得的流量累積值。同時(shí)在加法模塊的輸出端（p位）增加一個(gè)高監(jiān)視位，它產(chǎn)生的一個(gè)o008x42p點(diǎn)的值作為二選一模塊的切換條件，則控制回路根據(jù)操作員的設(shè)定在累積流量達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)對(duì)ft5101ct的值置0，再?gòu)?進(jìn)行新的累積，從而實(shí)現(xiàn)了累積自動(dòng)清零的功能。
3．4顯示功能的實(shí)現(xiàn)
在a小機(jī)進(jìn)汽系統(tǒng)流程圖上顯示a小機(jī)低壓進(jìn)汽流量（ft5101）的下方加入ft5101ct值的顯示，操作員可以方便地監(jiān)視瞬時(shí)值和累積值。
4．幾個(gè)問(wèn)題的解決
4．1加法模塊的增益問(wèn)題
由于瞬時(shí)流量ft5101的采樣周期為1秒，控制回路的運(yùn)算周期為0.5秒，所以我們每次其實(shí)是將0.5秒內(nèi)的瞬時(shí)流量與上一個(gè)控制回路運(yùn)算周期末的累積流量值進(jìn)行相加從而獲得該周期的累積流量值，這樣我們就可得到加法模塊p線輸入的增益為：
pvgain=0.5*1/3600
wdpf系統(tǒng)控制算法的增益輸入只支持7位的浮點(diǎn)數(shù)，我們得到pvgain的近似為0.000139，其c線的輸入增益為1，一個(gè)控制回路運(yùn)算周期內(nèi)的流量累積值為：
（該周期ft5101ct值）=（0.000139*該周期ft5101值）+（上周期ft5101ct值）
4．2二選一模塊的跟蹤速率問(wèn)題
xtranse模塊的輸入由c線輸入切換為p線輸入（置0）的條件是加法模塊的高監(jiān)視位生成點(diǎn)o008x42p的值為1（此時(shí)累積流量值達(dá)到操作員的設(shè)定值），由于該控制回路是一個(gè)循環(huán)累加的回路，如果xtranse模塊p線的跟蹤速率不夠大的話，模塊的輸出不能在o008x42p為1的很短時(shí)間內(nèi)有效置0，而只是僅僅低于操作員設(shè)定的值，此時(shí)，o008x42p的值已經(jīng)跳變?yōu)?，xtranse模塊的輸入重新切換為c線輸入，新的循環(huán)累積開(kāi)始，而這個(gè)累積并不是從預(yù)想的0開(kāi)始的，而只是從一個(gè)低于操作員的設(shè)定值開(kāi)始的，達(dá)不到自動(dòng)清零的目的，設(shè)計(jì)中我們經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)給定xtranse模塊的p線跟蹤速率為ptrkrt=50000，很好的解決了該問(wèn)題。而且這個(gè)數(shù)值還可以進(jìn)一步計(jì)算和摸索取得更為。
此切換算法的跟蹤速率和我們的ccs系統(tǒng)中一般的切換算法的跟蹤速率（取默認(rèn)值2.5）取值不一樣，也進(jìn)一步加深了我們對(duì)此算法的理解。
5．設(shè)計(jì)效果
以上設(shè)計(jì)完成后，我們給a小機(jī)低壓進(jìn)汽流量置了一個(gè)固定的值（16t/h）進(jìn)行了24小時(shí)的觀察和統(tǒng)計(jì)，結(jié)果24小時(shí)內(nèi)累積的誤差僅僅為0.4噸，精度為0.4/(16*24)=0.1%，為了實(shí)現(xiàn)更高的精度，還可設(shè)計(jì)出較復(fù)雜的loop回路進(jìn)行修正?？梢?jiàn)這種流量累積方法的精度*可以和常規(guī)儀表相媲美，而且具有更高的可靠性。
6．結(jié)束語(yǔ)
本次設(shè)計(jì)*了我廠利用軟件對(duì)重要流量參數(shù)進(jìn)行累積積算的空白，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用推廣價(jià)值，在以后的設(shè)計(jì)中我們還可以增加新的控制回路，對(duì)清零的次數(shù)進(jìn)行累積而獲得更長(zhǎng)時(shí)間的參數(shù)依據(jù)，從而為保證機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供更大的幫助。