1、華電國際鄒縣發(fā)電廠華電國際鄒縣發(fā)電廠 2 21000mw1000mw 機(jī)組機(jī)組 dcsdcs 培訓(xùn)教材培訓(xùn)教材 審批： 審核： 編寫人：劉曉亮 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 2-108 二六年五月二十五日 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 3-108 第第 1 1 章章概述概述 .6 6 1.1dcs 系統(tǒng)總體介紹 .6 1.2 dcs 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn) .7 1.3 dcs 系統(tǒng)功能與配置 .8 1.4 dcs 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) .8 第第 2 2 章章硬件硬件 .1212 2.1 控制器 .12 2.1.1 控制器的組成.12 2.1.2 控

2、制器 i/o 接口.13 2.1.3 面板顯示.13 2.1.4 控制器面板與風(fēng)扇安裝：.13 2.1.5 控制器的故障代碼.14 2.2 i/o 系統(tǒng) .14 2.2.1 i/o 術(shù)語描述：.14 2.2.2 i/o 模塊特性：.15 2.2.3 i/o 模件的組成.16 2.2.4 i/o 模件類型：.17 2.2.5 i/o 模塊診斷指示燈：.20 2.2.6 i/o 卡件的地址與命名：.20 第三章第三章 常用卡件常用卡件.2121 3.1 14 位模擬量輸入.21 3.1.1 概述：.21 3.1.2 組成：.21 3.1.3 接線方框圖：.21 3.1.4 端子接線圖：.22 3.

3、1.5 診斷指示燈 leds：.23 3.2 高速模擬量輸入及熱電偶卡 .24 3.2.1 概述：.24 3.2.2 組成：.25 3.2.3 模件接線方框圖.25 3.2.4 熱電偶功能.26 3.2.5 端子接線方式.28 3.2.6 現(xiàn)場接線方式.30 3.2.7 診斷指示燈：.34 3.2.8 卡件詳細(xì)說明.34 3.3 模擬量輸出卡 .35 3.3.1 概述.35 3.3.2 組成.35 3.3.3 接線方式.35 3.3.4 診斷燈指示：.37 3.3.5 卡件詳細(xì)說明.37 3.4 觸點(diǎn)輸入卡（ci）.38 3.4.1 概述.38 3.4.2 組成.38 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21

4、000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 4-108 3.4.3 接線方式.38 3.4.4 診斷燈.40 3.4.5 卡件詳細(xì)說明.40 3.5 數(shù)字量輸入卡.40 3.5.1 概述.40 3.5.2 組成.41 3.5.3 接線.41 3.5.4 診斷燈.43 3.5.5 卡件詳細(xì)信息.44 3.5.6 數(shù)字量輸入范圍.44 3.6 數(shù)字量輸出卡（do）.44 3.6.1 概述.44 3.6.2 組成.45 3.6.3 接線.45 3.6.4 繼電器面板.48 3.6.5 診斷燈.51 3.6.6 詳細(xì)信息.51 3.7 繼電器輸出卡.52 3.7.1 概述.52 3.7.2 組成.52 3.7

5、.3 g2r 繼電器輸出板端子排接線.52 3.7.4 診斷燈.52 3.7.5 卡件詳細(xì)信息.53 3.8 rtd 卡件 .53 3.8.1 概述.53 3.8.2 組成.53 3.8.4 診斷燈.55 3.8.5 卡件詳細(xì)信息.56 3.9 soe 卡 .58 3.9.1 概述.58 3.9.2 組成.58 3.9.3 接線.58 3.9.4 診斷燈.62 3.9.5 卡件詳細(xì)信息.63 第四章第四章 軟件軟件.6464 4.1 概述 .64 4.1.1 域的概念.64 4.1.2 系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件.64 4.2 組態(tài)軟件.65 4.3 常用算法介紹 .65 4.3.1 ondelay.

6、65 4.3.2 offdelay.67 4.3.3 oneshot.68 4.3.4sum.69 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 5-108 4.3.5 multiply.71 4.3.6 divide.72 4.3.7 pidff.74 4.3.8 balancer.81 4.3.9 mastation.84 4.3.10 transfer.89 4.3.11 function.91 4.3.12 keyboard.93 4.3.13 flip-flop.94 4.3.15 masterseq.99 4.3.16 deviceseq.101 第第 1 1 章章概

7、述概述 .6 6 1.1dcs 系統(tǒng)總體介紹 .6 1.2 dcs 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn) .7 1.3 dcs 系統(tǒng)功能與配置 .8 1.4 dcs 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) .8 第第 2 2 章章硬件硬件 .1212 2.1 控制器 .12 2.1.1 控制器的組成.12 2.1.2 控制器 i/o 接口.13 2.1.3 面板顯示.13 2.1.4 控制器面板與風(fēng)扇安裝：.13 2.1.5 控制器的故障代碼.14 2.2 i/o 系統(tǒng) .14 2.2.1 i/o 術(shù)語描述：.14 2.2.2 i/o 模塊特性：.15 2.2.3 i/o 模件的組成.16 2.2.4 i/o 模件類型：.17 2.2.5 i

8、/o 模塊診斷指示燈：.20 2.2.6 i/o 卡件的地址與命名：.20 第三章第三章 常用卡件常用卡件.2121 3.1 14 位模擬量輸入.21 3.1.1 概述：.21 3.1.2 組成：.21 3.1.3 接線方框圖：.21 3.1.4 端子接線圖：.22 3.1.5 診斷指示燈 leds：.23 3.2 高速模擬量輸入及熱電偶卡 .24 3.2.1 概述：.24 3.2.2 組成：.25 3.2.3 模件接線方框圖.25 3.2.4 熱電偶功能.26 3.2.5 端子接線方式.28 3.2.6 現(xiàn)場接線方式.30 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 6-10

9、8 3.2.7 診斷指示燈：.34 3.2.8 卡件詳細(xì)說明.34 3.3 模擬量輸出卡 .35 3.3.1 概述.35 3.3.2 組成.35 3.3.3 接線方式.35 3.3.4 診斷燈指示：.37 3.3.5 卡件詳細(xì)說明.37 3.4 觸點(diǎn)輸入卡（ci）.38 3.4.1 概述.38 3.4.2 組成.38 3.4.3 接線方式.38 3.4.4 診斷燈.40 3.4.5 卡件詳細(xì)說明.40 3.5 數(shù)字量輸入卡.40 3.5.1 概述.40 3.5.2 組成.41 3.5.3 接線.41 3.5.4 診斷燈.43 3.5.5 卡件詳細(xì)信息.44 3.5.6 數(shù)字量輸入范圍.44 3

10、.6 數(shù)字量輸出卡（do）.44 3.6.1 概述.44 3.6.2 組成.45 3.6.3 接線.45 3.6.4 繼電器面板.48 3.6.5 診斷燈.51 3.6.6 詳細(xì)信息.51 3.7 繼電器輸出卡.52 3.7.1 概述.52 3.7.2 組成.52 3.7.3 g2r 繼電器輸出板端子排接線.52 3.7.4 診斷燈.52 3.7.5 卡件詳細(xì)信息.53 3.8 rtd 卡件 .53 3.8.1 概述.53 3.8.2 組成.53 3.8.4 診斷燈.55 3.8.5 卡件詳細(xì)信息.56 3.9 soe 卡 .58 3.9.1 概述.58 3.9.2 組成.58 3.9.3 接

11、線.58 3.9.4 診斷燈.62 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 7-108 3.9.5 卡件詳細(xì)信息.63 第四章第四章 軟件軟件.6464 4.1 概述 .64 4.1.1 域的概念.64 4.1.2 系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件.64 4.2 組態(tài)軟件.65 4.3 常用算法介紹 .65 4.3.1 ondelay.65 4.3.2 offdelay.67 4.3.3 oneshot.68 4.3.4sum.69 4.3.5 multiply.71 4.3.6 divide.72 4.3.7 pidff.74 4.3.8 balancer.81 4.3.9 masta

12、tion.84 4.3.10 transfer.89 4.3.11 function.91 4.3.12 keyboard.93 4.3.13 flip-flop.94 4.3.15 masterseq.99 4.3.16 deviceseq.101 第五章第五章fsssfsss 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) .102102 5.1 概述.102 5.2 fsss 的主要功能 .102 5.2.1 爐膛點(diǎn)火前的吹掃。.102 5.2.2 燃油泄漏試驗(yàn)。.102 5.2.3 油槍點(diǎn)火.102 5.2.4 煤粉投入.104 5.2.5 連續(xù)運(yùn)行監(jiān)視.104 5.2.6 緊急跳閘 mft.104 華電國際鄒縣發(fā)

13、電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 8-108 第第 1 1 章章 概述概述 分散控制系統(tǒng)（distributed control system）是以微處理器及 微型計算機(jī)為基礎(chǔ)，融會計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、crt 或 lcd 屏幕 顯示技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的計算機(jī)控制系統(tǒng)，它對生產(chǎn)過程進(jìn)行 集中操作管理和分散控制。即分布于生產(chǎn)過程各部分的以微處理器為核 心的過程控制站，分別對各部分工藝流程進(jìn)行控制，又通過數(shù)據(jù)通信系 統(tǒng)與中央控制室的各監(jiān)控操作站聯(lián)網(wǎng)。操作員通過監(jiān)控站的 crt 或者 lcd 終端，可以對全部生產(chǎn)過程的工況進(jìn)行監(jiān)視和操作。 分散控制系統(tǒng)可以是分級系統(tǒng)，通常可分為

14、過程級、監(jiān)控級和管理 級。分散控制系統(tǒng)由具有自治功能的多種工作站組成，如數(shù)據(jù)采集站 （das，data acquisition station） 、過程控制單元（dpu, distributed processing unit） 、工程師站（engineer station） 、歷 史數(shù)據(jù)站（hsr, history data storage 4.4 ms （max） 閉合觸點(diǎn)輸出電流 4 ma min 8 ma max 診斷內(nèi)部故障或接地檢測故障 運(yùn)行溫度范圍（060） 儲存溫度范圍（-4085） 濕度0%-95% 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 70-108 第

15、四章 軟件 4.1 概述 4.1.1 域的概念 ovation 2.4 后使用域進(jìn)行計算機(jī)與安全策略的管理。在此結(jié)構(gòu)下， 網(wǎng)絡(luò)上的所有計算機(jī)都是域的一部分，被稱為域成員，它們的安全策略 由域控制器進(jìn)行管理。 在域模式下，安全策略與源數(shù)據(jù)庫都儲存在域控制器并與網(wǎng)絡(luò)上的 其它計算機(jī)共享。域控制器上安裝安全管理服務(wù)器軟件，域成員上安裝 安全管理客戶軟件。 在進(jìn)行軟件安裝時必須提供許可證號才可以繼續(xù)安裝： microsoft operating system 微軟提供，安裝后必須在 30 天 內(nèi)注冊 ovation emerson 提供 autocademerson 提供 4.1.2 系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟

16、件 系統(tǒng)組建完成后必須按照其軟件安裝手冊的要求進(jìn)行相應(yīng)系統(tǒng)軟件 與操作軟件的安裝，安裝時根據(jù)系統(tǒng)組建方案在服務(wù)器上與工作站上安 裝相應(yīng)軟件，系統(tǒng)中包含的系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件主要有以下內(nèi)容： 軟件名稱軟件名稱功能功能單位單位 #7#7 機(jī)機(jī) 組組 #8#8 機(jī)機(jī) 組組 共用共用廠家廠家 操作系統(tǒng)軟件 windows 套 1 / mmi 1 / mmi 0 美國微軟 控制器系統(tǒng)軟件 vxworks 套 1 / 控制 器 1 / 控制 器 1 / 控 制器 美國微軟 autocad 組態(tài)工具套 220autocad oracle 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理套 110 甲骨文 歷史數(shù)據(jù)管理 hsr 套 110 美國

17、西屋 報表管理軟件 crystal report 套 110 美國西屋 ams 設(shè)備管理軟件套 110 美國西屋 opc 接口軟件sis 系統(tǒng)接口套 110 美國西屋 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 71-108 ovation 組態(tài)工具系統(tǒng)組態(tài)套 110 美國西屋 gpa 性能計算軟件性能計算套 110 美國西屋 4.2 組態(tài)軟件 ovation 的組態(tài)工作由安裝在工程師站上的“開發(fā)工具”軟件進(jìn)行， 主要包括以下功能： 許可系統(tǒng)組件 數(shù)據(jù)庫更新、維護(hù) 組態(tài)工作站 操作員站組態(tài) 進(jìn)入安全管理器 組態(tài) i/o 調(diào)試現(xiàn)場設(shè)備 建點(diǎn) 創(chuàng)建點(diǎn)組 進(jìn)入 gb 創(chuàng)建趨勢組 4.

18、3 常用算法介紹 4.3.1 ondelay 4.3.1.1 概述 延時上電算法實(shí)現(xiàn)延時置位。當(dāng)延時算法的 in1 輸入被置位，act 輸出將根據(jù) base 的定義進(jìn)行累計直到當(dāng)其值達(dá)到目標(biāo)值（targ），此 時將停止累計并保持在目標(biāo)值，同時輸出將置位。 如果 in1 由 t 變?yōu)?f 但是 enbl 保持為 1，則 act 仍保持目前值， 當(dāng) in1 輸入返回 t 時，act 將重新計時。用戶可以通過將 enbl 復(fù)位以 復(fù)位 act 為 0，同時 out 將復(fù)位。in1 與 enbl 輸入象經(jīng)典計時器一樣被 捆綁在一起。 如果 act 值大于或等于 targ 值，in1 輸入變化將不起作用

19、。 當(dāng) targ 等于 0，只要 enbl 置位則 out 輸出將跟隨 in1 輸入。 如果 targ 指定的時間小于或等于掃描時間，則在第一個掃描周期， 如果 in1 與 enbl 輸入置位則 out 輸出置位。 如果 targ 或 act 包含有負(fù)數(shù)或無效數(shù)，out 被設(shè)為 false。 當(dāng)控制器 reset，如果 enbl 為 true, act 保持不變，輸出（out） 將根據(jù) act 與 targ 的比較結(jié)果確定。然而，如果 act 有初始值，初始 值將與 targ 進(jìn)行比較。如果 enbl 為 false，act 被設(shè)為 0，out 為 false。 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000

20、mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 72-108 對于冗余控制器，在切換時，如果 enbl 激勵 act 將保持，輸出將 根據(jù) act 與 targ 比較確定激勵。如果 enbl 未激勵，則 act=0,out=0。 用戶可以對時間基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，最小 0.1s，缺省值為 1s。 4.3.1.2 功能塊 4.3.1.3 算法詳細(xì)信息 名稱 lc 算法記錄 區(qū) 類型需要/可選 缺省值描述 diaglu-integerdata initrequired96tuning diagram number baser1 - realdata initoptional1.0 time base seconds (m

21、inimum 0.1 second, default 1.0 seconds) in1-variablerequired-input (digital) enbl-variablerequired-input (digital) targr2 - realselectable required0.0 delay time number (analog) actr3 - realselectable required0.0output (analog) out-variablerequired-output (digital) 4.3.1.4 時序圖 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 d

22、cs 培訓(xùn)教材 73-108 4.3.2 offdelay 4.3.2.1 概述 延時下電算法延長了輸出為真的時間。當(dāng) in1 狀態(tài)由 0-1 時， act=0,out=1。隨后 in1 由 1-0 時，act 開始計時。當(dāng) act=targ 時，計 時停止，out=0,act 將保持其狀態(tài)直到被下一個 in1 的 0-1 信號復(fù)位。 如果 targ 小于或等于掃描時間，當(dāng) in1 輸入 1-0，out 輸出在同一 個周期內(nèi)變?yōu)?0。 計時器可再觸發(fā)。（即，act 在達(dá)到 targ 值前可被復(fù)位） 如果(act = targ)，則 out=0. 如果 targ 或 act 操作數(shù)包含無效值或負(fù)

23、值，out=0。 當(dāng)控制器 reset，如果 in1=0,act 將保持不變化，out 將根據(jù) act 與 targ 的比較確定是否激勵。然而如果 act 有初始值，則將初始值與 targ 比較。如果 in1=1，則 act=0 且 out=1。 在冗余控制器切換時，如果 in1=0,act 將保持不變化，輸出將根據(jù) act 與 targ 比較結(jié)果確定時夠激勵。如果 in1=1，則 act=0 且 out=1。 用戶可以對時間基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，最小 0.1s，缺省值為 1s 。 4.3.2.2 功能圖符 4.3.2.3 算法詳細(xì)信息 名稱 lc 算法記 錄區(qū) 類型需要/可選 缺省值描述 diagl

24、u-integer data init required 97tuning diagram number baser1 - real data init optional 1.0time base in seconds (minimum 0.1 second, default 1.0 seconds) in1-variablerequired -input (digital) targr2 - real selectable required 0.0delay time number 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 74-108 (analog) actr3 - r

25、eal selectable required 0.0output (analog) out-variablerequired -output (digital) 4.3.2.4 時序圖 4.3.3 oneshot 4.3.3.1 概述 脈沖算法能夠?qū)⑤敵鲋当３忠欢我?guī)定時間。當(dāng) in1 由 0-1，out 輸 出激勵，act=0 并立即開始時間累計，直到時間達(dá)到 targ 值或直到接 收到另一個 in1 的 0-1 信號。 當(dāng) act=targ，out 由 1-0，act 降低保持其目前值直到接收到 in1 的另一個 0-1 信號。 如果 act 正在計時，in1 在計時達(dá)到 targ 之前產(chǎn)

26、生了 0-1 的輸入， 功能塊被復(fù)位并從 0 開始重新計時，功能塊被再次觸發(fā)。 如果 acttarg，計時將停止，out=0。 如果 targ=0，out 永遠(yuǎn)不會被激勵。 如果 targ 或 act 操作數(shù)包含有負(fù)數(shù)或無效值，out=0 當(dāng)控制器 reset，無論 in1 的狀態(tài)如何，act 都將保持，out 將根 據(jù) act 與 targ 的比較決定是否激勵。然而，如果 act 設(shè)有初始值，則 act 與 targ 進(jìn)行比較。 在控制器進(jìn)行冗余切換時，無論 in1 的狀態(tài)如何，act 都將保持， out 將根據(jù) act 與 targ 的比較決定是否激勵。 用戶可以對時間基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，最小

27、0.1s，缺省值為 1s 。 4.3.3.2 功能圖符 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 75-108 4.3.3.3 算法詳細(xì)信息 名稱 lc 算法記 錄區(qū) 類型需要/可選 缺省值描述 diaglu-integer data init required98tuning diagram number baser1 - real data init optional1.0time base in seconds (minimum 0.1 second, default 1.0 seconds); (0 implies 1.0 second) in1-variablere

28、quired-input (digital signal) targr2 - real selectable required0.0pulse time number (analog signal) actr3 - real selectable required0.0output (analog signal) out-variablerequired-output (digital signal) 4.3.3.3 時序圖 4.3.4sum 4.3.4.1 概述 加法模塊實(shí)現(xiàn)加法的功能，輸出值為四個經(jīng)過比例與偏置修正后的 四個獨(dú)立輸入之和。 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs

29、培訓(xùn)教材 76-108 note: 如果算法輸入無效值或輸出無效值，控制器將報警。 4.3.4.2 功能圖符 4.3.4.3 算法詳細(xì)信息 名稱 lc 算法記 錄區(qū) 類型需要/可選缺省值描述 diaglu-integerdata init required84tuning diagram number in1gr1 real 可調(diào)常數(shù) required1.0in1 增益，不可以為零否 則控制器將報警。 in1br2 real 可調(diào)常數(shù) optional0.0in1 偏置 in2gr3 real 可調(diào)常數(shù) required1.0in2 增益 in2br4 real 可調(diào)常數(shù) optional0.

30、0in2 偏置 in3gr8 real 可調(diào)常數(shù) optional1.0in3 增益 in3br9 real 可調(diào)常數(shù) optional0.0in3 偏置 in4gs1-real可調(diào)常數(shù) optional1.0in4 增益 in4bs2-real可調(diào)常數(shù) optional0.0in4 偏置 tpscr5 real 可調(diào)常數(shù) required100.0輸出最大值 btscr6 real 可調(diào)常數(shù) required0.0輸出最小值 tratr7 real 可調(diào)常數(shù) required2.5跟蹤速率（單位/s） in1參數(shù)requiredinput 1 analog input trin參數(shù)optio

31、nal跟蹤輸入 in2參數(shù)requiredinput 2 analog input in3參數(shù)optionalinput 3 analog input in4參數(shù)optionalinput 4 analog input out參數(shù)requiredanalog output variable tout參數(shù)required跟蹤輸出 4.3.4.4 算法函數(shù)表示 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 77-108 in1gb = (in1 x in1 gain) + in1 bias in2gb = (in2 x in2 gain) + in2 bias in3gb = (in

32、3 x in3 gain) + in3 bias in4gb = (in4 x in4 gain) + in4 bias out = in1gb + in2gb + in3gb + in4gb if outtpsc then out = tpsc else if out btsc then out = btsc 4.3.5 multiply 4.3.5.1 概述 乘法執(zhí)行兩個輸入的乘積運(yùn)算，其輸出為兩個經(jīng)過增益與偏置修正 的獨(dú)力輸入之積。 note: 如果算法輸入或輸出值無效, 控制器將報警。 4.3.5.2 算法圖符 4.3.5.3 跟蹤功能 高低限標(biāo)記與跟蹤信號由 tout 輸出，用于顯示

33、與上游算法。如果 輸出值無效，out 值將為 bad，否則當(dāng)不在跟蹤方式時，out 質(zhì)量將由 兩個輸入中較差的一個設(shè)定。當(dāng)跟蹤時，質(zhì)量信號由跟蹤輸入?yún)?shù)決定。 4.3.5.4 詳細(xì)信息 名稱lc 算法記錄區(qū)類型需要/可選缺省值描述 diaglu-integerdata init. required82tuning diagram number in1gr1 real可調(diào)常數(shù)required1.0in1 增益，不可以為 0，否則控制器將報 警 in1br2 real可調(diào)常數(shù)optional0.0in1 偏置 in2gr3 real可調(diào)常數(shù)required1.0in2 增益 in2br4 real

34、可調(diào)常數(shù)optional0.0in2 偏置 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 78-108 tpscr5 real可調(diào)常數(shù)required100.0輸出最大值 btscr6 real可調(diào)常數(shù)required0.0輸出最小值 tratr7 real可調(diào)常數(shù)required2.5跟蹤速率 in1-參數(shù)required-analog input 1 tout-參數(shù)required-跟蹤輸出 in2-參數(shù)required-analog input 2 out-參數(shù)required-模擬量輸出 trin-參數(shù)optional-跟蹤輸入 4.3.5.5 算法函數(shù)表示 in1gb=

35、 (in1 x in1g) + in1b in2gb = (in2 x in2g) + in2b out = in2gb x in1gb if out tpsc then out = tpsc else if out btsc then out = btsc 4.3.6 divide 4.3.6.1 概述 除法算法有兩個經(jīng)過增益與偏置計算后的兩個模擬輸入，算法的輸 出等于 in1/in2。如果 in2 的增益與偏置為零，或?yàn)橐粋€無效值，輸出 將根據(jù) in1 的狀態(tài)選擇高限或低限。 note:如果算法接收了無效輸入或計算輸出了無效值，drop 將報警。 4.3.6.2 算法圖符 4.3.6.3

36、跟蹤功能 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 79-108 高低限標(biāo)記與跟蹤信號由 tout 輸出，用于顯示與上游算法。如果 輸出值無效，out 值將為 bad，否則當(dāng)不在跟蹤方式時，out 質(zhì)量將由 兩個輸入中較差的一個設(shè)定。當(dāng)跟蹤時，質(zhì)量信號由跟蹤輸入?yún)?shù)決定。 4.3.6.4 算法詳細(xì)信息 名稱 lc 算法記 錄區(qū) 類型需要/可選缺省值描述 diaglu-integer data init. required81tuning diagram number in1gr1 real 可調(diào)常數(shù) required1.0in1 增益(+ or ) in1br2 real 可

37、調(diào)常數(shù) optional0.0in1 偏置 (+ or ) in2gr3-real可調(diào)常數(shù) required1.0in2 增益 in2br4-real可調(diào)常數(shù) optional0.0in2 偏置 tpscr5-real可調(diào)常數(shù) required0.0輸出最大值 btscr6-real可調(diào)常數(shù) required0.0輸出最小值 tratr7-real可調(diào)常數(shù) required2.5跟蹤速率 num (in1) -參數(shù)required-input (analog) tout-參數(shù)required-跟蹤輸出 den (in2) -參數(shù)required-input (analog) out-參數(shù)req

38、uired-output (analog) trin-參數(shù)optional-跟蹤輸入 4.3.6.5 算法函數(shù)表示 in2gb = (in2 x in2 gain) + in2 bias in1gb = (in1 x in1 gain) + in1bias 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 80-108 if in2gb0 then out = in1gb / in2gb else if in1gb0 then out = tpsc else out = btsc if outtpsc out = tpsc else if out btsc then out = bt

39、sc 4.3.7 pidff 4.3.7.1 概述 pidff 信號能夠接收外部模擬輸入信號做為前饋。該模擬信號直接 加在 pid 輸出做為最終的輸出指令。前饋輸入的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)算法出現(xiàn)飽和 時能夠大大提高控制器的響應(yīng)時間。 pid 部分提供了比例、積分與微分功能。該算法是一個利用完整的 跟蹤信號進(jìn)行無擾切換的 pid 執(zhí)行器。其輸出值的限制由用戶進(jìn)行定義。 4.3.7.2 算法圖符 4.3.7.3 算法的運(yùn)算 note: pv = process variable stpt = set point ff = ff input 1）必須利用 pv 比例增益與偏置將 pv 輸入轉(zhuǎn)化成（0100）的值

40、: (pv x pv gain) + pv bias = pv 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 81-108 2）必須利用 sp 比例增益與偏置將 sp 輸入轉(zhuǎn)化成（0100）的值: (stpt x stpt gain) + stpt bias = set point percent 3）ff 信號必須轉(zhuǎn)化為（0-100）% (ff x ff gain) + ff bias = ff percent 4）算法死區(qū)與死區(qū)增益 算法可以對控制器的偏差信號設(shè)置死區(qū)范圍，死區(qū)范圍被用來修正 pid 的輸入偏差信號。控制器的偏差信號即 pv 值與 sp 值的差值，如果 算法設(shè)

41、置了偏差死區(qū)而且偏差在死區(qū)范圍內(nèi)，則送到 pid 的 error = error x error deadband gain. 當(dāng)設(shè)置了算法的死區(qū)時，算法將利用內(nèi)部的保持與跟蹤的功能對算 法死區(qū)的過渡進(jìn)行平滑處理。在過渡過程中控制器的輸出將被設(shè)定為其 最近一個輸出值，積分項仍進(jìn)行計算以滿足區(qū)間內(nèi)比例增益引起的變化。 這有效的消除了死區(qū)過渡過程中的比例作用引起的突然變化。當(dāng)算法在 死區(qū)內(nèi)運(yùn)行時，微分作用不起作用。如果沒有設(shè)置死區(qū)作用， dbnd 應(yīng) 設(shè)定為 0。 單死區(qū) 單死區(qū)模式是將內(nèi)部死區(qū)限值(dbnd)設(shè)定為一個非 0 值，這個值代 表了控制器偏差信號的死區(qū)范圍。如果 dbnd=5，則死區(qū)

42、范圍為-5% +5%。如果控制器偏差信號在死區(qū)范圍內(nèi)，則 pid 的實(shí)際偏差信號為偏 差與偏差死區(qū)增益之積。增益的有效值為0 - 1。 舉例：dbnd=5,errd=0.5，控制器偏差為 2%。實(shí)際的送到 pid 的偏 差應(yīng)該為 2% x 0.5 = 1%。 雙死區(qū) 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 82-108 雙死區(qū)即利用了兩個死區(qū)限制。即內(nèi)部死區(qū)(dbnd)與外部死區(qū) (odbnd)。當(dāng)信號偏差的絕對值小于或等于內(nèi)部死區(qū)，死區(qū)增益將起作 用直到信號偏差的絕對值大于外部死區(qū)。 雙死區(qū)模式需對外部死區(qū) odbnd 進(jìn)行設(shè)置，odbnd 應(yīng)該大于內(nèi)部死 區(qū) dbnd。

43、當(dāng)過程參數(shù)受噪聲信號影響時應(yīng)使用雙死區(qū)模式。當(dāng)噪聲存 在時，它將導(dǎo)致輸入信號偏差的波動，當(dāng)偏差信號在 dbnd 的邊界上波 動時會導(dǎo)致死區(qū)過渡過程的連續(xù)執(zhí)行，嚴(yán)重情況下會降低 pid 算法的性 能，此情況請參考下列圖例。 下圖中，在 t1 時，信號進(jìn)入死區(qū)范圍，t2 時噪聲導(dǎo)致信號超出死 區(qū)范圍，t3 時又進(jìn)入死區(qū)范圍，如此反復(fù)。在每一次進(jìn)出死區(qū)時，算 法都將執(zhí)行跟蹤與保持，以阻止由于比例作用形成的輸出尖峰。在單死 區(qū)模式，死區(qū)范圍的連續(xù)的過渡過程的執(zhí)行將降低 pid 算法的性能。 為了防止這種情況，用戶可以定義外部死區(qū)范圍(odbnd)，該死區(qū) 應(yīng)該大于內(nèi)部死區(qū)范圍(dbnd)，具體的說，o

44、dbnd 應(yīng)該定義為大于或等 于噪聲與 dbnd 之和。 例：如果 dbnd=5，則死區(qū)范圍為-5% +5%。當(dāng)控制器的偏差信號 達(dá)到死區(qū)范圍，一個 3的噪聲信號可能使信號偏差達(dá)到-8% +8%。 因此 odbnd 應(yīng)設(shè)置大于 8%以補(bǔ)償噪聲信號的作用。 在下圖中，設(shè)置 odbnd 為 - 1010，如果 odbnd 小于 dbnd，則外部的死區(qū)范圍被設(shè)定為等于內(nèi)部死區(qū). 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 83-108 5）算法輸出計算 輸出等于 pid 的輸出與前饋信號之和，以下情況例外： 當(dāng)算法跟蹤時，輸出等于跟蹤輸入。當(dāng)跟蹤信號消失時，輸出 將按用戶設(shè)定的速率有

45、跟蹤輸入切換到控制器值。 當(dāng)增閉鎖或減閉鎖信號存在時將阻止 pid 控制器的控制。 當(dāng) pid 輸出與 ff 之和大于算法的限值時輸出為限值。 如果算法輸出無效值，則輸出值質(zhì)量設(shè)為 bad。如果算法輸入 了無效值，或如果算法輸出無效值，控制器將報警。在所有情 況下輸出將保持為最近的好值。 如果算法產(chǎn)生了無效的跟蹤輸出值，sp 輸入值將做為跟蹤輸出， 除非該值無效。如果計算的跟蹤輸出與 sp 輸入都無效，跟蹤輸 出值將不更新。 4.3.7.4 算法詳細(xì)信息 名稱名稱 lclc 算法記錄算法記錄 區(qū)區(qū) 類型類型需要需要/ /可選可選缺省值缺省值描述描述 diaglu-integerdata ini

46、trequired24tuning diagram number doptx5 - bit 6data initrequired0死區(qū)選項:單、雙 cdlyb7 - realnon-tunablerequired0串級延遲時間 sptgr3 real可調(diào)常數(shù)required1.0sp 增益（不可以為 0） sptbr4 real可調(diào)常數(shù)optional0.0sp 偏置 pvgr1 real可調(diào)常數(shù)required1.0pv 增益（不可以為 0） pvbr2 real可調(diào)常數(shù)optional0.0pv 偏置 ffgs5-real可調(diào)常數(shù)required1.0ff（不可以為 0） ffbs6-re

47、al可調(diào)常數(shù)optional0.0ff 置 dact x5-byte bit 4 data initrequirednormal 微分作用類型： normal：偏差微分 set point：sp 微分 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 84-108 process: pv 微分 tpscr5 real可調(diào)常數(shù)required100.0輸出最大值 btscr6 real可調(diào)常數(shù)required0.0輸出最小值 type x5 byte bits 0 and 1 data init.requirednormal pid 類型: normal：常規(guī) esg ：比例項偏差平方

48、 esi ：積分項平方 actn x5 byte bit 2 data init.requiredindirect 方向標(biāo)記: indirect ：e=sp-pv direct:e=pv-sp casc x5-byte bit 3 data initrequirednormal 控制器在串級模式： normal:正常 cascaded：串級 dbnds3 real可調(diào)常數(shù)required0.0pid 偏差內(nèi)部死區(qū) odbnd s7 - real可調(diào)常數(shù)required0.0pid 偏差外部死區(qū) 算法詳細(xì)信息（續(xù)） 名稱名稱 lclc 算法記錄算法記錄 區(qū)區(qū) 類型類型需要需要/ /可選可選缺省值

49、缺省值描述描述 errds4 - real可調(diào)常數(shù)required0.0pid 偏差死區(qū)增益 pgain r8 realselectablerequired1.0 pid 比例增益（0 取消） intgr9 realselectablerequired10.0 pid 積分時間（0 取消） dgain s1 realselectablerequired0.0 pid 微分增益（0 取消） drats2 realselectablerequired0.0pid 微分速率衰減常數(shù) tratr7 real可調(diào)常數(shù)required2.5跟蹤斜坡速率 pv-過程參數(shù)required-pv 輸入. ff-

50、過程參數(shù)required-ff 輸入 stpt-過程參數(shù)required-sp tout-過程參數(shù)required-跟蹤輸出值 out-過程參數(shù)required-輸出值 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 85-108 dval-過程參數(shù)optional-微分項輸出 trin-過程參數(shù)optional-跟蹤輸入 4.3.7.5 算法的函數(shù)運(yùn)算： 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 86-108 4.3.7.6 前饋控制分析 假設(shè) pidff 算法的限值時 0-100%，ff 輸入為 75%，實(shí)際 pid 輸出 為 50%，如果 pid 的輸入偏差

51、導(dǎo)致 pid 輸出增加，這有可能使最終輸出 達(dá)到 125%，超過了算法 100的量程，最終 pidff 輸出是 100%。如果 pid 輸入偏差方向變化，pid 輸出不得不降低 25后才會對最終輸出產(chǎn) 生影響，此過程需要的時間將對參數(shù)的調(diào)整產(chǎn)生重要的影響。 有了 ff 輸入的 pidff 算法，輸入偏差的方向變化將對最終的控制 輸出產(chǎn)生迅速的影響。 pidff 從 100%的高限開始積分，因此能迅速影響控制輸出從而對過 程參數(shù)產(chǎn)生影響。 4.3.7.7 串級模式與條件跟蹤 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 87-108 條件跟蹤是一種能使串級控制器的控制策略對工藝參數(shù)

52、的控制更加 嚴(yán)密的方案。本質(zhì)上，跟蹤方案允許上游控制器在下游控制器處于飽和 狀態(tài)且過程參數(shù)與設(shè)定值間偏差方向發(fā)生變化時能迅速影響最終輸出。 串級模式的目的是允許兩個 pid 算法同時參與控制，其中一個 pid 的輸出是另一個 pid 的 sp。當(dāng)采用串級控制方式時，下游的 pid 必須 設(shè)定為串級，上游的為正常。 當(dāng)下游的控制器是串級模式，控制器將相當(dāng)于傳統(tǒng)的 pidff 控制器 只要控制器不出現(xiàn)飽和狀態(tài)。然而，當(dāng)控制器出現(xiàn)輸出飽和或如果控制 器從下游算法接收到禁止信號，串級模式將如下工作： 下游控制器（b）將其狀態(tài)跟蹤信號、限值、禁止信號放在輸出 跟蹤點(diǎn)。下游控制器也將計算出一個跟蹤輸出值做

53、為 sp 輸入， 使控制器偏差為 0。參考上圖等式 1。 當(dāng)上游控制器接收到跟蹤信號，將如下輸出： 如果偏差信號導(dǎo)致控制器輸出向禁止的方向變化（例：當(dāng)輸出 收到增閉鎖時，輸出仍在增加），則算法輸出將下游算法送來 的跟蹤輸入做為輸出。 如果偏差信號導(dǎo)致輸出向禁止的相反方向變化，則算法輸出等 于跟蹤輸入并進(jìn)行控制。 不在此模式時，上游控制器不得不首先動作使下游控制器的輸入偏 差趨向于零，這將產(chǎn)生控制器的額外響應(yīng)時間，如果過程參數(shù)動態(tài)響應(yīng) 較慢（比如溫度控制），此額外時間將變得非常重要。 只有 pidff 算法的串級模式有條件跟蹤位，上游控制器（a）不將 條件跟蹤位輸入其跟蹤輸出。 4.3.8 ba

54、lancer 4.3.8.1 概述 balancer 算法監(jiān)視最多 16 個下游算法，并根據(jù)用戶定義當(dāng)下游所 有算法都申請跟蹤時進(jìn)行跟蹤。算法能平衡下游 ma 站算法的輸出。 下游算法的個數(shù)由用戶定義，平衡算法檢查反饋信號判斷有多少下 游算法申請上游算法跟蹤（多少下游算法在手動）。 它利用這些信息， 計算下游算法的輸入值。 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 88-108 note: 當(dāng)平衡模塊首次執(zhí)行、或 reset 或上電時，算法不使用下游 算法的跟蹤輸入值，直到下游算法計算出跟蹤輸入。 4.3.8.2 功能圖符 4.3.8.3 控制模式 normal ma bal

55、ancer 在任意一種模式下，用戶都必須選擇一種跟蹤類型： 高值 低值 平均值 1）normal 如果所有下游算法都申請跟蹤，balancer 算法輸出將根據(jù)定義輸 出。輸出質(zhì)量變壞。i 如果有任意一個下游算法沒有申請跟蹤，算法輸出由輸入決定，輸 出點(diǎn)的質(zhì)量也由輸入值的質(zhì)量決定。 下游算法可以是任意標(biāo)準(zhǔn)算法，當(dāng)算法從跟蹤狀態(tài)切換到其輸入值 時，將執(zhí)行內(nèi)部跟蹤。 2）ma balancer 如果所有的下游 ma 算法申請上游算法跟蹤，算法輸出由下游算法 的輸出根據(jù)設(shè)定確定。 如果任意一個下游算法沒有申請跟蹤，算法輸出將使所有下游算法 輸出的平均值等于經(jīng)過計算的輸入值。 跟蹤時跟蹤輸出的模擬量信號

56、質(zhì)量會變壞，下游算法必須是 ma 且 增益與偏置必須在1。平衡算法的內(nèi)部跟蹤將在外部跟蹤切換至正 常時執(zhí)行。 模擬量跟蹤信號的質(zhì)量不影響跟蹤的執(zhí)行。 4.3.8.4 無效實(shí)數(shù)與質(zhì)量 如果算法產(chǎn)生無效輸出值，最后的有效值輸出將保持，而且 output 點(diǎn)質(zhì)量設(shè)定為 bad。另外如果算法輸入接收到無效點(diǎn)，或計算了 無效點(diǎn)輸出，控制器將報警。 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 89-108 4.3.8.5 算法的初始設(shè)置 下游算法的反饋跟蹤信號在 download 算法前必須進(jìn)行初始化，否 則將出現(xiàn)故障。 可以利用 cb 對下游算法的跟蹤信號進(jìn)行連接。 4.3.8.6 跟蹤

57、 算法將根據(jù)下游算法的跟蹤信號，進(jìn)行相應(yīng)動作。 輸出由用戶定義的高低限進(jìn)行限制。算法輸出的跟蹤信號與高低限 標(biāo)志在 tout 的第三個狀態(tài)區(qū)。 4.3.8.7 算法詳細(xì)信息 名稱名稱lclc 算法記錄區(qū)算法記錄區(qū)類型類型需要需要/ /可選可選缺省值缺省值描述描述 diaglu-integerdata init required79tuning diagram number nminx1 bytedata init. required1下游算法數(shù)(最多 16) cntlg3integer bit 0 data init. requirednormal控制器類型: normal = normal

58、balancer = ma balancer trkg3-integer bits 1 and 2 data init. requiredhighest跟蹤方式: highest: 最大值 lowest: lowest value average: 平均值 gainr1 real可調(diào)常數(shù)required1.0輸入?yún)?shù)的增益 biasr2 real可調(diào)常數(shù)optional0.0輸入?yún)?shù)的偏置 tpscr3 real可調(diào)常數(shù)required100.0輸出的最大值 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 90-108 btscr4 real可調(diào)常數(shù)required-100輸出的最

59、小值 tratr5 real可調(diào)常數(shù)required2.5跟蹤速率 in1-參數(shù)required-輸入?yún)?shù) tout-參數(shù)required-跟蹤輸出 out-參數(shù)required-模擬量輸出參數(shù) trk01-參數(shù)required-下游算法的一個反饋跟 蹤信號 trk02-參數(shù)required-下游算法的一個反饋跟 蹤信號 trk03 trk16 - 參數(shù)optional - 下游算法的一個反饋跟 蹤信號 4.3.9 mastation 4.3.9.14.3.9.1 概述概述 mastation 算法將 crt 軟手操站與回路接口卡連接。 4.3.9.2 功能圖符 4.3.9.3運(yùn)行模式與模式切

60、換 華電國際鄒縣發(fā)電廠 21000mw 機(jī)組 dcs 培訓(xùn)教材 91-108 1)運(yùn)行模式有以下三種 auto manual local 用戶可以選擇以下的接口方式： soft：僅僅是軟 m/a 站。 rli：ovation 回路接口卡 。 rvp：ovation 閥位卡。 如果 type 選擇回路接口卡，控制器 reset，上電或故障時，回路 接口卡的輸出做為算法最初 out，這代表了操作員與算法操作前的就地 設(shè)備狀態(tài)。 note: tpsc 與 btsc 參數(shù)用于限制算法的輸出值，這些值必須是 100% 與 0%, slim 分別接到回路接口卡。 auto mode (out = (in1