一種三模擬量輸入選擇裝置及方法
【專利摘要】一種三模擬量輸入選擇裝置及方法，該裝置包括固定在測量對象上第一測量儀表、第二測量儀表和第三測量儀表，所述第一測量儀表、第二測量儀表和第三測量儀表分別與輸入端子板中任意一個端子板輸入通道通過兩根導線連接，測量儀表的正負極和端子板輸入通道的正負極接線柱連接，輸入端子板與模擬量輸入模件連接，模擬量輸入模件與控制器之間通過標準CAN總線連接，電源模塊分別通過兩根電源線與控制器和模擬量輸入模件連接；本發明還公開了該裝置的選擇方法；本發明裝置連接結構簡單，對三個模擬量測量值可以靈活選擇，工作方式多樣，并且工作方式可以靈活切換，輸出模擬量測量值準確可靠，不會因為某一個測點的波動或者損壞影響測量值的準確性，可靠性高。
【專利說明】
一種三模擬量輸入選擇裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及電廠控制技術領域，具體涉及一種三模擬量輸入選擇裝置及方法。【背景技術】
[0002]火電機組發電過程中包含了大量的模擬量測量值，例如主蒸汽壓力，溫度，給煤量，凝結水流量等。這些測量值直接決定機組是否能夠安全發電，測量值的準確性對機組的控制至關重要。錯誤的測量值往往會導致發電機組非停，嚴重的會造成設備損壞、人員傷亡等重大安全事故。所以火電廠在重要節點都會安裝多個測點，通過多個測點的選擇來增加測量值的準確性。多個測點的選擇方法至關重要，目前很多選擇方法僅僅取均值或者取中間值，這種選擇方法具有潛在的局限性，不能夠滿足火電機組安全控制的需求。在此基礎上，提出一種三模擬量輸入選擇裝置及方法。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種三模擬量輸入選擇裝置及方法，該裝置連接結構簡單，對三個模擬量測量值可以靈活選擇，工作方式多樣，并且工作方式可以靈活切換，輸出模擬量測量值準確可靠，不會因為某一個測點的波動或者損壞影響測量值的準確性，可靠性高。
[0004]為達到以上目的，本發明采用如下技術方案:
[0005]—種三模擬量輸入選擇裝置，其特征在于:包括固定在測量對象M上第一測量儀表 A、第二測量儀表B和第三測量儀表C，所述第一測量儀表A、第二測量儀表B和第三測量儀表C 分別與輸入端子板D中任意一個端子板輸入通道通過兩根導線連接，其中測量儀表的正極和端子板輸入通道的正極接線柱連接，測量儀表的負極和端子板輸入通道的負極接線柱連接，輸入端子板D與模擬量輸入模件E連接，模擬量輸入模件E與控制器F之間通過標準CAN總線連接，電源模塊G分別通過兩根電源線與控制器F和模擬量輸入模件E連接，向控制器F提供5V直流供電，向模擬量輸入模件E提供24V直流供電。
[0006]所述第一測量儀表A、第二測量儀表B和第三測量儀表C均采用4-20mA兩線制測量儀表。
[0007]所述輸入端子板D包含8個端子板輸入通道，分別命名為第一端子板輸入通道DC1、 第二端子板輸入通道DC2、第三端子板輸入通道DC3、第四端子板輸入通道DC4、第五端子板輸入通道DC5、第六端子板輸入通道DC6、第七端子板輸入通道DC7和第八端子板輸入通道 DC8，每個端子板輸入通道包含兩個接線柱，一個為正極接線柱，另一個為負極接線柱;所述模擬量輸入模件E包含8個模件輸入通道，分別命名為第一模件輸入通道EC1、第二模件輸入通道EC2、第三模件輸入通道EC3、第四模件輸入通道EC4、第五模件輸入通道EC5、第六模件輸入通道EC6、第七模件輸入通道EC7和第八模件輸入通道EC8;輸入端子板D與模擬量輸入模件E通過標準的DB37線連接，通道之間的連接關系為第一端子板輸入通道DC1與第一模件輸入通道EC1連接，第二端子板輸入通道DC2與第二模件輸入通道EC2連接，以此類推，第八端子板輸入通道DC8與第八模件輸入通道EC8連接。
[0008]上述所述三模擬量輸入選擇裝置的選擇方法，第一測量儀表A、第二測量儀表B和第三測量儀表C實時對測量對象M進行測量，測量值分別為第一測量值AV1、第二測量值AV2 和第三測量值AV3;控制器F通過模擬量輸入模件E、輸入端子板D以設定周期實時采集測量儀表的第一測量值AV1、第二測量值AV2和第三測量值AV3，并賦值分別作為三模擬量輸入的第一模擬量輸入AI1、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3;三模擬量輸出包括:三選輸出值A0、輸出方式M0D、報警信號ALM和切手動信號MRE，中間參數為報警偏差DEV，報警偏差DEV根據工程需要動態設置報警偏差的值；
[0009]三模擬量輸入選擇有7種工作方式，分別為第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入 AI2、第三模擬量輸入AI3、三個模擬量輸入最大值、三個模擬量輸入中間值、三個模擬量輸入平均值、三個模擬量輸入最小值；
[0010]1、工作方式為第一模擬量輸入All
[0011]三選輸出值A0=AI1，輸出方式M0D = 1;[〇〇12]2、工作方式為第二模擬量輸入AI2
[0013]三選輸出值A0=AI2,輸出方式M0D = 2;[〇〇14]3、工作方式為第三模擬量輸入AI3
[0015]三選輸出值A0=AI3,輸出方式M0D = 3;[0〇16]4、最大值工作方式[〇〇17]對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行最大值選擇，三選輸出值A0等于3個輸入的最大值，輸出方式MOD = 4;[〇〇18]5、中間值工作方式[〇〇19]對第一模擬量輸入AI1、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行中間值選擇，三選輸出值A0等于3個輸入的中間值，輸出方式MOD = 5;
[0020]6、平均值工作方式
[0021]三選輸出值 A0=(AIl+AI2+AI3)/3,輸出方式 M0D = 6;[〇〇22]7、最小值工作方式[〇〇23]對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行最小值選擇，三選輸出值A0等于3個輸入的最小值，輸出方式MOD = 7;[〇〇24]控制器F每個設定周期對三個模擬量輸入進行如下計算:第一模擬量輸入All與上周期的輸出AOLast計算差值，然后取絕對值并與報警偏差DEV進行比較，如果滿足條件 AIl-AOLast | >DEV，則報警信號ALM=ALM+1，對第二模擬量輸入AI2、第三模擬量輸入AI3進行相同的運算；當ALM=3，則切手動信號MRE = 1。[〇〇25]所述控制器F的設定周期為50毫秒的整數倍。
[0026]本發明和現有技術相比，具有如下優點:[〇〇27]1、三模擬量輸入選擇工作方式多，用戶可以根據需求選擇合理的工作模式。[〇〇28]2、三模擬量輸入選擇可以對三個模擬量進行選擇，輸出一個模擬量測量值給機組控制使用，輸出測量值準確可靠，為機組的安全運行提供了保證。[〇〇29]3、三模擬量輸入選擇具有記憶功能，能夠記憶上一時刻的模擬量輸出值，在輸出選擇時參考上一時刻的模擬量輸出值，保證模擬量測量值出現錯誤時刻保持系統輸出的模擬量值穩定。
[0030]4、三模擬量輸入選擇提供工作方式輸出，用戶可以實時獲得三模擬量輸入選擇的工作方式。【附圖說明】
[0031]圖1是一種三模擬量輸入選擇裝置組成及連接結構圖示意圖。
[0032]圖2是一種三模擬量輸入選擇功能塊邏輯圖。[〇〇33]圖3是三模擬量輸入選擇應用示意圖。【具體實施方式】[〇〇34]以下結合附圖以及工程中的應用實例，對本發明做進一步詳細描述。
[0035]如圖1所示，本發明一種三模擬量輸入選擇裝置，其特征在于:包括固定在測量對象M上第一測量儀表A、第二測量儀表B和第三測量儀表C，所述第一測量儀表A、第二測量儀表B和第三測量儀表C分別與輸入端子板D中任意一個端子板輸入通道通過兩根導線連接， 其中測量儀表的正極和端子板輸入通道的正極接線柱連接，測量儀表的負極和端子板輸入通道的負極接線柱連接，輸入端子板D與模擬量輸入模件E連接，模擬量輸入模件E與控制器 F之間通過標準CAN總線連接，電源模塊G分別通過兩根電源線與控制器F和模擬量輸入模件 E連接，向控制器F提供5V直流供電，向模擬量輸入模件E提供24V直流供電。[〇〇36]如圖1和圖2所示，上述所述三模擬量輸入選擇裝置的選擇方法，第一測量儀表A、 第二測量儀表B和第三測量儀表C實時對測量對象M進行測量，測量值分別為第一測量值 AV1、第二測量值AV2和第三測量值AV3;控制器F通過模擬量輸入模件E、輸入端子板D以設定周期實時采集測量儀表的第一測量值AV1、第二測量值AV2和第三測量值AV3，并賦值分別作為三模擬量輸入的第一模擬量輸入AI1、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3;三模擬量輸出包括:三選輸出值A0、輸出方式MOD、報警信號ALM和切手動信號MRE，中間參數為報警偏差DEV，報警偏差DEV根據工程需要動態設置報警偏差的值。[〇〇37]三模擬量輸入選擇有7種工作方式，分別為第一模擬量輸入AI1、第二模擬量輸入 AI2、第三模擬量輸入AI3、三個模擬量輸入最大值、三個模擬量輸入中間值、三個模擬量輸入平均值、三個模擬量輸入最小值。[〇〇38]1、工作方式為第一模擬量輸入All
[0039]三選輸出值A0=AI1，輸出方式M0D = 1;
[0040]2、工作方式為第二模擬量輸入AI2
[0041]三選輸出值A0=AI2,輸出方式M0D = 2;[〇〇42]3、工作方式為第三模擬量輸入AI3
[0043]三選輸出值A0=AI3,輸出方式M0D = 3;
[0044]4、最大值工作方式
[0045]對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行最大值選擇，三選輸出值A0等于3個輸入的最大值，輸出方式MOD = 4;[〇〇46]5、中間值工作方式[〇〇47]對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行中間值選擇，三選輸出值AO等于3個輸入的中間值，輸出方式MOD = 5;[〇〇48] 6、平均值工作方式
[0049]三選輸出值 A0=(AIl+AI2+AI3)/3,輸出方式 M0D = 6;
[0050] 7、最小值工作方式[〇〇511對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行最小值選擇，三選輸出值A0等于3個輸入的最小值，輸出方式MOD = 7;[〇〇52]控制器F每個設定周期對三個模擬量輸入進行如下計算:第一模擬量輸入All與上周期的輸出AOLast計算差值，然后取絕對值并與報警偏差DEV進行比較，如果滿足條件 AIl-AOLast | >DEV，則報警信號ALM=ALM+1，對第二模擬量輸入AI2、第三模擬量輸入AI3進行相同的運算；當ALM=3，則切手動信號MRE = 1。[〇〇53]如附圖3為三模擬量輸入選擇應用示意圖，圖中三個輸入模擬量分別為509-3， 509-4，509-5，509-1表示三模擬量輸入選擇，509-6是模擬量輸入切換，509-3，509-4和509-5分別連接509-1的All，AI2，AI3;509-1的A0連接509-6的II。三模擬量輸入選擇(509-1)對輸入的三個模擬量(509-3,509-4和509-5)按照設定的方法進行選擇，然后將選擇后的輸出 A0輸出到509-6的輸入II。
【主權項】
1.一種三模擬量輸入選擇裝置，其特征在于:包括固定在測量對象(M)上第一測量儀表 (A)、第二測量儀表(B)和第三測量儀表(C)，所述第一測量儀表(A)、第二測量儀表(B)和第 三測量儀表(C)分別與輸入端子板(D)中任意一個端子板輸入通道通過兩根導線連接，其中 測量儀表的正極和端子板輸入通道的正極接線柱連接，測量儀表的負極和端子板輸入通道 的負極接線柱連接，輸入端子板(D)與模擬量輸入模件(E)連接，模擬量輸入模件(E)與控制 器(F)之間通過標準CAN總線連接，電源模塊(G)分別通過兩根電源線與控制器F和模擬量輸 入模件(E)連接，向控制器(F)提供5V直流供電，向模擬量輸入模件(E)提供24V直流供電。2.根據權利要求1所述的一種三模擬量輸入選擇裝置，其特征在于:所述第一測量儀表 (A)、第二測量儀表(B)和第三測量儀表(C)均采用4-20mA兩線制測量儀表。3.根據權利要求1所述的一種三模擬量輸入選擇裝置，其特征在于:所述輸入端子板 (D)包含8個端子板輸入通道，分別命名為第一端子板輸入通道(DC1)、第二端子板輸入通道 (DC2)、第三端子板輸入通道(DC3)、第四端子板輸入通道(DC4)、第五端子板輸入通道 (DC5)、第六端子板輸入通道(DC6)、第七端子板輸入通道(DC7)和第八端子板輸入通道 (DC8)，每個端子板輸入通道包含兩個接線柱，一個為正極接線柱，另一個為負極接線柱;所 述模擬量輸入模件(E)包含8個模件輸入通道，分別命名為第一模件輸入通道(EC1)、第二模 件輸入通道(EC2)、第三模件輸入通道(EC3)、第四模件輸入通道(EC4)、第五模件輸入通道 (EC5)、第六模件輸入通道(EC6)、第七模件輸入通道(EC7)和第八模件輸入通道(EC8);輸入 端子板(D)與模擬量輸入模件(E)通過標準的DB37線連接，通道之間的連接關系為第一端子 板輸入通道(DC1)與第一模件輸入通道EC1連接，第二端子板輸入通道(DC2)與第二模件輸 入通道(EC2)連接，以此類推，第八端子板輸入通道(DC8)與第八模件輸入通道(EC8)連接。4.權利要求1所述三模擬量輸入選擇裝置的選擇方法，其特征在于:第一測量儀表(A)、 第二測量儀表(B)和第三測量儀表(C)實時對測量對象(M)進行測量，測量值分別為第一測 量值AV1、第二測量值AV2和第三測量值AV3;控制器(F)通過模擬量輸入模件(E)、輸入端子 板(D)以設定周期實時采集測量儀表的第一測量值AV1、第二測量值AV2和第三測量值AV3， 并賦值分別作為三模擬量輸入的第一模擬量輸入AI1、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸 入AI3;三模擬量輸出包括:三選輸出值A0、輸出方式MOD、報警信號ALM和切手動信號MRE，中 間參數為報警偏差DEV，報警偏差DEV根據工程需要動態設置報警偏差的值；三模擬量輸入選擇有7種工作方式，分別為第一模擬量輸入AI1、第二模擬量輸入AI2、 第三模擬量輸入AI3、三個模擬量輸入最大值、三個模擬量輸入中間值、三個模擬量輸入平 均值、三個模擬量輸入最小值；1)、工作方式為第一模擬量輸入AI 1三選輸出值AO=AI 1，輸出方式MOD = 1;2)、工作方式為第二模擬量輸入AI 2三選輸出值AO=AI 2，輸出方式MOD = 2;3)、工作方式為第三模擬量輸入AI 3三選輸出值AO=AI 3，輸出方式MOD = 3;4)、最大值工作方式對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行最大值選擇，三 選輸出值A0等于3個輸入的最大值，輸出方式MOD = 4;5)、中間值工作方式對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行中間值選擇，三 選輸出值A0等于3個輸入的中間值，輸出方式MOD = 5;6)、平均值工作方式三選輸出值A0=(AIl+AI2+AI3)/3,輸出方式M0D = 6;7)、最小值工作方式對第一模擬量輸入All、第二模擬量輸入AI2和第三模擬量輸入AI3進行最小值選擇，三 選輸出值A0等于3個輸入的最小值，輸出方式MOD = 7;控制器(F)每個設定周期對三個模擬量輸入進行如下計算:第一模擬量輸入All與上周 期的輸出AOLast計算差值，然后取絕對值并與報警偏差DEV進行比較，如果滿足條件|AI1-AOLast | >DEV，則報警信號ALM = ALM+1，對第二模擬量輸入AI2、第三模擬量輸入AI3進行相 同的運算;當ALM=3，則切手動信號MRE = 1。5.根據權利要求4所述的選擇方法，其特征在于:所述控制器(F)的設定周期為50毫秒 的整數倍。
【文檔編號】G05B19/04GK105955090SQ201610545925
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】高海東, 李曉博, 胡博, 馬樂, 高龍軍
【申請人】西安西熱控制技術有限公司