[原创]致供热式汽轮机数字调节系统开发单位的信

tytiancn · 发表于 2008-10-26 20:16:30

在这里向您推荐的研究成果，它属于供热式汽轮机数字电液调节系统（DEH）中的核心技术——“DEH模拟量计算系统”设计软件。（专利号：ZL200620071906.3）一套完整的DEH系统软件设计，其项目包括：①模拟量计算系统；②逻辑量计算系统；③画面操作软件包；④地址编册；⑤功能码编册等。在国外，对任何一个生产厂家而言，其它项目也许可以部分公开，或有办法破译。唯对第①项，均经固化保密处理不予公开，至今的教科书或杂志也很少披露各家公司这方面的详细材料。所以DEH生产厂家欲开发DEH，首先须拥有相应的模拟量计算系统的设计软件。供热式汽轮机有：一级及二级抽汽凝汽式、背压式、抽汽背压式几种型式。其调节系统大多为多输入、输出系统。运行中所输入的诸项被调量时刻处于变化之中，设计DEH系统，欲实现完全的自整调节，是个工程繁浩的工作。旧的设计、计算方法将系统分割成若干孤立的基于偏差平衡的计算式，因此缺乏整体概念，此法在国、内外仍在使用，但藉此很难实现具完全自整品质的设计。我们向您推荐的软件，将为您提供这样的设计过程：设计者在个人计算机上，调出某种型式的调节系统，仅需在屏中输入已知设计条件数据，即可获得所希望的设计参数、基本模块组态及主要模块参数。这就基本上完成了DEH的模拟量计算系统设计计算书。然后还可藉软件进行运行工况仿真试验。只要输入的条件合理，设计结果的自整精确性将为100%，否则仿真结果会显示予设条件的错误所在，以指予更正。新的设计方法基于如下原理：对任何一种复杂的多输入、输出系统，应采用横纵方向的十字交叉法建立系统的数学模型。设输入被调量为a项，输出的调节油动机数目为b项，这就存在a×b条描述单向传递过程的调节回路。对二级抽汽系统，则有4×3=12条回路，应分别列出这些回路的数学模型。然后再将所有方程进行纵向牵连联立成b组描述各输出关系的联合方程式。各调节回路方程，系应用解析几何原理来拟合调节诺模图的方法来建立。这种计算方法，将大量的调节因素集合成计算单元，其中有些就成了数字调节系统的功能块。每个块既表征调节特性又具有物理概念。传统计算中的偏差关系，在此，计算结果均成了具自整关系的绝对值。因公式具有整体概念，系统中任何一个因素的变化，均可快速地求得符合自整条件的输出结果，这是有别于其它计算方式之处。就这样，对任意多项输入、输出关系的复杂系统，均可简约地由积木的形式来组态，从而构成一套完整的模拟量计算系统框架设计。这是其他的现有技术所不能做到的。汽轮机调节系统，由机械、液压、模拟发展到第4代——数字电液调节系统（DEH）这一代，其产品的供货范围发生了根本的变化。调节系统原本是汽轮机的一个机械部套，如今大部分组件成了自动化仪表产品。在我国，为互不相关的制造领域，此现状严重影响了相关行业对DEH的自主研创开发。汽轮机调节技术有别于一般的工业自控，它具有较强的专业性。当前在国内外，DEH产品存在多种生产形式。1、DEH与分散控制系统（DCS）一体化国外，如西屋、GE、BBC等公司，本身是汽轮机制造厂家，又是分散控制系统DCS供应商，兼具两方面的技术，其DEH已构成DCS系统的一个单元。此为最佳组成方式。目前除了新华等少数公司以外，我国汽轮机厂尚不具备这种供货方式。2、DEH独立于DCS之外汽轮机厂家采用部分地引进国外技术的方式研制DEH，或直接由国外控制器公司（如woodward公司）配套现成的DEH控制器作为汽轮机调节的本地机。与DCS（由我国的自动化仪表公司生产）之间实行通讯联系。此种方式近年来较为常见。但其弊端显而易见：一方面造成资源的浪费；另一方面，汽轮机厂、DEH厂及DCS三者供货方之间在技术方面的隔膜难以避免。现代总线技术的进步，已能做到在投入成本极小的情况下，随时更新DEH调节功能成为可能。但对汽轮机及DCS厂家而言，核心技术均不掌握在自己手中，这就很难进行技术改进，不利于汽轮机调节技术的发展。3、仍在使用液压式调节系统由于引进国外DEH技术的费用高昂，又不能成为DCS集中控制的单元组成部分，有人认为当前在中、小型供热汽轮机上配套DEH优点有限。因此，有些生产厂家近期出厂汽轮机上仍然在使用传统的液压式调节系统，DCS仅作为监管仪表使用，这就导致了资源的浪费，阻碍了技术进步。当前我国热电联产电站正在飞速地发展。为满足城市供热及节能的需要，许多非供热机组也正相继改造成供热机组。为此，汽轮机厂家及自动化仪表厂家，均应重视对供热汽轮机DEH的研发，实现产品国产化。这无论从企业本身的经济利益或技术进步方面看，均是必要的。本专利作为DEH中的核心技术，可供你们在研究、开发中使用。传统的汽轮机调节与计算机控制技术是两个相对独立的专业，研发DEH需要在两专业之间建构一座桥梁，这就是适用于供热式汽轮机调节的画面操作系统、逻辑计算系统、通讯地址编辑等。为了便于汽轮机调节与自动仪表设计人员能顺利地开展研制工作。几年来，我们在广泛吸取外来先进经验的同时，针对国产供热汽轮机的特点，研究、编制了相关的资料及软件，作为本专利文件的补充（见本文后所附的“设计文件清单）。如希望对该项目作更深层的了解，可来函来电。                                                田鹤年[1]  李辉[2] 通讯地点：江苏省南通市天生港发电有限公司
[1]     江苏省华能南通电厂[2]
  住宅电话：0513-83573772 [1]                       0513-83585422 [2]电子信箱：<a href="mailto:tytiancn@163.com">tytiancn@163.com</a> 供热式汽轮机数字调节系统DEH设计文件清单 1    模拟量计算系统（专利保护内容）（调节过程中的模拟量输入CPU后的计算处理直至输出的过程，此为DEH系统软件设计的核心内容）1.1  二级抽汽凝汽式汽轮机模拟量计算系统设计书附件1：数学模型附件2：设计与调试仿真软件1.2  一级抽汽凝汽式汽轮机模拟量计算系统设计书附件1：数学模型附件2：设计与调试仿真软件1.3  抽汽背压式汽轮机附件1：数学模型附件2：设计与调试仿真软件1.3  背压式汽轮机附件1：数学模型附件2：设计与调试仿真软件2    逻辑系统（DEH系统中，任何一个控制均为一个逻辑功能域，域组成块，块组成单元，如此层层相扣即成为逻辑系统。现代总线技术的进步使DEH在不变动硬件的情况下，任意更新调节功能成为可能，以致汽轮机调节先进性的提高永无止境。本文件提供了供热机组DEH逻辑设计的主要部分。）2.1  逻辑系统2.2  控制方式逻辑（转速、功率、排汽、一抽、二抽……）2.3  指令逻辑（组态、运行、复位、停机……）2.4  状态形成逻辑（进行、保持……）2.5  参数调整逻辑（设定值、变量、低限、高限……）3   DEH系统操作工具（composer）（以人机对话的方式对DEH系统进行组态与运行操作的工具，系根据供热机组调节特点所编制。）3.1  操作工具总框架设计3.2  服务模式软件包    ①运行模式；      ②编程模式3.3  组态模式软件包3.4  排除故障模式设计书3.5  操作系统故障设计书3.4  信息管理模式设计书4   通讯地址（地址与操作工具为沟通DEH所有设计软件之间的桥梁，所提供的编址方法结构新颖，将庞大复杂的系统以合理而简约的层次来表述，颇具实用的意义）。4.1  地址编辑方法4.2  通讯端口与协议方式4.3  通讯地址编册4.4  DEH之外围接口5   专用功能码（各仪表厂家均具有专业标准功能码库，这里根据供热调节的特点列出专用的功能码，供参考使用）。6   键盘面板布置设计书[em01]

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