1．概述
在發(fā)電機組的生產(chǎn)過程中，流量信號的累積顯示不僅為操作員的監(jiān)視提供了方便，同時為機組的經(jīng)濟運行提供了重要的參考依據(jù)。目前，安陽電廠的機組大多采用常規(guī)儀表進行流量的積算和累積，采用這種方法不僅需要投入相當?shù)呢斄臀锪?，而且暴露出運行中不可靠、維護量大、積算不等問題，我們經(jīng)過分析和研究發(fā)現(xiàn)利用#9、10機組wdpf控制系統(tǒng)軟件能很好的解決這個問題，所以在2002年3月利用安陽電廠#9機組小修的機會在wdpf系統(tǒng)上實現(xiàn)了流量累積的功能，以下對本次設(shè)計的思想、方案等做一介紹。
2．設(shè)計思想
安陽電廠#9、10機組的控制系統(tǒng)采用的美國西屋公司開發(fā)的wdpf-ⅱ分散處理系統(tǒng)，它實現(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、檢索等功能，由于整個系統(tǒng)的過程點和控制環(huán)很多，點數(shù)據(jù)庫龐大，所以該次設(shè)計本著滿足各項要求的前提下，zui小化的占用系統(tǒng)的內(nèi)存空間。
實現(xiàn)流量的累加，可有兩種方法：一是對流量進行積分，二是對流量進行連續(xù)累加。我們采用的是第二種方法。其原理圖可表示如下：
我們把一個小時的時間段等分為n個△t，顯而易見，當n趨近于無窮大時，△tn時間內(nèi)w的瞬時流量趨勢就可近似為一條直線，△tn時間內(nèi)的流量△wn可近似等于該時間段內(nèi)的瞬時流量wn，由此得出一個小時內(nèi)的w點的累積流量可近似為：
wl=σ△wn≈σwn（n=1，2，…）
實際上，由于過程點w的采樣周期為1s，過多的等分時間段也就沒有了太大的意義，所以我們把一小時等分為3600（n=3600）份，即以秒的單位進行流量的累加，已經(jīng)可以獲得較高的精度了。
3．設(shè)計方案
根據(jù)以上的設(shè)計思想，利用#9機組小修的機會，實現(xiàn)了a小機低壓進汽流量（瞬時流量點名為ft5101）累積積算和顯示的功能，方案如下：
3．1首先在wdpf系統(tǒng)的點數(shù)據(jù)庫內(nèi)新建一個點名為ft5101ct，描述為a小機低壓進汽累積流量的模擬量中間點。
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，控制回路圖如下圖所示：
3．3控制原理
該控制回路在一個掃描周期（0.5s）內(nèi)的掃描順序為：ft5101、ft5101ct、du08a000、xsum、hi、xtranse、ft5101ct，該掃描周期內(nèi)首先獲得的ft5101ct的值其實是上一周期末的值，這個值與該周期獲得的ft5101瞬時值在加法模塊內(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刻獲得的流量累積值。同時在加法模塊的輸出端（p位）增加一個高監(jiān)視位，它產(chǎn)生的一個o008x42p點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)定在累積流量達到一定的數(shù)值時對ft5101ct的值置0，再從0進行新的累積，從而實現(xiàn)了累積自動清零的功能。
3．4顯示功能的實現(xiàn)
在a小機進汽系統(tǒng)流程圖上顯示a小機低壓進汽流量（ft5101）的下方加入ft5101ct值的顯示，操作員可以方便地監(jiān)視瞬時值和累積值。
4．幾個問題的解決
4．1加法模塊的增益問題
由于瞬時流量ft5101的采樣周期為1秒，控制回路的運算周期為0.5秒，所以我們每次其實是將0.5秒內(nèi)的瞬時流量與上一個控制回路運算周期末的累積流量值進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1，一個控制回路運算周期內(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o008x42p的值為1（此時累積流量值達到操作員的設(shè)定值），由于該控制回路是一個循環(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的很短時間內(nèi)有效置0，而只是僅僅低于操作員設(shè)定的值，此時，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)累積開始，而這個累積并不是從預(yù)想的0開始的，而只是從一個低于操作員的設(shè)定值開始的，達不到自動清零的目的，設(shè)計中我們經(jīng)過多次的試驗給定xtranse模塊的p線跟蹤速率為ptrkrt=50000，很好的解決了該問題。而且這個數(shù)值還可以進一步計算和摸索取得更為。
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（取默認值2.5）取值不一樣，也進一步加深了我們對此算法的理解。
5．設(shè)計效果
以上設(shè)計完成后，我們給a小機低壓進汽流量置了一個固定的值（16t/h）進行了24小時的觀察和統(tǒng)計，結(jié)果24小時內(nèi)累積的誤差僅僅為0.4噸，精度為0.4/(16*24)=0.1%，為了實現(xiàn)更高的精度，還可設(shè)計出較復(fù)雜的loop回路進行修正?？梢娺@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
本次設(shè)計*了我廠利用軟件對重要流量參數(shù)進行累積積算的空白，具有較高的經(jīng)濟價值和應(yīng)用推廣價值，在以后的設(shè)計中我們還可以增加新的控制回路，對清零的次數(shù)進行累積而獲得更長時間的參數(shù)依據(jù)，從而為保證機組的安全經(jīng)濟運行提供更大的幫助。