一种在DCS上实现双测点保护判断的方法与流程

一种在dcs上实现双测点保护判断的方法
【技术领域】
1.本发明涉及火力发电厂温度保护技术领域，具体涉及一种在dcs上实现双测点保护判断的方法。


背景技术：

2.火力发电厂大部分重要辅机轴承温度保护设计均为单测点保护，诸如送风机、引风机、一次风机、小机、前置泵等。单测点保护存在两处隐患：一是单测点测量不准确会导致保护误动作，二是当测点坏质量的时候，保护存在拒动的可能性。将单测点改为双测点，通过互相佐证的方法，能有效提高保护的可靠性。
3.针对辅机设备轴承温度单测点问题存在的隐患，将单测点改为双测点。双测点保护的判断需要使用新得判断方法，设计原始是：一点的保护值与另一点的报警值相互佐证作为判断基础，同时需要兼容坏质量点判断功能块和测点速度判断，在出现坏质量点或速率变化过快的时候，需要剔除坏点，并仍能继续保持单测点判断，这就需要兼容以前的单测点保护判断模式。根据以上几个要求，需要重新编制了双测点保护判断的方案。


技术实现要素：

4.本发明目的是在于提供一种在dcs上实现双测点保护判断的方法，以解决目前大部分重要轴机、轴承温度保护设计均为单测点保护，测量不准确，以及出现坏质量点、温度变化速率过快时，单测点会出现误判等问题。本发明将单测点改为双测点，实现2个测点之间相互佐证，同时兼容坏质量点判断功能块和测点速率判断，保障数据准确性。
5.为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
6.一种在dcs上实现双测点保护判断的方法，利用dcs系统中的或功能块、与功能块、非功能块、质量点判断功能块、模拟延时功能块、差值功能块、rs触发器、上限判断功能块、开关量信号切换功能块、逻辑块，通过组态出双测点保护宏命令算法，将其打包成为双测点保护宏模块，使用时可同基本功能块一样调用，所述质量点判断功能块、模拟延时功能块、差值功能块、rs触发器分别有2个，所述上限判断功能块、开关量信号切换功能块、逻辑块分别有4个，逻辑块有两种为0逻辑块和1逻辑块，其连接关系包括：质量点判断功能块
→
或功能块
→
非功能块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出、温度测点
→
模拟量延时功能块
→
差值功能块
→
rs触发器
→
或功能块
→
非功能块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出、温度测点
→
差值功能块
→
rs触发器
→
或功能块
→
非功能块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出、温度测点
→
上限判断功能块
→
非功能块
→
rs触发器
→
或功能块
→
非功能块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出、温度测点
→
上限判断功能块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出、0逻辑块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出、温度测点
→
上限判断功能块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出、1逻辑块
→
开关量信号切换功能块
→
与功能块
→
或功能块
→
输出；另外一边连接方式与上述连接关系相似；设置
好保护值、报警值，通过判断2个监测点的温度阈值和质量点，相互佐证，当双测点都正常时，一点达到保护值一点达到报警值，输出“1”，当一点存在坏质量点或变化过快时，剔除此点，剩下的正常点单测点达到保护值，输出“1”，当两点均不正常，输出“0”，当输出为1时，保护输出动作，开启温度保护模式。
7.进一步的，所述双测点保护宏模块，在使用时，调用双测点保护宏模块，双测点保护宏模块引出引脚为温度测点，单个温度测点可单独使用或者2个引脚同时使用相互佐证，当某一温度测点为坏质量点或变化速率超限时，剔除该点，双测点保护宏模块仍能实现剩下的温度测点的保护值作为判断条件。
8.进一步的，所述差值功能块接入模拟量延时功能块和温度测点的温度值，比较两者温度值用以判断速率，当两者差值变化速率在8次/s以上，则认为是信号故障，即变化速率超限。
9.进一步的，所述rs触发器，r端触发逻辑“1”，s端位置逻辑“0”。
10.进一步的，所述上限判断功能块，其输入数据类型为模拟量，输出数据类型为开关量信号，在上限判断功能块内设置有上限参数，当输入信号大于所设上限参数时，输出为1。
11.进一步的，所述上限参数分为保护值和报警值，所述保护值大于报警值，当有任一正常点达到保护值时，另一点报警值作为佐证，形成相互佐证工作方式。
12.进一步的，所述开关量信号切换功能块，当左侧非功能块判断条件为逻辑“1”时，则输出上限判断功能块的输出信号，反之则输出所逻辑块的信号，起到屏蔽该点信号，即剔除该温度测点的作用。
13.进一步的，所述连接关系：温度测点
→
上限判断功能块
→
非功能块
→
rs触发器
→
或功能块
→
非功能块，为恢复信号线，当出现变化速率超限而造成的剔除温度测点的情况，在调整修理好之后，通过该恢复信号线切换rs触发器，解除信号屏蔽，恢复信号。
14.进一步的，所述同一与功能块输入信号为2个温度测点下的不同开关量信号切换模块，由一个温度测点的报警值作为另一个温度测点的保护值的佐证，2个与功能块输出到同一个或功能块上。
15.进一步的，所述双测点保护判断的方法由目前dcs控制中现有功能模块组态完成，无需通过高级语言编程形成。
16.本发明具备以下有益效果：
17.(1)本发明使用现有dcs控制中现有功能模块组态完成，无需通过高级语言编程形成，打包成双测点保护宏模块后，可同基本功能块一样调用，连接输入2个温度测点及对应的质量点判断功能块，经过双测点保护宏模块后判断得出输出条件，在dcs上只需要2个点的保护值、报警值分别设置即可使用，简单方便，并且更加安全、准确；
18.(2)本发明相对于原有的单测点的保护模块的基础上，增加了一个测点进行保护判断的佐证，降低了因测点温度导致的保护误动作；同时2点共同判断由避免了单测点坏质量点情况下的保护拒动问题；
19.(3)本发明双测点保护设计有效提高了重要辅机轴承温度保护的可靠性，避免因单测点的测点故障导致设备跳闸等问题，同时由于双测点的互相佐证，出现坏点时及时报警，能及时找到设备的故障点，减少了缺陷检查喝分析的工作量；
20.(4)本发明可以单个测点判断可单独使用或者2个引脚同时使用相互佐证，当某一
温度测点为坏质量点或变化速率超限时，剔除该点，双测点保护宏模块仍能实现剩下的温度测点的保护值作为判断条件；且内置了恢复信号线，在在调整修理好之后，通过该恢复信号线切换rs触发器，解除信号屏蔽，恢复信号，不影响持续工作。
【附图说明】
21.图1是一种在dcs上实现双测点保护判断的方法组态示意图；
22.图2是一种在dcs上实现双测点保护判断的方法原理sama图。
23.图中序号名称为：
24.01、02：质量点判断功能块；03、04：温度测点；05、06：模拟延时功能块：07、08、09、10：上限判断功能块；11、12：差值功能块；13、14、27、28：非功能块、15、17：0逻辑块；16、18：1逻辑块；19、20：rs触发器；21、22、23、24：开关量信号切换功能块；25、26、31：或功能块；29、30：与功能块；32：输出。
【具体实施方式】
25.为了更好理解本发明，下面结合具体的实施方式进一步解释说明本发明，应该强调的是，在本发明中出现的功能块位置等均以实际出现的视图位置为准，以下仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用，任何在此基础上作出的等同变换或者替代均都落入本发明的保护范围。
26.一种在dcs上实现双测点保护判断的方法
27.如图1、图2所示利用dcs系统中的或功能块、与功能块、非功能块、质量点判断功能块、模拟延时功能块、差值功能块、rs触发器、上限判断功能块、开关量信号切换功能块、逻辑块，通过组态出双测点保护宏命令算法，将其打包成为双测点保护宏模块，使用时可同基本功能块一样调用，质量点判断功能块、模拟延时功能块、差值功能块、rs触发器分别有2个，上限判断功能块、开关量信号切换功能块、逻辑块分别有4个，逻辑块有两种为0逻辑块和1逻辑块，其连接关系包括：
28.质量点判断功能块01
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块21
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
29.质量点判断功能块01
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块22
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
30.温度测点03
→
模拟量延时功能块05
→
差值功能块11
→
rs触发器19
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块21
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
31.温度测点03
→
模拟量延时功能块05
→
差值功能块11
→
rs触发器19
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块22
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
32.温度测点03
→
差值功能块11
→
rs触发器19
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块21
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
33.温度测点03
→
差值功能块11
→
rs触发器19
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块22
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
34.温度测点03
→
上限判断功能块07
→
非功能块13
→
rs触发器19
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块21
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
35.温度测点03
→
上限判断功能块07
→
非功能块13
→
rs触发器19
→
或功能块25
→
非功能块27
→
开关量信号切换功能块22
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
36.温度测点03
→
上限判断功能块07
→
开关量信号切换功能块21
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
37.0逻辑块15
→
开关量信号切换功能块21
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
38.温度测点03
→
上限判断功能块09
→
开关量信号切换功能块22
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
39.1逻辑块16
→
开关量信号切换功能块22
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32；
40.另一温度测点连接关系：质量点判断功能块02
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块23
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
41.质量点判断功能块02
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块24
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
42.温度测点04
→
模拟量延时功能块06
→
差值功能块12
→
rs触发器20
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块23
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
43.温度测点04
→
模拟量延时功能块06
→
差值功能块12
→
rs触发器20
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块24
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
44.温度测点04
→
差值功能块12
→
rs触发器20
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块23
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
45.温度测点04
→
差值功能块12
→
rs触发器20
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块24
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
46.温度测点04
→
上限判断功能块08
→
非功能块14
→
rs触发器20
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块23
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
47.温度测点04
→
上限判断功能块08
→
非功能块14
→
rs触发器20
→
或功能块26
→
非功能块28
→
开关量信号切换功能块24
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
48.温度测点04
→
上限判断功能块08
→
关信号量切换功能块23
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
49.0逻辑块17
→
关信号量切换功能块23
→
与功能块29
→
或功能块31
→
输出32、
50.温度测点04
→
上限判断功能块10
→
开关量信号切换功能块24
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32、
51.1逻辑块18
→
开关量信号切换功能块24
→
与功能块30
→
或功能块31
→
输出32；
52.在上限判断功能块中设置好保护值、报警值，通过判断2个监测点的温度阈值和质量点，相互佐证，当双测点都正常时，一点达到保护值一点达到报警值，输出“1”，当一点存在坏质量点或变化过快时，剔除此点，剩下的正常点单测点达到保护值，输出“1”，当两点均不正常，输出“0”，当输出为1时，保护输出动作，开启温度保护模式；
53.如图1所示，在使用双测点保护宏模块时，可同基本功能块一样调用双测点保护宏模块，双测点保护宏模块引出引脚为温度测点，单个温度测点可单独使用或者2个引脚同时使用相互佐证，当某一温度测点为坏质量点或变化速率超限时，剔除该点，双测点保护宏模块仍能实现剩下的温度测点的保护值作为判断条件，保护输出动作；
54.差值功能块接入模拟量延时功能块和温度测点的温度值，比较两者温度值用以判
断速率，当两者差值变化速率在8次/s以上，则认为是信号故障，即变化速率超限；
55.rs触发器，r端触发逻辑“1”，s端位置逻辑“0”，rs触发器当出现变化速率超限时，不能通过；
56.上限判断功能块，其输入数据类型为模拟量，输出数据类型为开关量信号，在上限判断功能块内设置有上限参数，当输入信号大于所设上限参数时，输出为1；
57.上限参数分为保护值和报警值，保护值大于报警值，并且上限判断功能块07、08设置为保护值，上限判断功能块09、10设置为报警值；当有任一正常点达到保护值时，另一点报警值作为佐证，形成相互佐证工作方式；同一与功能块输入信号为2个温度测点下的不同开关量信号切换模块，由一个温度测点的报警值作为另一个温度测点的保护值的佐证，2个与功能块输出到同一个或功能块上，当保护值和另一温度测点下的报警值输出都为1时，才输出“1”；
58.开关量信号切换功能块需要通过左侧非功能块判断条件，当左侧非功能模块为逻辑“1”时，则输出上限判断功能块的输出信号，反之则输出所逻辑块的信号，当输出信号是设定好的固定信号时，则相当于该点的上限判断功能块的信号没有用，起到屏蔽该点信号，即剔除该温度测点的作用；
59.连接关系：温度测点
→
上限判断功能块
→
非功能块
→
rs触发器
→
或功能块
→
非功能块，为恢复信号线，当出现变化速率超限而造成的剔除温度测点的情况，会判断为坏质量点，上限判断功能块的信号会被屏蔽，在调整修理好之后，通过该恢复信号线切换rs触发器，解除信号屏蔽，恢复信号；
60.双测点保护判断的方法由目前dcs控制中现有功能模块组态完成，无需通过高级语言编程形成。
61.本发明的使用方法为：
62.设定好两个温度测点下的上限判断功能块中的保护值和报警值，选取位置安装好2个质量点判断功能块和2个温度测点，先通过质量点判断功能块判断该点是否为坏质量点，再温度测点经过模拟量延时功能块和差值功能块，判断是否出现变化率超限，如未出现坏质量点和变化率超限，则通过或功能块和非功能块，非功能块输出逻辑“1”到开关量信号切换功能块，则开关量信号切换功能块根据上限判断功能块输出的信号转输出到对应的与功能块中，其中一个温度测点下的保护值用另一温度测点下的报警值做佐证，两个与功能块的信号汇总到或功能块31中，一点达到保护值一点达到报警值，输出“1”；
63.如其中一点出现坏质量点或者变化率超限，则或功能块25或者或功能块26中不通过，对应的非功能块没有输出逻辑“1”到开关量信号切换功能块中，则开关量信号切换功能块输出对应连接的逻辑块中的信号，则该点信号被屏蔽，即剔除该点，若此时另外一正常点达到保护值，则与上述信号输出相似，对应的与功能块中输出信号“1”，另一与功能块则输出信号“0”，经过或功能块31后，输出“1”，达到单测点也能实现保护判断；如出现的是坏质量点，应尽快维修，如出现变化速率超限的情况，在排除问题和进行维修后，通过温度测点
→
上限判断功能块
→
非功能块
→
rs触发器
→
或功能块
→
非功能块，信号恢复线，恢复后，上限判断功能块不输出“1”，而经过非功能块后输出“1”触发rs触发器，恢复信号；
64.当两点都不正常时，输出“0”。
65.该双测点保护判断方法可用在送风机、引风机、一次风机、小机、前置泵等轴承上，
经过本发明方法的改造，都运用到了双测点保护判断的方法，使用效果良好，有效提高了设备的可靠性。
66.以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。