一种三模拟量输入选择装置及方法
【专利摘要】一种三模拟量输入选择装置及方法，该装置包括固定在测量对象上第一测量仪表、第二测量仪表和第三测量仪表，所述第一测量仪表、第二测量仪表和第三测量仪表分别与输入端子板中任意一个端子板输入通道通过两根导线连接，测量仪表的正负极和端子板输入通道的正负极接线柱连接，输入端子板与模拟量输入模件连接，模拟量输入模件与控制器之间通过标准CAN总线连接，电源模块分别通过两根电源线与控制器和模拟量输入模件连接；本发明还公开了该装置的选择方法；本发明装置连接结构简单，对三个模拟量测量值可以灵活选择，工作方式多样，并且工作方式可以灵活切换，输出模拟量测量值准确可靠，不会因为某一个测点的波动或者损坏影响测量值的准确性，可靠性高。
【专利说明】
一种三模拟量输入选择装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及电厂控制技术领域，具体涉及一种三模拟量输入选择装置及方法。【背景技术】
[0002]火电机组发电过程中包含了大量的模拟量测量值，例如主蒸汽压力，温度，给煤量，凝结水流量等。这些测量值直接决定机组是否能够安全发电，测量值的准确性对机组的控制至关重要。错误的测量值往往会导致发电机组非停，严重的会造成设备损坏、人员伤亡等重大安全事故。所以火电厂在重要节点都会安装多个测点，通过多个测点的选择来增加测量值的准确性。多个测点的选择方法至关重要，目前很多选择方法仅仅取均值或者取中间值，这种选择方法具有潜在的局限性，不能够满足火电机组安全控制的需求。在此基础上，提出一种三模拟量输入选择装置及方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种三模拟量输入选择装置及方法，该装置连接结构简单，对三个模拟量测量值可以灵活选择，工作方式多样，并且工作方式可以灵活切换，输出模拟量测量值准确可靠，不会因为某一个测点的波动或者损坏影响测量值的准确性，可靠性高。
[0004]为达到以上目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种三模拟量输入选择装置，其特征在于:包括固定在测量对象M上第一测量仪表 A、第二测量仪表B和第三测量仪表C，所述第一测量仪表A、第二测量仪表B和第三测量仪表C 分别与输入端子板D中任意一个端子板输入通道通过两根导线连接，其中测量仪表的正极和端子板输入通道的正极接线柱连接，测量仪表的负极和端子板输入通道的负极接线柱连接，输入端子板D与模拟量输入模件E连接，模拟量输入模件E与控制器F之间通过标准CAN总线连接，电源模块G分别通过两根电源线与控制器F和模拟量输入模件E连接，向控制器F提供5V直流供电，向模拟量输入模件E提供24V直流供电。
[0006]所述第一测量仪表A、第二测量仪表B和第三测量仪表C均采用4-20mA两线制测量仪表。
[0007]所述输入端子板D包含8个端子板输入通道，分别命名为第一端子板输入通道DC1、 第二端子板输入通道DC2、第三端子板输入通道DC3、第四端子板输入通道DC4、第五端子板输入通道DC5、第六端子板输入通道DC6、第七端子板输入通道DC7和第八端子板输入通道 DC8，每个端子板输入通道包含两个接线柱，一个为正极接线柱，另一个为负极接线柱;所述模拟量输入模件E包含8个模件输入通道，分别命名为第一模件输入通道EC1、第二模件输入通道EC2、第三模件输入通道EC3、第四模件输入通道EC4、第五模件输入通道EC5、第六模件输入通道EC6、第七模件输入通道EC7和第八模件输入通道EC8;输入端子板D与模拟量输入模件E通过标准的DB37线连接，通道之间的连接关系为第一端子板输入通道DC1与第一模件输入通道EC1连接，第二端子板输入通道DC2与第二模件输入通道EC2连接，以此类推，第八端子板输入通道DC8与第八模件输入通道EC8连接。
[0008]上述所述三模拟量输入选择装置的选择方法，第一测量仪表A、第二测量仪表B和第三测量仪表C实时对测量对象M进行测量，测量值分别为第一测量值AV1、第二测量值AV2 和第三测量值AV3;控制器F通过模拟量输入模件E、输入端子板D以设定周期实时采集测量仪表的第一测量值AV1、第二测量值AV2和第三测量值AV3，并赋值分别作为三模拟量输入的第一模拟量输入AI1、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3;三模拟量输出包括:三选输出值A0、输出方式M0D、报警信号ALM和切手动信号MRE，中间参数为报警偏差DEV，报警偏差DEV根据工程需要动态设置报警偏差的值；
[0009]三模拟量输入选择有7种工作方式，分别为第一模拟量输入All、第二模拟量输入 AI2、第三模拟量输入AI3、三个模拟量输入最大值、三个模拟量输入中间值、三个模拟量输入平均值、三个模拟量输入最小值；
[0010]1、工作方式为第一模拟量输入All
[0011]三选输出值A0=AI1，输出方式M0D = 1;[〇〇12]2、工作方式为第二模拟量输入AI2
[0013]三选输出值A0=AI2,输出方式M0D = 2;[〇〇14]3、工作方式为第三模拟量输入AI3
[0015]三选输出值A0=AI3,输出方式M0D = 3;[0〇16]4、最大值工作方式[〇〇17]对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行最大值选择，三选输出值A0等于3个输入的最大值，输出方式MOD = 4;[〇〇18]5、中间值工作方式[〇〇19]对第一模拟量输入AI1、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行中间值选择，三选输出值A0等于3个输入的中间值，输出方式MOD = 5;
[0020]6、平均值工作方式
[0021]三选输出值 A0=(AIl+AI2+AI3)/3,输出方式 M0D = 6;[〇〇22]7、最小值工作方式[〇〇23]对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行最小值选择，三选输出值A0等于3个输入的最小值，输出方式MOD = 7;[〇〇24]控制器F每个设定周期对三个模拟量输入进行如下计算:第一模拟量输入All与上周期的输出AOLast计算差值，然后取绝对值并与报警偏差DEV进行比较，如果满足条件 AIl-AOLast | >DEV，则报警信号ALM=ALM+1，对第二模拟量输入AI2、第三模拟量输入AI3进行相同的运算；当ALM=3，则切手动信号MRE = 1。[〇〇25]所述控制器F的设定周期为50毫秒的整数倍。
[0026]本发明和现有技术相比，具有如下优点:[〇〇27]1、三模拟量输入选择工作方式多，用户可以根据需求选择合理的工作模式。[〇〇28]2、三模拟量输入选择可以对三个模拟量进行选择，输出一个模拟量测量值给机组控制使用，输出测量值准确可靠，为机组的安全运行提供了保证。[〇〇29]3、三模拟量输入选择具有记忆功能，能够记忆上一时刻的模拟量输出值，在输出选择时参考上一时刻的模拟量输出值，保证模拟量测量值出现错误时刻保持系统输出的模拟量值稳定。
[0030]4、三模拟量输入选择提供工作方式输出，用户可以实时获得三模拟量输入选择的工作方式。【附图说明】
[0031]图1是一种三模拟量输入选择装置组成及连接结构图示意图。
[0032]图2是一种三模拟量输入选择功能块逻辑图。[〇〇33]图3是三模拟量输入选择应用示意图。【具体实施方式】[〇〇34]以下结合附图以及工程中的应用实例，对本发明做进一步详细描述。
[0035]如图1所示，本发明一种三模拟量输入选择装置，其特征在于:包括固定在测量对象M上第一测量仪表A、第二测量仪表B和第三测量仪表C，所述第一测量仪表A、第二测量仪表B和第三测量仪表C分别与输入端子板D中任意一个端子板输入通道通过两根导线连接， 其中测量仪表的正极和端子板输入通道的正极接线柱连接，测量仪表的负极和端子板输入通道的负极接线柱连接，输入端子板D与模拟量输入模件E连接，模拟量输入模件E与控制器 F之间通过标准CAN总线连接，电源模块G分别通过两根电源线与控制器F和模拟量输入模件 E连接，向控制器F提供5V直流供电，向模拟量输入模件E提供24V直流供电。[〇〇36]如图1和图2所示，上述所述三模拟量输入选择装置的选择方法，第一测量仪表A、 第二测量仪表B和第三测量仪表C实时对测量对象M进行测量，测量值分别为第一测量值 AV1、第二测量值AV2和第三测量值AV3;控制器F通过模拟量输入模件E、输入端子板D以设定周期实时采集测量仪表的第一测量值AV1、第二测量值AV2和第三测量值AV3，并赋值分别作为三模拟量输入的第一模拟量输入AI1、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3;三模拟量输出包括:三选输出值A0、输出方式MOD、报警信号ALM和切手动信号MRE，中间参数为报警偏差DEV，报警偏差DEV根据工程需要动态设置报警偏差的值。[〇〇37]三模拟量输入选择有7种工作方式，分别为第一模拟量输入AI1、第二模拟量输入 AI2、第三模拟量输入AI3、三个模拟量输入最大值、三个模拟量输入中间值、三个模拟量输入平均值、三个模拟量输入最小值。[〇〇38]1、工作方式为第一模拟量输入All
[0039]三选输出值A0=AI1，输出方式M0D = 1;
[0040]2、工作方式为第二模拟量输入AI2
[0041]三选输出值A0=AI2,输出方式M0D = 2;[〇〇42]3、工作方式为第三模拟量输入AI3
[0043]三选输出值A0=AI3,输出方式M0D = 3;
[0044]4、最大值工作方式
[0045]对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行最大值选择，三选输出值A0等于3个输入的最大值，输出方式MOD = 4;[〇〇46]5、中间值工作方式[〇〇47]对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行中间值选择，三选输出值AO等于3个输入的中间值，输出方式MOD = 5;[〇〇48] 6、平均值工作方式
[0049]三选输出值 A0=(AIl+AI2+AI3)/3,输出方式 M0D = 6;
[0050] 7、最小值工作方式[〇〇511对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行最小值选择，三选输出值A0等于3个输入的最小值，输出方式MOD = 7;[〇〇52]控制器F每个设定周期对三个模拟量输入进行如下计算:第一模拟量输入All与上周期的输出AOLast计算差值，然后取绝对值并与报警偏差DEV进行比较，如果满足条件 AIl-AOLast | >DEV，则报警信号ALM=ALM+1，对第二模拟量输入AI2、第三模拟量输入AI3进行相同的运算；当ALM=3，则切手动信号MRE = 1。[〇〇53]如附图3为三模拟量输入选择应用示意图，图中三个输入模拟量分别为509-3， 509-4，509-5，509-1表示三模拟量输入选择，509-6是模拟量输入切换，509-3，509-4和509-5分别连接509-1的All，AI2，AI3;509-1的A0连接509-6的II。三模拟量输入选择(509-1)对输入的三个模拟量(509-3,509-4和509-5)按照设定的方法进行选择，然后将选择后的输出 A0输出到509-6的输入II。
【主权项】
1.一种三模拟量输入选择装置，其特征在于:包括固定在测量对象(M)上第一测量仪表 (A)、第二测量仪表(B)和第三测量仪表(C)，所述第一测量仪表(A)、第二测量仪表(B)和第 三测量仪表(C)分别与输入端子板(D)中任意一个端子板输入通道通过两根导线连接，其中 测量仪表的正极和端子板输入通道的正极接线柱连接，测量仪表的负极和端子板输入通道 的负极接线柱连接，输入端子板(D)与模拟量输入模件(E)连接，模拟量输入模件(E)与控制 器(F)之间通过标准CAN总线连接，电源模块(G)分别通过两根电源线与控制器F和模拟量输 入模件(E)连接，向控制器(F)提供5V直流供电，向模拟量输入模件(E)提供24V直流供电。2.根据权利要求1所述的一种三模拟量输入选择装置，其特征在于:所述第一测量仪表 (A)、第二测量仪表(B)和第三测量仪表(C)均采用4-20mA两线制测量仪表。3.根据权利要求1所述的一种三模拟量输入选择装置，其特征在于:所述输入端子板 (D)包含8个端子板输入通道，分别命名为第一端子板输入通道(DC1)、第二端子板输入通道 (DC2)、第三端子板输入通道(DC3)、第四端子板输入通道(DC4)、第五端子板输入通道 (DC5)、第六端子板输入通道(DC6)、第七端子板输入通道(DC7)和第八端子板输入通道 (DC8)，每个端子板输入通道包含两个接线柱，一个为正极接线柱，另一个为负极接线柱;所 述模拟量输入模件(E)包含8个模件输入通道，分别命名为第一模件输入通道(EC1)、第二模 件输入通道(EC2)、第三模件输入通道(EC3)、第四模件输入通道(EC4)、第五模件输入通道 (EC5)、第六模件输入通道(EC6)、第七模件输入通道(EC7)和第八模件输入通道(EC8);输入 端子板(D)与模拟量输入模件(E)通过标准的DB37线连接，通道之间的连接关系为第一端子 板输入通道(DC1)与第一模件输入通道EC1连接，第二端子板输入通道(DC2)与第二模件输 入通道(EC2)连接，以此类推，第八端子板输入通道(DC8)与第八模件输入通道(EC8)连接。4.权利要求1所述三模拟量输入选择装置的选择方法，其特征在于:第一测量仪表(A)、 第二测量仪表(B)和第三测量仪表(C)实时对测量对象(M)进行测量，测量值分别为第一测 量值AV1、第二测量值AV2和第三测量值AV3;控制器(F)通过模拟量输入模件(E)、输入端子 板(D)以设定周期实时采集测量仪表的第一测量值AV1、第二测量值AV2和第三测量值AV3， 并赋值分别作为三模拟量输入的第一模拟量输入AI1、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输 入AI3;三模拟量输出包括:三选输出值A0、输出方式MOD、报警信号ALM和切手动信号MRE，中 间参数为报警偏差DEV，报警偏差DEV根据工程需要动态设置报警偏差的值；三模拟量输入选择有7种工作方式，分别为第一模拟量输入AI1、第二模拟量输入AI2、 第三模拟量输入AI3、三个模拟量输入最大值、三个模拟量输入中间值、三个模拟量输入平 均值、三个模拟量输入最小值；1)、工作方式为第一模拟量输入AI 1三选输出值AO=AI 1，输出方式MOD = 1;2)、工作方式为第二模拟量输入AI 2三选输出值AO=AI 2，输出方式MOD = 2;3)、工作方式为第三模拟量输入AI 3三选输出值AO=AI 3，输出方式MOD = 3;4)、最大值工作方式对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行最大值选择，三 选输出值A0等于3个输入的最大值，输出方式MOD = 4;5)、中间值工作方式对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行中间值选择，三 选输出值A0等于3个输入的中间值，输出方式MOD = 5;6)、平均值工作方式三选输出值A0=(AIl+AI2+AI3)/3,输出方式M0D = 6;7)、最小值工作方式对第一模拟量输入All、第二模拟量输入AI2和第三模拟量输入AI3进行最小值选择，三 选输出值A0等于3个输入的最小值，输出方式MOD = 7;控制器(F)每个设定周期对三个模拟量输入进行如下计算:第一模拟量输入All与上周 期的输出AOLast计算差值，然后取绝对值并与报警偏差DEV进行比较，如果满足条件|AI1-AOLast | >DEV，则报警信号ALM = ALM+1，对第二模拟量输入AI2、第三模拟量输入AI3进行相 同的运算;当ALM=3，则切手动信号MRE = 1。5.根据权利要求4所述的选择方法，其特征在于:所述控制器(F)的设定周期为50毫秒 的整数倍。
【文档编号】G05B19/04GK105955090SQ201610545925
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】高海东, 李晓博, 胡博, 马乐, 高龙军
【申请人】西安西热控制技术有限公司