一种大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置的制作方法

文档序号:22844118发布日期:2020-11-06 16:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,包括缩比真实物理系统、仿真系统和集控系统,其特征在于,

所述缩比真实物理系统包括保障水罐、保障离心泵、给水母管,以及并联设置于所述保障水罐与给水母管之间的ⅰ管路和ⅱ管路;所述ⅰ管路上依次设置ⅰ冷凝器热井、ⅰ凝水泵、ⅰ除氧器水空间、ⅰ给水泵,所述ⅰ冷凝器热井与所述保障水罐连接,所述ⅰ给水泵与所述给水母管连接;所述ⅱ管路上依次设置ⅱ冷凝器热井、ⅱ凝水泵、ⅱ除氧器水空间、ⅱ给水泵,所述ⅱ冷凝器热井与所述保障水罐连接,所述ⅱ给水泵与所述给水母管连接;所述给水母管之后设置若干支管连接至所述保障水罐;所述保障离心泵的进水口通过进水管路与外部水源连接,进水管路上设置开关阀v1,保障离心泵的出水口通过ⅲ管路连接至所述保障水罐,ⅲ管路上设置开关阀v3,保障水罐通过ⅳ管路连接至保障离心泵的进水口,ⅳ管路上设置开关阀v2;

所述缩比真实物理系统通过控制网与所述集控系统连接;

所述仿真系统包括硬件部分和软件部分,硬件部分包括仿真服务器,软件部分包括整个动力系统的仿真模型;所述仿真系统为上位集控系统提供相应的虚拟信号,同时,仿真系统还接收集控系统发出的相应控制指令;

所述集控系统具备控制组态、通讯、数据存储的功能,能够完成对半物理控制回路模拟试验装置的过程控制,实现对缩比真实物理系统中泵、调节阀的操作,具备开源更改部分代码功能,保证模拟试验装置对所研究的过程控制具备对比分析控制逻辑的功能。

2.根据权利要求1所述的大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,其特征在于,所述ⅰ凝水泵与ⅰ除氧器水空间之间依次设置调节阀r7、流量计f3和调节阀r11,流量计f3与调节阀r11之间设置一支路连接至所述保障水罐,该支路上设有调节阀r9;所述保障水罐与ⅰ冷凝器热井之间设置调节阀r3;可用调节阀r7和调节阀r11其中之一调节ⅰ冷凝器热井的水位;调节阀r3与调节阀r9配合用于调节ⅰ除氧器水空间的水位。

3.根据权利要求2所述的大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,其特征在于,所述ⅱ凝水泵与ⅱ除氧器水空间之间依次设置调节阀r8、流量计f4和调节阀r12,流量计f4与调节阀r12之间设置一支路连接至所述保障水罐,该支路上设有调节阀r10;所述保障水罐与ⅰ冷凝器热井之间设置调节阀r4;可用调节阀r8和调节阀r12其中之一调节ⅱ冷凝器热井的水位;调节阀r4与调节阀r10配合用于调节ⅱ除氧器水空间的水位。

4.根据权利要求3所述的大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,其特征在于,ⅰ管路与ⅱ管路之间设置v管路,v管路上设置开关阀v4,开关阀v4打开时,ⅰ管路与ⅱ管路连通;开关阀v4关闭时,ⅰ管路与ⅱ管路独立运行。

5.根据权利要求1所述的大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,其特征在于,所述ⅲ管路上设置一分支连接至所述ⅰ冷凝器热井,该分支上设置调节阀r1和流量计f1;所述ⅲ管路上设置一分支连接至所述ⅱ冷凝器热井,该分支上设置调节阀r2和流量计f2。

6.根据权利要求1所述的大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,其特征在于,所述仿真系统的仿真模型包括虚拟蒸汽发生器、虚拟蒸汽母管、虚拟主汽轮齿轮机组、虚拟主冷凝器、虚拟汽轮发电机、虚拟辅冷凝器。

7.根据权利要求1所述的大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,其特征在于,所述集控系统包括操作员站、通讯员站、服务器和现场控制站;所述操作员站与通讯员站分别通过通讯网与所述服务器连接;所述缩比真实物理系统通过控制网与所述现场控制站连接,现场控制站通过通讯网与服务器连接。


技术总结
本发明涉及一种大型动力系统的半物理控制回路模拟试验装置,包括缩比真实物理系统、仿真系统和集控系统,缩比真实物理系统是利用缩比设计的管网结构,模拟控制回路中的水力系统设计,具备相关过程控制、水力性能模拟复现能力,通过控制网与集控系统连接;仿真系统为上位集控系统提供相应的虚拟信号,同时接收集控系统发出的相应控制指令;集控系统完成对半物理控制回路模拟试验装置的过程控制。本发明可实现模拟实际工况条件下控制系统的动态特性分析、不同控制逻辑对比等功能,相比于单一仿真方法,半物理试验在某些真实部件的特性方面考虑更加全面和精细;相比于单一物理试验方法,具有研发周期短、成本低、工况覆盖全的特点。

技术研发人员:赵永松;熊巍;黄杰;曾俊;聂万远
受保护的技术使用者:中国舰船研究设计中心
技术研发日:2020.08.03
技术公布日:2020.11.06
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