[发明专利]一种多执行回路控制系统的限幅方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多执行回路控制系统执行回路的限幅技术领域。

背景技术

在电力、石油、化工等生产工艺过程控制中，有很多多执行回路的控制系统，因为各执行回路接受的是同一控制指令，各执行回路的特性又不尽相同，因此，在需要对单个执行回路进行幅度限制时，往往比较困难，缺少合理的限制手段，因限幅措施不当会直接影响控制系统的控制特性的现象经常发生。

多执行回路控制系统在实际的工艺过程控制中，出于控制对象安全稳定的需要，要求对各执行回路的动作幅度进行限制。由于各执行回路接受的是同一控制指令，而各自的设备特性和工艺特性又存在差异，因此对各执行回路的动作幅度等的要求是不相同的，其上下限制值也不一样，这样一来，限幅措施就不能在指令上实施，只能在各执行回路的指令上单独实施，如图1所示。

图1所示的限幅方法所存在的主要问题是：自动控制工况下，当某执行回路指令达到限制值时，本回路输出指令受限保持限制值后就不再发生变化，当此时由于控制需要对其他没有达到限制值的执行回路继续进行同方向的调节时，控制器输出的控制指令必然会继续向已被限制的方向发生变化，造成已被限幅执行回路限制器前的指令远远偏离受限值，在控制系统反方向回调时，已被限幅的执行回路就需要克服这个偏离值所造成的死区后才会发生回调动作，类似于克服积分饱和的过程，造成调节滞后，严重影响控制系统的调节性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种合理的多执行回路控制系统执行回路的限幅方法，既能根据实际需求达到限幅的目的，又能克服执行回路从限制值回调时严重滞后的现象，提升执行回路响应的速度，提高整个控制系统的快速性，更好地满足对工艺过程控制的需求。

本发明技术方案如下：工艺过程控制器发出控制指令，经与自动跟踪校正回路给出的校正指令叠加后，再经过幅度限制器的限制输出最终的执行回路动作指令；在本执行回路指令达到限制值时，由判断逻辑自动给出判断结果，通过切换逻辑启用校正指令，校正指令由计算回路和自动跟踪校正回路计算给出，其值等于限制值与当前控制器控制指令的差值，然后再用校正指令修正幅度限制器的输入值，使其在受限时始终等于限制值，使执行回路在控制指令向被限制的反方向动作时及时响应。

该方法采用校正指令计算回路、自动跟踪校正回路、是否达到限制的判断逻辑模块和切换逻辑模块。

本发明的有益效果：本发明可通过合理的限幅方法，很好地解决多执行回路控制系统执行回路的限幅难的问题，消除执行回路从限制值回调时严重滞后的弊端，提升执行回路响应的速度，改善整个控制系统的快速性，更好地满足对工艺过程控制的需要。本发明已经在贵州兴义发电厂、塘寨发电厂的4台600MW超临界火力发电机组上的燃料控制中得到了应用，收到了良好的效果。

附图说明

图1为现有技术的示意图。

图2 本发明示意图，图中虚线框内为本发明的创新部分。

具体实施方式

本发明的实施例：一种多执行回路控制系统的限幅方法，它包括校正指令计算回路、自动跟踪校正回路、是否达到限制的判断逻辑、切换逻辑。计算回路计算出限制值与幅度限制器前执行回路指令间差值，经自动跟踪校正回路处理后作为校正指令，在判断逻辑判断出本执行回路指令达到限制值后，给出判断结果，切换逻辑根据判断结果将校正指令投入，去与过程控制器给出的控制指令叠加，然后经过幅度限制器的限制输出最终的执行回路动作指令。

当本执行回路指令达到限制值时，回路输出的执行回路指令受到限制，保持被限值不变，执行机构不会再向被限制的方向动作，此时，自动跟踪校正回路所给出的校正指令被投入，不再保持不变，而是让其自动跟踪本回路的限制值与控制器输出指令之间的偏差，即： 

校正指令=本回路的限制值-控制器输出指令（上限或下限）  ………式①

执行回路幅度限制前的指令=控制器输出指令+校正指令      ………式②

将式②代入式①可得到执行回路受限制时：

幅度限制器前的指令=本回路的限制值

此时一旦控制器输出指令出现向被限制方向相反的回调时，被限制的执行回路就能在限制值的基础上立即响应，使执行机构发生反方向动作，有效地克服限制死区，消除响应滞后的弊端，提高控制系统的快速性。