[发明专利]基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置

权利要求书

1.一种基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：包括通过以太网连接的虚拟仿真对象服务器、实时数据服务器、DCS控制系统和PLC控制系统，连接于DCS控制系统的DCS系统热工仪表，以及连接于PLC控制系统的PLC系统热工仪表；

所述虚拟仿真对象服务器、实时数据服务器、DCS控制系统、PLC控制系统、DCS系统热工仪表和PLC系统热工仪表均按照火电厂实际生产安装要求布置在铺设静电地板的实验室内，所述DCS控制系统、PLC控制系统、DCS系统热工仪表和PLC系统热工仪表均按照火电厂实际生产工艺设计安装，所述DCS控制系统和PLC控制系统并行且独立运行；

所述虚拟仿真对象服务器用于运行若干虚拟仿真对象软件，将真实的设备对象、火电厂生产工艺和生产流程以虚拟仿真对象的形式进行数学建模表达，并进行火电厂热工组态逻辑优化，其中的虚拟仿真对象包括虚拟热工对象的动态特性及各个虚拟热工对象之间的连接和影响关系；

所述实时数据服务器用于管理实时生产数据，将实时生产数据进行重演和回放，并对事故情况进行火电厂热工控制逻辑的在线诊断，其中的实时生产数据来自DCS控制系统和PLC控制系统；

所述DCS控制系统用于实验模拟火电厂生产过程DCS控制部分；

所述PLC控制系统用于实验模拟火电厂生产过程PLC控制部分；

所述DCS系统热工仪表用于实验模拟火电厂生产过程的DCS系统热工信号，并将DCS系统热工信号发送给DCS控制系统；

所述PLC系统热工仪表用于实验模拟火电厂生产过程的PLC系统热工信号，并将PLC系统热工信号发送给PLC控制系统。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述DCS控制系统通过通用485接口模块连接冗余DCS控制系统，所述PLC控制系统也通过通用485接口模块连接冗余PLC控制系统。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述DCS系统热工仪表通过硬接线连接于DCS控制系统，所述PLC系统热工仪表也通过硬接线连接于PLC控制系统。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述硬接线为通讯电缆。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述虚拟仿真对象软件包括DCS组态软件、PLC组态软件、上位机软件和仿真模型软件。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述虚拟热工对象为火电厂控制对象，包括机组协调控制、给水控制、燃烧控制、风量控制、气温控制、除氧器水位及压力控制、凝器热井水位控制、高低加水位控制、火电厂化学、输煤和除灰控制。

7.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述实时数据服务器包括现场实时数据库系统、网闸和数据通信软件，所述数据通信软件负责从生产现场读取生产数据，所述网闸确保数据单向读取至现场实时数据库系统。

8.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述DCS控制系统包括通过以太网连接的DCS控制柜、DCS操作员站和DCS工程师站；所述DCS控制柜包括DPU模块，均与DPU模块通讯相连的DCS开关量输入模块、DCS开关量输出模块、DCS模拟量输入模块、DCS模拟量输出模块及若干DCS通讯模块。

9.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述PLC控制系统包括通过以太网连接的PLC控制柜、PLC操作员站和PLC工程师站；所述PLC控制柜包括CPU模块，均与CPU模块通讯相连的PLC以太网模块、PLC同步模块、PLC开关量输入模块、PLC开关量输出模块、PLC模拟量输入模块、PLC模拟量输出模块及若干PLC通讯模块。

10.根据权利要求1所述的基于虚拟对象的火电厂热工控制逻辑在线诊断和优化装置，其特征在于：所述DCS系统热工仪表和PLC系统热工仪表均包括压力变送器、压力开关、液位开关、热电阻、热电偶、电动可调节执行机构、电动二位式电动执行机构、气动调节执行机构和变频器。