[发明专利]一种基于水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97的实时控制算法

权利要求书

1.一种基于水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97的实时控制算法，其特征在于：该算法具体是由以下方法实现的：

采用通用C语言或过程控制系统(12)提供的用户编程语言编制的实时计算模块(10)运行于过程控制系统(12)的过程控制器(13)中，可以根据过程控制器(13)中的任一水和水蒸汽压力(1)和温度(2)测点依据水和水蒸汽热力性质标准IAPWS-IF97以及拟合公式实时计算并输出对应的水和水蒸汽焓(3)、饱和温度(4)、拟临界温度(5)和IAPWS-IF97中的2/3区分界线温度(6)，以及对应于水和水蒸汽温度(2)的饱和压力(7)；同时，实时计算模块(10)还包括一组通过计算和判断得到的状态输出(8)；

采用通用C/C++语言编程或过程控制系统(12)提供的用户编程语言编制的并运行于过程控制系统(12)人机接口站(14)上的在线监控模块(11)可以显示实时计算模块(10)的输入和所有计算输出，并可以通过在线监控模块(11)对实时计算模块(10)完成计算所需的一组预置参数(9)进行设置。

2.如权利要求1所述的一种基于水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97的实时控制算法，其特征在于：该算法的状态输出(8)为一个4位的二进制数，其中由高到低的各位分别为以1和0表征的算法输出质量、输入错误、计算越限和工质物性状态转换标识。

3.如权利要求1和权利要求2所述的一种基于水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97的实时控制算法，其特征在于：通过在线监控模块(11)输入到实时计算模块(10)的预置参数(9)包括：①实时计算模块(10)的缺省模式和全部输出的缺省值：当算法出现输入错误、计算越限错误时，实时计算模块(10)的输出(3)～(7)将按照缺省模式设置为上次计算值或预置参数(9)设置的缺省值；②按IAPWS-IF97分区设置的计算区域：当实时计算模块(10)判断出输入的水和水蒸汽压力(1)和温度(2)测点未处于设定的IAPWS-IF97计算子区内时，实时计算模块(10)的计算将停止，并置状态输出(8)的输出质量、计算越限位为真；③工质物性状态转换的输出形式：该设置定义了当工质物性发生变化时，状态输出(8)的工质物性状态转换标识的输出形式，其输出状态可为每次发生物性变化即发出一个脉冲或一旦发生物性变化就长置为真。

4.如权利要求1和权利要求2所述的一种基于水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97的实时控制算法，其特征在于：实时计算模块(10)的水和水蒸汽压力(1)和温度(2)测点输入不仅包括其实时的模拟数值，还包括能够检测出该测点是否存在测量或计算错误，如变送器测 量故障或越限的质量位，当上述输入的任一个的质量位表示出错误状态时，实时计算模块(10)将停止计算，并将开关量输出(8)的输出质量、输入错误位的值置为真。

5.如权利要求1所述的一种基于水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97的实时控制算法，其特征在于：实时计算模块(10)编译成为过程控制器(13)的标准算法功能模块或组态为一个可复用的宏模块，并可通过人机接口站(14)的标准系统软件进行组态、运行、监控和调整。

6.如权利要求1所述的一种基于水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97的实时控制算法，其特征在于：实时计算模块(10)和在线监控模块(11)作为过程控制系统(12)的扩充功能，其中实时计算模块(10)可通过过程控制系统(12)提供的用户扩充工具嵌入过程控制器(13)或人机接口站(14)中并完成实时计算；在线监控模块(11)为一可以为人机接口站(14)提供的开发工具调用的动态链接库。