[发明专利]PI调节器不变参数的多模式除氧器液位控制系统及方法

说明书

本发明于控制系统，具体涉及一种PI调节器不变参数的多模式除氧器液位控制系统及方法，系统由PI调节器、调节器手操器、总阀位分配指令单元、大阀手操器和小阀手操器的组成，阀门工作模式判断单元向总阀位分配指令单元和调节限值变换单元发送模式信号，调节限值变换单元限定上下限，经PI调节、调节器手操器输出至总阀位分配指令单元后，转换为小、大阀自动指令，从而进行大小阀多模式除氧器液位控制，本系统及方法能够在不变PI参数的情况下，满足多种控制模式，并解决调节空行程和积分饱和的问题。

技术领域

本发明属于控制系统，具体涉及一种基于单调节器和大小阀并联的除氧器 液位控制系统及方法。

背景技术

某核电机组除氧器液位控制设置两路通流能力不同的、并联布置的管道和 阀门，用于控制进入除氧器的凝结水流量。如图1，一般情况下，机组负荷低、 给水需求较小时，由通流较小的阀门控制除氧器液位，机组负荷高、给水需求 较大时，由通流大的阀门控制除氧器液位或大小阀门共同控制除氧器液位。机 组调试阶段，通过逻辑优化增设小阀的手操器，实现了大小阀具备大阀单独自 动模式、小阀单独自动模式、双阀自动模式、双阀手动模式共计4种手自动组 合的控制方式。无论哪种模式都是接受相同PI调节器输出指令，由于两个调节 阀的流量特性不同，一套PI参数很难满足不同模式的控制。存在调节空行程和积分饱和的问题。如果通过常规的分模式变PI参数运行的方式进行控制，多套 PI参数整定必将带来调试时间长，需要长期占用调试窗口的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种PI调节器不变参数的多模式除氧器液位控制系统 及方法，能够在不变PI参数的情况下，满足多种控制模式，并解决调节空行程 和积分饱和的问题。

本发明的技术方案如下：

PI调节器不变参数的多模式除氧器液位控制系统，包括PI调节器、调节器 手操器、总阀位分配指令单元、大阀手操器和小阀手操器，PI调节器接收来自 上游控制逻辑发出的设定值与实际值信号，将其转换为自动控制阀位总指令信 号，发送给调节器手操器，调节器手操器将其转换为阀位总指令信号，将其发 送给总阀位分配指令单元，总阀位分配指令单元分别给大阀手操器和小阀手操 器发送自动指令信号，大阀手操器和小阀手操器将自动指令信号分别转换为大 阀开度指令信号和小阀开度指令信号，

包括调节限值变换单元和阀门工作模式判断单元；

所述的阀门工作模式判断单元向调节限值变换单元发送大阀单独自动模式 和小阀单独自动模式2种阀门工作模式信号，并向总阀位分配指令单元发送小 阀单独自动的阀门工作模式信号；

所述的调节限值变换单元接收阀门工作模式判断单元发送来的大阀单独自 动模式和小阀单独自动模式信号，产生PI调节器的输出上限信号和输出下限信 号，并发送至PI调节器。

所述的阀门工作模式判断单元通过调用大阀、小阀投切手自动的状态，进 行逻辑判断，输出大阀单独自动模式、小阀单独自动模式、双阀自动模式和双 阀手动模式4种工作模式信号。

所述的4种工作模式信号分别为：

当大阀投入自动，小阀未投入自动两个条件都满足时，经过与门输出为“大 阀单独自动模式”信号；

当小阀投入自动，大阀未投入自动两个条件都满足时，经过与门输出为“小 阀单独自动模式”信号；

当大阀投入自动，小阀也投入自动两个条件都满足时，经过与门输出为“双 阀自动模式”信号；

当大阀未投入自动，小阀也未投入自动两个条件都满足时，经过与门输出 为“双阀手动模式”信号。

调节限值变换单元包括两个切换模块，第一切换模块和第二切换模块，其 中第一切换模块在小阀单独自动模式时工作，输出PI调节器输出上限，第二切 换模块在大阀单独自动模式时工作，输出PI调节器输出下限。