[发明专利]DCS控制系统中的滤波器、控制方法及DCS控制系统

说明书

本发明提供一种DCS控制系统中的滤波器、控制方法及DCS控制系统，采用历史测量值与当前时刻的实测值进行比较确定是否出现突变，在确定出现突变的情况下执行切换模式以历史测量值替代实测值输出，在持续一定时长后恢复至正常模式以输出实测值，从而实现对偶发波动过滤，滤波效果良好，有效剔除测量突变值的影响，且依然具有基于实测值的保护机制。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，具体而言，涉及一种DCS控制系统中的滤波器、控制方法及DCS控制系统。

背景技术

在现有分散控制系统(Distributed Control System，DCS)中，会使用总线技术对现场压力、流量等测量值进行传输，但总线系统的弊端是传输不稳定，在无任何故障的前提下依然可能出现测量值突变，后突然恢复，对设备稳定运行及系统自动调节产生巨大影响。

现有对测量突变值的过滤方式，无法达到有效剔除测量突变值的影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种DCS控制系统中的滤波器，包括滤波逻辑模块，所述滤波逻辑模块包括第一延时读取子模块、第二延时读取子模块、切换子模块、比较子模块、延时关闭子模块及数据输出子模块；所述第一延时读取子模块用于读取与当前时刻间隔第一预设时长的第一历史测量值；所述第二延时读取子模块用于读取与所述当前时刻间隔第二预设时长的第二历史测量值；所述比较子模块用于判断所述第一历史测量值与所述当前时刻的实测值的差值是否大于跳变阈值，在所述差值大于所述跳变阈值的情况下触发所述切换子模块执行切换模式；所述切换子模块用于执行正常模式或切换模式；在正常模式下，所述切换子模块用于将所述实测值发送至所述数据输出子模块，在被触发执行切换模式后，所述切换子模块用于将所述第二历史测量值发送至所述数据输出子模块；所述延时关闭子模块用于在所述切换子模块执行切换模式持续第三预设时长后，触发所述切换子模块执行正常模式；所述数据输出子模块用于输出所述实测值或所述第二历史测量值。

可选地，所述比较子模块包括减法单元、绝对值单元及比较单元；所述减法单元用于计算所述实测值与所述第一历史测量值的差值；所述绝对值单元用于计算所述差值的绝对值；所述比较单元用于比较所述绝对值与所述跳变阈值，在所述绝对值大于所述跳变阈值的情况下触发所述切换子模块执行切换模式。

可选地，所述滤波器的数据输入端与所述第一延时读取子模块、所述第二延时读取子模块、所述比较子模块、所述切换子模块分别连接；所述第一延时读取子模块、所述比较子模块、所述延时关闭子模块依次连接，所述延时关闭子模块与所述切换子模块连接；所述第一延时读取子模块与所述切换子模块连接；所述切换子模块与所述数据输出子模块连接。

可选地，所述第一预设时长等于所述实测值的采样周期。

可选地，所述第二预设时长大于或等于所述第一预设时长。

可选地，所述第三预设时长大于跳变持续平均时长。

本发明提供一种DCS控制系统中的滤波器的控制方法，其特征在于，应用于上述滤波器，所述方法包括：获取当前时刻的实测值以及所述当前时刻的第一预设时长之前的第一历史测量值；判断所述实测值与所述第一历史测量值的差值是否大于跳变阈值；若是，则执行切换模式以输出所述当前时刻的第二预设时长之前的第二历史测量值；若否，则执行正常模式以输出所述当前时刻的实测值。

可选地，所述方法还包括：在执行所述切换模式持续第三预设时长后，重新执行正常模式。

可选地，所述第一预设时长等于所述实测值的采样周期，或，所述第二预设时长大于或等于所述第一预设时长，或，所述第三预设时长大于跳变持续平均时长。

本发明实施例采用历史测量值与当前时刻的实测值进行比较确定是否出现突变，在确定出现突变的情况下执行切换模式以历史测量值替代实测值输出，在持续一定时长后恢复至正常模式以输出实测值，从而实现对偶发波动过滤，滤波效果良好，有效剔除测量突变值的影响，且依然具有基于实测值的保护机制。