OVATION系统组态技巧介绍

1、OVATIO N 系组态应用技巧介纟2008年8月23日Watson WyattWorldwide賀TION系统组态特点概述在国内已成功OVATIO N系统是目前较为成熟的DCS控制系统之一, 应用于各型机组。OVATION系统在组态方面有一些独特之处： 组态流程图即SAMA图，便于理解； 模块库内部没有特别算法模块，无黑匣子逻辑； 组态工具基于AUTOCAD二次开发，易于上手； 模块内含跟踪信息、品质信息、时序信息，需关注； 部分算法模块受计算扫描时序影响，需关注；部分算法在线修改参数会引起输出跳变，需关注；离线增加模块修改组态后，下装会引起输出跳变，需关注;其单位是每秒的变化量切换模块(T

2、RANSFER)是用于两路模拟量条件切换的模块，此模块常 常用于MCS系统的组态中。TRANSFER模块可以调整的参数主要包括：跟踪回路、切换速率、 输入增益、输出量程等。该模块需要注意的地方主要有: 模块的跟踪回路在组态阶段是默认的； 切换速率是指的模块两个引脚在条件下的切换速度,I与扫描周期无关； 该模块的输出量程默认为0100。1该模块可以设置正负向不同的切换速率。$SFER模块的跟踪与切换 TRANSFER模块在组态阶段是默认跟踪的，需要根据 需要调整跟踪信息。 若想TRANSFER模块的切换速率起作用，必须在组态 中将模块的该功能开放（无法进行在线修改）。TRANSFER模块的正反向

3、切换速率可以分别整定，其 中：由切到的速率需设置在“X路速率上，由 ，丫，切到的速率则需设置在“N"路速率上。触发条件为“广时, w路跟踪路触发条件为、'0"时, 、Y'路跟踪路触发条件为T时, 路跟踪路触发条件为“0"时, 路踉踪、N'路TION系统模块介绍IDPID模块是组态中用于控制的PID算法模块，OVATION系统的PID算 法采用的是比例积分微分分离的PID算法，并具有抗积分饱和功能。PID模块可以调整的参数主要包括：跟踪回路、输入增益、输出量程、PID参数、PID方向等。该模块需要注意的地方主要有：模块的跟踪回路在组态阶段是默

4、认的，SP自动跟踪PV；输入增益包括pv值的增益和SP值的增益，该增益分别作用与PV值和SP值。PID模块的输出量程默认为0100。PID模块的方向分为directed indirect两种，1 中direct表示E=PV-SP, indirect则相反。PID模块算法本身是具有积分饱和功能的，但是当下游模块受限时会产生类似积分饱和 现象。PID模块内部参数中的死区设置，经实践证实：无法实现偏差死区不调节的功能，但是 具有平滑PID输出的作用。OVATION系统中的PID模块大致可以分为普通形式的PID、带前馈回路的PID模块和变 参数的PID模块三种类型。TETE004-00037IN-AN

5、-HW004-00036IN-AN-HW2XMTR004-000352XS匚L匚CTT-AN-PCv004-Q007461T2SIBAKJ寻'004-00058PIDT2SISET令004-00040IN-AN-PC PID模块的跟踪回路 在组态阶段是默认的 ，SP自动跟踪PVSP跟踪时受到自身上 下限值和下游算法的 限制PID木匸块的控制死区实现方法iC»Fi9CfLil 利用类似模块实现偏 差死区不计算的功能 此时SP值在手动方式 下跟踪实际过程量， 在跟踪时不但受到 SETPOINT模块输出 上下限的限制，还受 到下游FUNCTION模 块死区设置的限制。紘2鬃I环I-

6、OuTfiSPJDU：橱1阳価加衆块的三种类型普通PID模块变参数PID模块带前馈的PID模块普通PID模块变参数PID模块带前馈的PID模块变参数输入引脚普通PID模块变参数PID模块带前馈的PID模块TION系统模块介绍UNCTIONFUNCTION模块是OVATION系统中的函数生成模块，该模块最大支 持12点的函数生成。FUNCTION模块可以调整的参数主要包括：函数点信息、函数点数量 、模块增益等。该模块需要注意的地方主要有： 函数点的数量必须和函数点所定义的信息相匹配，当所定义的信息大于所定 义的数量时，超过数量的信息会失去。 FUNCTION模块的输出量程默认为0-100 o 当

7、在线修改FUNCTION内部的某些参数时（比如增加一路函数输出），将会引 起该模块输出的跳变。AMODE、MASTATION用作自动控制中 MAMODE和MASTAT ION模块通常呢合起来使用,的MA操作站。 MAMODE模块一般没有需要调整的参数，它主要负责表征控制的手 自动状态，并具有闭锁控制增加、减少等功能。MASTATION模块可 以调整的参数主要包括：输入增益、输出上下限、手动操作吋的输出 改变速率等。上述模块需要注意的地方主要有： 控制的切手动操作需连接到MAMODE的MRE引脚，控制的切H动操作需连接到（MAMODE的ARE引脚。同时当MASTATION上游所连接模块的输入参数

8、变坏质量时，该控制自动切为手动控制模式。 一般需要设置MASTATION模块的操作频率和操作幅度，防止运行人员大幅度操作。（ 类似的模块还包括SETPOINT模块） 控制回路中M ASTATIO N模块一般会连接到FIELD模块至A0卡件，该跟踪回路是默认 跟踪的。此时需要把至FIELD模块跟踪回路的最后一路取消，以防止模块跟踪闭锁以I 至失效。i相关模块注意事事项MANAUTE1LOCTRKHUDE切手动投自动03-01560还垂不要跟亘p/RANSFERkJ 10LCL23M101XQ0LFIELD003-01417MA站出口闭锁减 14丸站出闭锁増TION系统模块介绍ATELIMITRA

9、TELIMIT模块是OVATION系统中的速率限制模块，该模块将输入 按照一定速率进行输出。RATELIMIT模块主要可以调整的参数主要包括：变化速率和输出量 程等。该模块需要注意的地方主要有： 该模块的变化速率对正向、反向同时生效。 该模块变化速率的含义是每秒的变化量，和扫描时间无关。 该模块的输出量程默认为0-100,对量程的修改只能在组态中完成，无法在 1 线进行修改。关模块和扫描周期之比较FL1UT-TELIMIT-WH-RATEMDN RATELIMIT定义变化速率为2/s，那么系统将根4居组态扫 描时间的大小自动分割变化速率。例如：若扫描时间为 100ms,那么每次扫描允许该模块变

10、化0.2个单位。 RATEMON定义变化速率2/s报警，系统同样会根据组态 扫描时间的大小自动分割报警阀值的大小。例如：若扫 描时间为100ms,那么只要当信号抖动0.2个单位时就会 触发报警。moN系统模块介绍ALANCER BALANCER模块是OVATION系统中的平衡模块，该模块通常用于风 机控制MA站的上游、各给煤机MA站的上游或各给泵MA站的上游， 利用该模块可以完成其他DCS系统中平衡模块的功能。 BALANCER模块主要可以调整的参数主要包括：跟踪的类型、跟踪 的MA站数目、输出量程等。该模块需要注意的地方主要有： BALANCER模块跟踪的是下游MA站出口值，当BALANCE

11、R选择为平均模式 时模块跟踪几个MA站出口的平均值（一般用于风机自动），当BALANCER 选择为最大模式时模块跟踪几个MA站出口的最大值（一般用于燃料主控或给 水主控）。BALANCER可以实现跨页跟踪。Mo.101112OUTParamet©rAND00E-02139AND002-0200ESUMDescrip tion)Value|002CI214AI"ClllT002-02147-TOUTI02-00607-0UT2So A7卜斗口不能在俎态图上直接表示 出来，它踉踪的是下游 个爼的出口值一-BALANCER002-00607BALANCERASTDIDF机电流平衡

12、回路IDFBIAS|1002-02141SETPDINT一十十BALANCERL'UALULMANDT-AN-HY 001-01691T-AN-HY 01-01688號勰盈5B Ljga时喝述爾盟翊I昌利甫£SScer 模块的跨页跟踪 功能丈现对六台） 给煤机中的最大/ 出一力进彳遷薜、00?-00039001-00039g Farsmeter1011/ TRK0112 /TRK0213 TRK0314 TRK0415 TRK0516X.TKK06ValueOALDEfflANBOOL-OOT72-TOUT002-00446-TQUT002-004T3-TQUT003 - 0

13、0548-TCTUp003-UCI5&6TdUTT-AN-HY L-0L690T-AN-H 001-OL6S'NATION系统中品质问题的总结OVATION系统对于输入信号品质的定义可以分为：BAD、FAIL、 POOR、GOOD四种状态。I关于品质问题的总结： 上游点品质的变坏将导致下游自动的撤出。 强制AI量数值的过程可能会导致品质的变化。 品质判断模块QUALITYMON可以判断模拟量点的各种品质状态。 开关量点有品质状态，主要用来判断卡件状态、通道设置，有时也能反映强 制状态。总凤量疇严。 对于下游自动有影响的AI测点强制,一定要先强制该点 品质，再强制该点数值。 对于

14、某些需要处理的三选参数之一，可以通过强制该点 品质为坏来屏蔽该点对三选后参数的影响，同时不影响 该点在DCS中的显示。（对于含有品质判断的回路也可 采用相同的做法） 对于任何检修的强制，都需要做到既能撤出保护，又能 检视参数的变化。 对于SCS逻辑中开关量的强制，建议直接强制，此时强 制后该点品质直接变为FAIL,有助于逻辑中的分辨。 对于无强制选项的点，需要在点组态中定义该点的组， 下装后方可强制。T在OVATION系统中涉及到速率问题的常用模块主要包括：RATEMON 、TRANSFER、RATELIMIT和其他含有跟踪信息的模块。在0VATION系统中的速率问题大致可以分为：变化速率、切

15、换速率和 跟踪速率。在0VATION系统中所有速率的设置单位都是针对秒，即每秒的变化量 ,和扫描周期无关。但是扫描周期会影响到其中部分模块算法的输出 结果。在0 VATIO N系统中TRANSFER模块的切换速率默认状态下是无效的 ,需要在组态中设置。在OVATION系统中所有跟踪速率默认值是2.5,可以根据需要修改。 系统对组态的计算是 根据页扫描周期来进 行的，即：每个周期 计算一次。通过自加 完成累计过程计算时 士 ，应该格外注意扫描 周期。通过SUM块自加功能 完成累计过程计算时 ，应该格外注意扫描 周期。升速率设定值|Q3i-D0j6aIt-4-AN-PCLXJCG1-00175NE

16、H31004-NTR*lA-Sf=EEI»-MA-NT031-00197 TRANSFERNEH21OD4.-TRIP手动跳闸CQi-ooigo TRANSFER转速设定上限些保护值"mi-00179UOSELECT转速指令NATION系统中跟踪问题的总结OVATION系统将跟踪信息直接隐含在了模拟量控制模块中。涉及到跟踪问题的常用模块包括：TRANSFER、SUM、BALANCER、PID和其他一些模拟量运算模块。跟踪是防止切换吋发生扰动的一种手段，一般通过上游模块跟踪下游 模块的输出完成。在OVATION系统中跟踪方面需要注意的问题：除BALANCER夕卜，无法实现跨页

17、跟踪。SUM模块是第一个引脚跟踪，在跟踪时利用第一个引脚的数值保证两者Z和跟踪下游 算法。模块的跟踪信息在组态阶段是系统默认的，需耍调整。BALANCER的跟踪信息在组态图上无法呈现。所有跟踪模块都有跟踪速率参数供设置。 OVATION系统在扫描组态吋也是存在吋序的。吋序排列的不同导致计 算先后顺序的不同。后加入的模块默认是后执行计算，除非人为调整吋序。 I/O点、页间引用点等源点在组态中无时序信息（默认最先执行，内部 时序），只有过程算法模块才有时序信息。调整吋序吋可以单独调整，也可以根据组态模块分布的位置进行水平 排序应咅垂負排启。涉及到BALANCER模块和相关的MA站模块时，要特别注意时序问题,最好能做到由上而下的顺序先后计算。新加入模块到模拟量控制组态中，需要考虑到其吋序对下装后参数的 影响，要做好下装过程的安全措施。【路实例剖析 PID的类似积分饱和现象 PID参数中SP、PV值增益的使用TRANSFER模块切换速率的使用类似积分饱和现象NAMHE at3siams4,om-nn232lOLCPKMAiaJXCOlPV增益的使用LIf!