1 概述
在程控系统中。所谓控制回路即指由检测元件和测量仪表、调节器 (DCS) 、执行机构及附件等组成的控制系统, 按一套控制回路统计、按调节器的个数来计算控制回路数。
因此, 控制率=投入控制回路数/ (总控制回路数~因工艺原因停用回路数) ×100%;自控率=自动化回路数/ (装置总回路数~工艺手动回路) , 这个看起来较难理解, 简单来说就是打自动的调节回路数/总调节回路数。
在本次自控率组态中, 根据以上概念延伸出以下三个参数作为装置自控率统计的最终定义。自控回路总投用率=控制回路投入自动数/ (控制回路总数~因工艺原因停用回路数) ×100%;自控回路单回路累计投用率=单个回路累计投入自动时间/日期累计时间×100%;装置总回路累计投用率=∑单个回路累计投入自动时间/ (日期累计时间×总回路数) ×100%。
2 方案设计
2.1 基本参数:
LOOP1~LOOP10:外部引用, 链接自控回路位号/PID1.MODE;其值表现为AUTO/MAN/CAS, 用于判断当前回路工作模式。
LOOP_1~LOOP_10:数值类型, 用于计数有效回路数。
IN1~IN10:布尔类型, 通过功能块判断程序, 当LOOP1~LOOP10 对应回路工作于手动模式时置0, 工作于自动或串级时置1。以触发计时器工作/停止。
BYPASS1~BYPASS10:布尔类型, 手动置值用于切除/投用当前回路统计功能。
2.2 核心功能块:
条件判断功能块:自定义ACTION, 通过语句编程判断各类输入条件状态并给予相应的输出条件以供后续程序执行调用。
RET计时功能块:DELTAV集成时间功能块, 用于累积计时自控投用时间, 主要使用其四个参数:IN_D、RESET_IN、TIME_DURATION、ELAPSED_TIMER。
IN_D:计时器使能。
RESET_IN:计时器复位。
TIME_DURATION:最大时间设定CT;按每月需要统计时间的最大值手动或通过设定程序自动输入。
ELAPSED_TIMER:计时器使能累积工作时间CT1~CT10。
计算功能块CALC:累积时间运算转换及回路数、自控率、累积投用率等各类参数计算输出。
3 程序原理
以上即为一个回路所需的基本参数与计算原理。
4 具体实施
根据上述方案, 可以通过图1路径建立自定义模块BLOCK
以包含2个回路为例, BLOOCCKK工作原理见图2:
其中各ACTION编程块内程序限于篇幅不再详述, 其作用如下:
AUTO_JUDGE1:回路取值有效及使能判断;AU⁃TO_JUDGE:手自动判断;
累计时间累加计算;:功能块复位置位 (每月指定日期自动复位) ;定义每个BLOCK包含10个回路, 以某小型装置共需统计20个回路为例, 则自控率模块中需包含2个BLOCK块即可满足要求。
每个回路块内部功能完全一致, 如果该装置需要增加更多的回路统计, 只需在当前自控率模块内继续复制BLOCK块增加即可, 易于拓展。
5总结
根据上述方案, 每套装置只需建立一个自控率模块, 通过10回路自定义功能块拓展, 在模块内建立 (需计算的回路数/10) +1数量的BLOCK, 然后在其内部对各回路位号逐一调用即可。对于不同的装置而言只要熟悉了设计思路, 都可逐一效仿或移植实施。至此, 我们可以基本了解在DELTAV系统中关于自控数据统计的一些基础方法。
当然, 这只是初步的组态设计基础理念, 在实际调试过程中肯定还存在许多不足和复杂性, 我将在后续调试过程中继续优化与改进。
摘要：为了统计仪表自动化控制效率, 本文以兰州石化公司助剂厂二套甲乙酮DELTAV系统为例, 介绍了该装置自控率的方案设计需求、原理及实施过程。希望可以为我们日后的类似工作提供一定的参考。
关键词：DELTAV,控制回路,自控率,投用时间,累计投用率
参考文献
[1] 侯志林.过程控制与自动化仪表.北京:机械工业出版社, 2000.
[2] DeltaV系统自控工程师手册2013版.