三台运行设备的最优控制方法与流程

三台运行设备的最优控制方法本发明属于运行设备的系统的最优控制策略的技术领域，涉及三台运行设备的最优控制方法，包含三台及三台以下运行设备的系统在正常工况及其他紧急工况下，尤其是比较危险或者特殊的工况或者特殊的工况下的运行方法。

背景技术：
包含三台运行设备的系统，例如：锅炉燃油泵房系统的三台供油泵，循环水系统的三台循环水泵以及凝结水系统的三台凝结水输送泵等等很多系统，这些都是关键系统，必须保证其安全稳定的运行，正常大负荷工况，一般都是两台设备运行，其余一台设备备用，但是在实际生产运行过程中，存在很多小负荷工况，只需运行一台设备就行，其余两台设备备用，这样既满足生产需要，又节约设备和能源。目前的系统大多数只考虑“两用一备”的实际工况，往往忽略出口母管压力低或者每台运行设备出口压力低时，如何保护系统，以及小负荷工况下“一用两备”的实际运行工况，即使考虑了，整个系统的联锁逻辑也不是太全面，或者逻辑关系做的非常繁琐复杂，在不同控制系统中，往往会因为功能块的执行时间或者执行周期等因素，而影响结果的准确性，导致在实际运行中，设备之间的联启失败或者误联其他设备，甚至造成系统跳机等现象，或者直接人为手动操作等等，不是造成效率低下、浪费资源，就是影响整个系统的安全稳定运行，大大降低了系统自动化程度。

技术实现要素：
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种三台运行设备的最优控制方法，是包含三台及三台以下运行设备的系统的最优控制策略。其目的是为了保证系统在任何工况下都能根据实际运行要求进行安全、稳定、可靠、经济、高效的运行，提高自动化程度，减少人为因素的参与，同时也避免了系统中设备之间的误联等事故的发生，消除了安全隐患，提高了工作效率。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：三台运行设备的最优控制方法，包括三台运行设备及DCS控制系统；包括：代表设备状态的输入信号，实现各种动作关系的逻辑符号的相互搭配，以及各种时间功能块的选择，能够发出指令让设备动作的输出信号；代表设备状态的输入信号，包括：任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中代表设备状态的开关量输入信号，即数字量输入信号，通常的形式有两种：用0,1表示；实现各种动作关系的逻辑符号的相互搭配，包括：控制策略在附图中已经给出固化模式，其中的关系符号包含任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中表示逻辑关系与之相同的逻辑运算符；各种时间功能块的选择，包括：各种时间功能块的搭配位置及类型的选择，包含任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中功能与之相同的逻辑运算符；能够发出指令让设备动作的输出信号，包括：任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中代表能够发出设备指令的开关量输出信号，即数字量输出信号，通常的形式有两种：用0,1表示。三台运行设备的最优控制方法包括：具有三台运行设备的系统的控制方法及具有两台运行设备的系统的控制方法；所述的DCS控制系统包括：国电智深控制系统、ABB控制系统、和利时控制系统、FOXBRO控制系统、西门子控制系统、OVATION控制系统以及PLC控制系统。所述的各种时间功能块的选择，通过对运行设备运行时间的比较功能的减法块进行更改，既可以实现将运行时间较长的设备作为优先备用的设备，也可以实现将运行时间较短的设备作为优先备用的设备，同时也可以将“按钮”重新定义，既可以实现根据运行时间复位，也可以实现根据对设备检修的时间人为手动复位。所述的DCS控制系统的出口母管压力根据实际系统的运行参数，对定值1重新定义，延时时间也根据系统实际工况下的联锁时间对延时功能块1重新定义。所述的DCS控制系统中每一个运行设备的出口压力根据实际系统的运行参数，对定值2、定值3、定值4重新定义，延时时间也根据系统实际工况下的联锁时间对延时功能块2和延时功能块3重新定义。所述的用户使用的操作程序为：第一步，根据所用控制系统的类型，确定输入信号及输出信号的表示方式；第二步，找出控制系统中与本方法功能相同的那些逻辑运算符或者逻辑功能块；第三步，按照本方法给出的控制图将其输入到现在的控制系统中；第四步，根据实际系统的运行参数或者设备说明书确定一些压力及时间的定值，系统就可以正常工作。所述的具有三台运行设备的系统的控制方法，当两台设备运行，第三台设备投入备用，如果其中一台设备跳闸，则连锁启动第三台设备；两台设备运行，第三台设备投入备用，如果系统出口母管压力低，则连锁启动第三台设备；两台设备运行，第三台设备投入备用，如果这两台设备中的任意一台设备的出口压力低，则连锁启动第三台设备。所述的具有三台运行设备的系统的控制方法，当一台设备运行，第二台设备和第三台设备投入备用，如果第二台设备先投入备用，则第二台设备为优先备用设备，如果运行设备跳闸，则连锁启动第二台设备，如果第二台设备启动失败，则联锁启动第三台设备；假如第三台设备先投入备用，则第三台设备为优先备用设备，如果运行设备跳闸，则连锁启动第三台设备，如果第三台设备启动失败，则联锁启动第二台设备。所述的具有三台运行设备的系统的控制方法，当一台设备运行，第二台设备和第三台设备投入备用，假如第二台设备先投入备用，则第二台设备为优先备用设备，如果系统的出口母管压力低，则连锁启动第二台设备，如果第二台设备启动失败或者在第二台设备运行之后系统的出口母管压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第三台设备；假如第三台设备先投入备用，则第三台设备为优先备用设备，如果系统的出口母管压力低，则连锁启动第三台设备，如果第三台设备启动失败或者在第三台设备运行之后系统的出口母管压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第二台设备。所述的具有三台运行设备的系统的控制方法，当一台设备运行，第二台设备和第三台设备投入备用，如果第二台设备先投入备用，则第二台设备为优先备用设备，如果运行设备的出口压力低，则连锁启动第二台设备，如果第二台设备启动失败或者在第二台设备运行之后运行设备的出口压力仍然低又或者在第二台设备运行之后第二台设备的出口压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第三台设备；假如第三台设备先投入备用，则第三台设备为优先备用设备，如果运行设备的出口压力低，则连锁启动第三台设备，如果第三台设备启动失败或者在第三台设备运行之后运行设备的出口压力仍然低又或者在第三台设备运行之后第三台设备的出口压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第二台设备。本发明的优点及有益效果：（1）减少人为手动操作，提高人力资源利用效率及工作效率，同时也提高了系统的自动化程度；（2）节能、环保，减小了设备的损耗，延长了设备的使用寿命；（3）逻辑动作可靠性提高，连锁关系严谨而简洁。本发明可以应用在任何DCS控制系统和PLC控制系统，通过此控制策略，可以根据实际运行工况选择相应的最环保、节能、安全可靠的运行方案，减少人力资源消耗，避免系统之间各设备的连锁失误等事故，实现高效率、低成本的运行系统，提高了系统的自动化程度，其降低的经济成本及应用前景是不可限量的。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2a、图2b、图2c、图2d是本发明的实施例；图3是实现第一台运行设备的连锁逻辑框图；图4是实现第二台运行设备的连锁逻辑框图；图5是实现第三台运行设备的连锁逻辑框图；图6是实现第一台运行设备的连锁逻辑框图；图7是实现第二台运行设备的连锁逻辑框图；图8是实现第三台运行设备的连锁逻辑框图。具体实施方式本发明是一种三台运行设备的最优控制方法，主要是通过把设备的各种状态信号定义为各种不同的输入信号，这些输入信号经过“与”、“或”、“非”等逻辑的重新组织，最后通过输出信号发出指令，实现设备之间的各种不同的、复杂的动作关系，从而使系统具有各种不同的功能。在使用过程中，只需要把输入信号按照现有系统的名字重新命名，同时将各种关系用现有系统提供的逻辑符号表示出来就可以了。本发明包括三台运行设备及DCS控制系统；包括：代表设备状态的输入信号，实现各种动作关系的逻辑符号的相互搭配，以及各种时间功能块的选择，能够发出指令让设备动作的输出信号；代表设备状态的输入信号，包括：任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中代表设备状态的开关量输入信号，即数字量输入信号，通常的形式有两种：用0,1表示。代表设备状态的输入信号，能够发出指令让设备动作的输出信号以及各种时间功能块的选择，实现各种动作关系的逻辑符号的相互搭配也就是控制逻辑或控制思维，输入信号通过控制逻辑或者控制思维发出输出信号，最终实现设备的各种动作关系。实现各种动作关系的逻辑符号的相互搭配，包括：控制策略在附图中已经给出固化模式，其中的关系符号包含任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中表示逻辑关系与之相同的逻辑运算符。各种时间功能块的选择，包括：各种时间功能块的搭配位置及类型的选择，包含任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中功能与之相同的逻辑运算符。能够发出指令让设备动作的输出信号，包括：任何一种DCS控制系统和PLC控制系统中代表能够发出设备指令的开关量输出信号，即数字量输出信号，通常的形式有两种：用0,1表示。本发明包括具有三台运行设备的系统的控制方法及具有两台运行设备的系统的控制方法；所述的DCS控制系统包括：国电智深控制系统、ABB控制系统、和利时控制系统、FOXBRO控制系统、西门子控制系统、OVATION控制系统以及PLC控制系统。本发明用户使用的操作程序为：第一步，根据所用控制系统的类型，确定输入信号及输出信号的表示方式；第二步，找出控制系统中与本方法功能相同的那些逻辑运算符或者逻辑功能块；第三步，按照本方法给出的控制图将其输入到现在的控制系统中；第四步，根据实际系统的运行参数或者系统说明书确定一些压力及时间的定值，系统就可以正常工作。实施例1：如图1所示，图1是本发明的结构示意图。为三台设备哪一台先投入备用，则哪一台设备就是优先备用设备，如果在“一用两备”的工况下，首先连锁启动的设备是优先备用设备，如果优先备用设备有问题或者启动失败，则连锁启动另一台投入备用的设备。实施例2：如图2a、图2b、图2c、图2d所示，图2a-图2d是本发明的实施例。图2a、图2b、图2c、图2d实现的是运行设备之间哪一台设备投入优先备用。与图1不同的是实现的是根据运行设备的运行时间进行选择，即所述的各种时间功能块的选择，哪一台设备运行时间短，哪一台设备就是优先备用设备。即三台设备可以根据设备的运行时间长短来决定哪一台为优先备用设备，比如：设备A运行时间100s,设备B运行时间120s,设备C运行时间90s，那么当设备A运行时，另外两台设备均投入备用，不论哪一台设备先投入备用，那么优先备用的设备都为设备C，因为它的运行时间短，同时，还可以通过对减法块的修改，实现选择运行时间较长的设备作为优先备用的设备，这样可以提高设备的使用寿命。所述的各种时间功能块的选择，通过对运行设备运行时间的比较功能的减法块进行更改，既可以实现将运行时间较长的设备作为优先备用的设备，也可以实现将运行时间较短的设备作为优先备用的设备，同时也可以将“按钮”重新定义，既可以实现根据运行时间复位，也可以实现根据对设备检修的时间人为手动复位。实施例3：如图3-图5所示，图3是实现第一台运行设备的连锁逻辑框图；图4是实现第二台运行设备的连锁逻辑框图；图5是实现第三台运行设备的连锁逻辑框图。图3、图4、图5考虑的是所有DCS控制系统只设计出口母管压力，而每一台运行设备的出口没有设计压力的情况下，各系统中各设备之间的连锁控制思维关系。所述的DCS控制系统的出口母管压力根据实际系统的运行参数，对定值1重新定义，延时时间也根据系统实际工况下的联锁时间对延时功能块1重新定义。图1与图3、图4、图5结合，可以实现哪一台设备先投入优先备用，则该台设备就为优先备用设备，系统需要连锁启动的时候，就会首先连锁这台优先备用设备，可以实现控制逻辑或控制思维中的控制逻辑1、控制逻辑2-控制逻辑9、控制逻辑19-控制逻辑27。实施例4：如图6-图8所示，图6是实现第一台运行设备的连锁逻辑框图；图7是实现第二台运行设备的连锁逻辑框图；图8是实现第三台运行设备的连锁逻辑框图。图6-图8考虑的是所有DCS控制系统只设计每台运行设备出口压力，而没有设计系统出口母管压力的情况下，系统中各设备之间的连锁控制思维关系。所述的DCS控制系统中每一个运行设备的出口压力根据实际系统的运行参数，对定值2、定值3、定值4重新定义，延时时间也根据系统实际工况下的联锁时间对延时功能块2和延时功能块3重新定义。图1与图6、图7、图8结合，可以实现哪一台设备先投入优先备用，则该台设备就为优先备用设备，所述的DCS控制系统需要连锁启动的时候，就会首先连锁这台优先备用设备，可以实现控制逻辑或控制思维中的控制逻辑1、控制逻辑2-控制逻辑18。实施例5：图2（a）、图2（b）、图2（c）、图2（d）与图3、图4、图5结合，可以实现哪一台设备的运行时间短，哪一台设备就为优先备用设备，系统需要连锁启动的时候，就会首先连锁这台优先备用设备，可以实现控制逻辑或控制思维中的控制逻辑1、控制逻辑2-控制逻辑9、控制逻辑19-控制逻辑27。实施例6：图2a、图2b、图2c、图2d与图6、图7、图8结合，可以实现哪一台设备的运行时间短，哪一台设备就为优先备用设备，系统需要连锁启动的时候，就会首先连锁这台优先备用设备，可以实现控制逻辑或控制思维中的控制逻辑1、控制逻辑2-控制逻辑18。实施例7：在本发明中，当两台设备运行，第三台设备投入备用，如果其中一台设备跳闸，则连锁启动第三台设备；两台设备运行，第三台设备投入备用，如果系统出口母管压力低，则连锁启动第三台设备；两台设备运行，第三台设备投入备用，如果这两台设备中的任意一台设备的出口压力低，则连锁启动第三台设备。实施例8：在本发明中，当一台设备运行，第二台设备和第三台设备投入备用，如果第二台设备先投入备用，则第二台设备为优先备用设备，如果运行设备跳闸，则连锁启动第二台设备，如果第二台设备启动失败，则联锁启动第三台设备；假如第三台设备先投入备用，则第三台设备为优先备用设备，如果运行设备跳闸，则连锁启动第三台设备，如果第三台设备启动失败，则联锁启动第二台设备。实施例9：在本发明中，当一台设备运行，第二台设备和第三台设备投入备用，假如第二台设备先投入备用，则第二台设备为优先备用设备，如果系统的出口母管压力低，则连锁启动第二台设备，如果第二台设备启动失败或者在第二台设备运行之后系统的出口母管压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第三台设备；假如第三台设备先投入备用，则第三台设备为优先备用设备，如果系统的出口母管压力低，则连锁启动第三台设备，如果第三台设备启动失败或者在第三台设备运行之后系统的出口母管压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第二台设备。实施例10：在本发明中，当一台设备运行，第二台设备和第三台设备投入备用，假如第二台设备先投入备用，则第二台设备为优先备用设备，如果运行设备的出口压力低，则连锁启动第二台设备，如果第二台设备启动失败或者在第二台设备运行之后运行设备的出口压力仍然低又或者在第二台设备运行之后第二台设备的出口压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第三台设备；假如第三台设备先投入备用，则第三台设备为优先备用设备，如果运行设备的出口压力低，则连锁启动第三台设备，如果第三台设备启动失败或者在第三台设备运行之后运行设备的出口压力仍然低又或者在第三台设备运行之后第三台设备的出口压力仍然低，则经过一段延时，连锁启动第二台设备。根据实际系统及具体的设备，包含各种已设计的参数，将代表设备状态的信号定义为输入信号，根据系统中的现有参数，通过本方法提供的控制逻辑或控制思维进行各种搭配，并发出让设备动作的输出信号，最终实现按照实际运行需要的设备的动作关系。具体控制逻辑或控制思维是：（1）设备A运行，设备B优先投入备用，设备C联锁投入，如果设备A跳闸，联锁启动设备B；如果设备B联锁启动失败，则联锁启动设备C；（2）设备A运行，设备C优先投入备用，设备B联锁投入，如果设备A跳闸，联锁启动设备C；如果设备C联锁启动失败，则联锁启动设备B；（3）设备B运行，设备A优先投入备用，设备C联锁投入，如果设备B跳闸，联锁启动设备A；如果设备A联锁启动失败，则联锁启动设备C；（4）设备B运行，设备C优先投入备用，设备A联锁投入，如果设备B跳闸，联锁启动设备C；如果设备C联锁启动失败，则联锁启动设备A；（5）设备C运行，设备A优先投入备用，设备B联锁投入，如果设备C跳闸，联锁启动设备A；如果设备A联锁启动失败，则联锁启动设备B；（6）设备C运行，设备B优先投入备用，设备A联锁投入，如果设备C跳闸，联锁启动设备B；如果设备B联锁启动失败，则联锁启动设备A；（7）设备A和设备B运行，设备C投入联锁，如果设备A跳闸或者设备B跳闸，则联锁启动设备C；（8）设备A和设备C运行，设备B投入联锁，如果设备A跳闸或者设备C跳闸，则联锁启动设备B；（9）设备B和设备C运行，设备A投入联锁，如果设备B跳闸或者设备C跳闸，则联锁启动设备A；如果系统只设计每台设备的出口压力，而没有设计系统出口母管压力的情况下：（10）设备A运行，设备B优先投入备用，设备C联锁投入；如果设备A出口压力低，联锁启动设备B；如果设备B联锁启动失败或者设备B联锁启动后设备A出口压力低或者设备B出口压力低，则延时一段时间后联锁启动设备C；（11）设备A运行，设备C优先投入备用，设备B联锁投入；如果设备A出口压力低，联锁启动设备C；如果设备C联锁启动失败或者设备C联锁启动后设备A出口压力低或者设备C出口压力低，则延时一段时间后联锁启动设备B；（12）设备B运行，设备A优先投入备用，设备C联锁投入；如果设备B出口压力低，联锁启动设备A；如果设备A联锁启动失败或者设备A联锁启动后设备B出口压力低或者设备A出口压力低，则延时一段时间后联锁启动设备C；（13）设备B运行，设备C优先投入备用，设备A联锁投入；如果设备B出口压力低，联锁启动设备C；如果设备C联锁启动失败或者设备C联锁启动后设备B出口压力低或者设备C出口压力低，则延时一段时间后联锁启动设备A；（14）设备C运行，设备A优先投入备用，设备B联锁投入；如果设备C出口压力低，联锁启动设备A；如果设备A联锁启动失败或者设备A联锁启动后设备C出口压力低或者设备A出口压力低，则延时一段时间后联锁启动设备B；（15）设备C运行，设备B优先投入备用，设备A联锁投入；如果设备C出口压力低，联锁启动设备B；如果设备B联锁启动失败或者设备B联锁启动后设备C出口压力低或者设备B出口压力低，则延时一段时间后联锁启动设备A；（16）设备A和设备B运行，设备C投入联锁，如果设备A出口压力低或设备B出口压力低，则联锁启动设备C；（17）设备A和设备C运行，设备B投入联锁，如果设备A出口压力低或设备C出口压力低，则联锁启动设备B；（18）设备B和设备C运行，设备A投入联锁，如果设备B出口压力低或设备C出口压力低，则联锁启动设备A；如果系统只设计系统出口母管压力，而没有设计每台设备出口压力的情况下：（19）设备A运行，设备B优先投入备用，设备C联锁投入；如果系统出口母管压力低，联锁启动设备B；如果设备B联锁启动失败或者设备B联锁启动后系统出口母管压力仍然低，则延时一段时间后联锁启动设备C；（20）设备A运行，设备C优先投入备用，设备B联锁投入；如果系统出口母管压力低，联锁启动设备C；如果设备C联锁启动失败或者设备C联锁启动后系统出口母管压力仍然低，则延时一段时间后联锁启动设备B；（21）设备B运行，设备A优先投入备用，设备C联锁投入；如果系统出口母管压力低，联锁启动设备A；如果设备A联锁启动失败或者设备A联锁启动后系统出口母管压力仍然低，则延时一段时间后联锁启动设备C；（22）设备B运行，设备C优先投入备用，设备A联锁投入；如果系统出口母管压力低，联锁启动设备C；如果设备C联锁启动失败或者设备C联锁启动后系统出口母管压力仍然低，则延时一段时间后联锁启动设备A；（23）设备C运行，设备A优先投入备用，设备B联锁投入；如果系统出口母管压力低，联锁启动设备A；如果设备A联锁启动失败或者设备A联锁启动后系统出口母管压力仍然低，则延时一段时间后联锁启动设备B；（24）设备C运行，设备B优先投入备用，设备A联锁投入；如果系统出口母管压力低，联锁启动设备B；如果设备B联锁启动失败或者设备B联锁启动后系统出口母管压力仍然低，则延时一段时间后联锁启动设备A；（25）设备A和设备B运行，设备C投入联锁，如果系统出口母管压力低，则联锁启动设备C；（26）设备A和设备C运行，设备B投入联锁，如果系统出口母管压力低，则联锁启动设备B；（27）设备B和设备C运行，设备A投入联锁，如果系统出口母管压力低，则联锁启动设备A。