专利名称：热控专业被控对象清册自动生成方法
技术领域：
本发明涉及一种大型发电厂设计中的自动生成方法，尤其是一种发电厂设计中热控专业被控对象清册的自动生成方法。
背景技术：
在大型火力发电厂设计工作中，多采用不依赖于计算机程序语言独立存在的KKs 编码作为基础数据进行信息的传输，KKs编码还可以与其他编码混合使用，为电厂信息系统的建立以及与其他行业间的多元化交流提供极大方便。在进行PID设计时，系统图中的阀门、管道以及仪表等设备都有各自独立的信息，这些信息，如何能在后续设计中自动得到， 避免在设计时需要翻阅大量资料进行查找，而且最终也没有统一的清册生成，为工作人员的查找、分析带来很大不便。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种热控专业被控对象清册自动生成方法，在实现被控对象清册自动生成的同时，保证了清册内容的准确性。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种热控专业被控对象清册自动生成方法，所述被控对象主要包括系统中的阀门、安装该阀门的管道以及该管道上安装的仪表，该方法基于KKs编码技术及相关计算机程序的支持，包括以下步骤a.对基于PID设计的系统图进行扫描，采集图中各个IO测点的16位编码；b.将步骤a中采集的16位编码进行排序、分解，根据前12位编码确定被控对象的 KKs编码，根据后4位编码信号确定被控对象的控制指令；c.确定阀门的相关参数根据步骤b中确定的同一阀门的控制指令以及控制指令的数量，调取数据库中的标准信号类型代码库，以确定该阀门的信号类型代码；根据数据库中的标准被控对象子类型库确定该阀门的子类型；根据数据库中的阀门清册确定阀门的名称、分类、以及安装管道及区位号；d.确定与步骤c中阀门相关的管道参数根据步骤c确定的管道的KKs编码，调取数据库信息，确定该管道的压力等级、设计温度以及管道材质；e.根据步骤d确定的管道的参数，首先判断在该种管道材质下，管道设计温度是否超过最高温度限值，如超过则报错；如没超过，说明管道的设计温度、管道材质选材合理； 再根据该设计温度和压力等级确定阀门的压力值；f.根据步骤d确定的管道查找该管道上的仪表，并根据管道的压力等级或设计温度确定仪表量程的上、下限值；g.重复步骤c至步骤f ；h.将步骤b至步骤f确定的被控对象参数，采用excel表间数据互调技术，自动生成excel列表形式的被控对象清册。
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本发明所述步骤e的改进在于步骤e中阀门的压力值采用下式计算得出P = P2+ (W2-X) * (P1-P2) / (W2-W1)式中X为阀门所对应的管道设计温度；W1为管道温度所在温度范围的下端值；W2为管道温度所在温度范围的上端值；P1为该压力等级范围内W1所对应的压力下端值；P2为该压力等级范围内W2所对应的压力上端值；P为要确定的阀门压力值。本发明所述步骤f的改进在于步骤f中的仪表量程上、下限值的确定方法为首先根据仪表的KKs编码分析仪表的类型，当仪表为压力表时，管道设计压力的1. 5倍为压力表承受的最大压力值，此最大压力值对应的标准量程的上限即为仪表的上限值，下限值为零；当仪表为温度表时，将管道设计温度与数据库中的标准温度比照表对照，得出仪表的上、下限值。由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步在于本发明能够根据热机专业提供的参数以及热控专业中的仪表清册等有关内容，结合计算机程序，进行分析汇总，从而自动生成被控对象清册，大大节省了人力的投入，保证了被控对象清册的准确性的同时，提高了工作效率。
图1 是本发明的程序流程图；图2 为本发明实施例所自动生成的清册。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步详细说明图1是被控对象清册自动生成方法的流程图，本发明应用于电厂的PID系统中，用于对系统图中的各个被控对象进行分析，以生成被控对象清册。其中被控对象主要包括系统中的阀门、安装该阀门的管道以及该管道上安装的仪表。自动生成方法基于KKs编码技术和计算机程序的支持，具体步骤如下所述a.对基于PID设计的系统图进行扫描，采集图中各个IO测点的16位编码，一般一个系统图中有数千个测点；例如采集到一组编码30LBQ60AA402XB01、30LBQ60AA402XB91、 30LBQ60AA402XB02。b.将步骤a中采集的三个16位编码进行排序、分解，根据前12位编码确定被控对象的KKs编码，根据后4位编码信号确定被控对象的控制指令；延续上例，排序后得到30LBQ60AA402XB0130LBQ60AA402XB0230LBQ60AA402XB91分析此组编码的前12位均为30LBQ60AA402，为阀门的KKs码类型，并且控制指令有三个分别为XB01、XB02、XB91。c.确定阀门的相关参数根据步骤b中确定的同一阀门的控制指令以及控制指令的数量，调取数据库中的标准信号类型代码库，以确定该阀门的信号类型代码；根据数据库中的标准被控对象子类型库确定该阀门的子类型；根据数据库中的阀门清册确定阀门的名称、分类、以及安装管道及区位号；延续上例，从数据库中的标准信号类型代码库中调取此阀门的信号类型代码，现找出符合条件的普通开关型气动阀HS_P2和单电控电磁阀HS_S2，它们都有三个指令，并且指令分别也是XBO1、XB02、XB91 ；进一步通过该被控对象阀门的KKs码，调取信息存储模块中热机专业的阀门清册，从清册中查到30LBQ60AA402阀门的控制形式为气动薄膜式(气动式)，所以可定出该信号类型代码是HS_P2。根据阀门的信号类型代码HS_P2，与数据库中的标准被控对象子类型库进行比较， 从而找出与该信号类型代码相对应的阀门子类型为单电控开关型气动门。根据阀门的KKs码30LBQ60AA402，调取数据库中的相对应的热机专业的阀门清册，查找阀门相关信息为阀门名称是三段抽汽止回阀前疏水阀，即为阀门的名称； 阀门的运行方式为气动薄膜(气动式)，即为阀门的分类；阀门对应管道的KKs码是 30LBQ60BR401，即为阀门所在的安装管道；阀门的安装点3F，即为阀门所在的区位号。d.确定与步骤c中阀门相关的管道参数根据步骤c确定的管道的KKs编码，调取数据库信息，确定该管道的压力等级、设计温度以及管道材质；延续上例，与KKs码为30LBQ60AA402的阀门相应的管道的KKs码是 30LBQ60BR401，根据数据库中管道清册的信息查找到该管道的压力等级为V10C12，即压力等级是IOMpa(IOOKGf)，此管道的设计压力为5. 37Mpa，符合设计要求；管道的材质为碳素钢20号钢；管道的设计温度是337. 2度。e.根据步骤d确定的管道的参数，首先判断在该种管道材质下，管道设计温度是否超过最高温度限值，如超过则报错；如没超过，说明管道的设计温度、管道材质选材合理； 再根据该设计温度和压力等级确定阀门的压力值；延续上例，调取数据库中的材料使用限值温度表，找到管道材质是碳素钢20号钢的最高适用温度为427°C，此时我们用的设计温度是337. 2度，没有超过最高限定值，选材符合要求。然后再根据管道材料的压力等级和管道设计温度确定阀门的压力值。由于数据库中存储的专业规程中温度、压力值信息数据量相对较少。因此在查找相应的温度压力值而不存在时，只能提取近似值，本发明可将阀门压力值相对于管道材料的压力等级与温度额定值曲线表，采用数学插值法进行压力值的细化计算。首先根据确定的管道温度和压力等级，选取温度所在范围Wp W2，和压力等级所在范围PpP2 ；然后，根据如下公式实现P = P2+ (W2-X) * (P1-P2) / (W2-W1)式中X为阀门所对应的管道设计温度；W1为管道温度所在温度范围的下端值；W2为管道温度所在温度范围的上端值；P1为该压力等级范围内W1所对应的压力下端值；P2为该压力等级范围内W2所对应的压力上端值；P为要确定的阀门压力值。延续上例，选取的温度范围为W1-W2 :315_；343，压力等级为P1-P2 :7. 1-7. 0，得出该阀门的压力值为P = 7+ (343-337. 2) * (7. 1-7) / (343-315) = 7. 0207Mpaf.根据步骤d确定的管道查找该管道上的仪表，并根据管道的压力等级或设计温度确定仪表量程的上、下限值；进行仪表上、下限值确定时，首先根据仪表的KKs编码分析仪表的类型，当仪表为压力表时，管道设计压力的1. 5倍为压力表承受的最大压力值，此最大压力值对应的标准量程的上限即为仪表的上限值，下限值为零；当仪表为温度表时，将管道设计温度与数据库中的标准温度比照表对照，得出仪表的上、下限值。延续上例，在系统图中可查找出KKs码为30LBQ60BR401的管道上安装有两块仪表，其 KKs 码分别为 30LBQ70CP101 和 30LBQ70CT501。首先分析KKs码为30LBQ70CP101的仪表为压力表(CP代表压力)，然后结合步骤 d中查出的管道的设计压力5. 37Mpa，将此设计压力乘以1. 5倍得出压力表承受的最大压力值为5. 37X 1.5 = 8. 055Mpa ；然后将该压力表的最大压力值传输给信息比对模块，信息比对模块提取存储模块中的信息进行查找比对，得出8. 055Mpa落在标准量程6和10之间，则可以确定该压力表的量程上限为lOMpa，下限确定为0。此时即完成该压力表的量程上、下限的自动确定。分析KKs编码为30LBQ70CT501的仪表为温度表(CT代表温度表)，此时还需要判断仪表KKs编码的第十位，如果第十位是“ 1，，则为温度变送器，“2”为金属壁温热电偶，“3” 为电站测温热电阻，“5”为双金属温度计等等，这样可以进一步确定该仪表是双金属温度计。结合步骤d中得出的该管道的设计温度为337. 2度，由于该仪表是双金属温度计，选取双金属温度计标准温度比照表，查到如果设计输入的温度是在240 360之间，量程的上限应取为400度，量程的下限应取为O度，此时设计温度是337. 2度，是落在240 360之间， 所以得出该仪表的上限值为400度，下限值为0度。至此，系统图中以一个阀门为基础的一系列管道、仪表等的相关信息即可全部得
出οg.重复步骤c至步骤f ；直到系统图中的各个被控对象全部汇总完成。h.将步骤b至步骤f确定的被控对象参数，采用excel表间数据互调技术，自动生成excel列表形式的被控对象清册。延续上例，所生成的与此阀门相关的被控对象清册如图2所示。
权利要求
1.一种热控专业被控对象清册自动生成方法，所述被控对象主要包括系统中的阀门、 安装该阀门的管道以及该管道上安装的仪表，其特征在于该方法基于KKs编码技术及相关计算机程序的支持，包括以下步骤a.对基于PID设计的系统图进行扫描，采集图中各个IO测点的16位编码；b.将步骤a中采集的16位编码进行排序、分解，根据前12位编码确定被控对象的KKs 编码，根据后4位编码信号确定被控对象的控制指令；c.确定阀门的相关参数根据步骤b中确定的同一阀门的控制指令以及控制指令的数量，调取数据库中的标准信号类型代码库，以确定该阀门的信号类型代码；根据数据库中的标准被控对象子类型库确定该阀门的子类型；根据数据库中的阀门清册确定阀门的名称、 分类、以及安装管道及区位号；d.确定与步骤C中阀门相关的管道参数根据步骤C确定的管道的KKs编码，调取数据库信息，确定该管道的压力等级、设计温度以及管道材质；e.根据步骤d确定的管道的参数，首先判断在该种管道材质下，管道设计温度是否超过最高温度限值，如超过则报错；如没超过，说明管道的设计温度、管道材质选材合理；再根据该设计温度和压力等级确定阀门的压力值；f.根据步骤d确定的管道查找该管道上的仪表，并根据管道的压力等级或设计温度确定仪表量程的上、下限值；g.重复步骤c至步骤f；h.将步骤b至步骤f确定的被控对象参数，采用excel表间数据互调技术，自动生成 excel列表形式的被控对象清册。
2.根据权利要求1所述的热控专业被控对象清册自动生成方法，其特征在于所述步骤e中阀门的压力值采用下式计算得出P = P2+(W2-X)* (P1-P2)/(W2-W1)式中x为阀门所对应的管道设计温度；W1为管道温度所在温度范围的下端值；W2为管道温度所在温度范围的上端值；P1为该压力等级范围内W1所对应的压力下端值；P2为该压力等级范围内W2所对应的压力上端值；P为要确定的阀门压力值。
3.根据权利要求1所述的热控专业被控对象清册自动生成方法，其特征在于所述步骤f中的仪表量程上、下限值的确定方法为首先根据仪表的KKs编码分析仪表的类型，当仪表为压力表时，管道设计压力的1.5倍为压力表承受的最大压力值，此最大压力值对应的标准量程的上限即为仪表的上限，下限值为零；当仪表为温度表时，将管道设计温度与数据库中的标准温度比照表对照，得出仪表的上、下限值。
全文摘要
本发明涉及一种发电厂设计中热控专业被控对象清册的自动生成方法，该系统基于KKs编码技术及相关主控程序的支持，以阀门的KKs编码为基础，依次得出与之相关的管道和仪表的相关数据，并自动生成excel清册。本发明能够根据热机专业提供的参数以及热控专业中的仪表清册等有关内容进行分析汇总而自动生成被控对象清册，大大节省了人力的投入，保证了被控对象清册准确性的同时，极大地提高了工作效率。
文档编号G05B19/04GK102346449SQ201110123148
公开日2012年2月8日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者米景平 申请人:河北省电力勘测设计研究院