029] 如图3所示，集水槽正常水位为13. 7m，水位下降0. 1米（0. 1米是预设值)，阀门 全开，单位时间的进水流量为Qp经过时间At后，水位上升至13.7米，由于补水过程中 一直在进行水消耗，需要了解到这段时间单位时间内的水损失量。
[0030] 根据水位上升量0. 1及水位上升时间A t，得到水位上升速率V=0.1 / A t。设冷却 塔水位表面积为S，则单位时间内集水槽进水出水相抵后实际得到的补水量为A Q=v*s，进 而得到单位时间内水量损失的量=?: _ △ Q。即DCS运算模块后续需要控制进水阀 及水栗实现的维位补水流量。
[0031] DCS根据内置曲线，查找Q#7K对应的水栗频率和阀门开度，并优先选择水栗频率最 低的曲线数据，并将阀门开度信号、变频信号传递给进水阀、水栗的变频器，使得单位时间 内水塔的补水量与损失量一致，以使冷却塔水位维持在正常水平。
[0032] 如图4所示，集水槽正常水位为13. 7m，水位上升0. 1米，水栗频率降到80%进行补 水(也可以为其他设定的百分比，根据具体情况选取)，此时单位时间内的补水流量为Qm。 观察时间A t内水位是否下降至13. 7米。
[0033] 如果是的话，则根据水位下降高度0. 1及水位上升时间At，得到水位下降速率 V=0.1 /At。设冷却塔水位表面积为S，则单位时间内的补水差值为A Q=V*S，进而得到单位 时间内所需补水量为Q#7X =Qm+ A Q。
[0034] 如果否的话，则阀门全关，等水位由于损耗下降到13. 7米，根据水位下降高度及 水位上升时间A t，得到水位下降速率V。设冷却塔水位表面积为S，则单位时间内集水槽进 水出水相抵后实际得到的补水量为AQ=V*S，进而得到单位时间内所需维位补水流量为Q # 水=A Q 〇
[0035] DCS根据内置曲线，查找Q#7K对应的水栗频率和阀门开度，并优先选择频率最低的 曲线数据，然后将阀门开度信号、变频信号传递给进水阀、水栗的变频器，使得单位时间内 补水量与损失量一致，冷却塔水位维持在正常水平。
[0036] 综上，本发明的工作流程可概括为： 步骤1.在水栗频率相同的条件下，改变进水阀阀门开度，测量对应的水流量，以阀门 开度为横坐标，以水流量为纵坐标绘制阀门开度与水流量的关系曲线；接着，水栗频率改 变，绘制变化后的频率下阀门开度与水流量的关系曲线；如此反复，直到确定好不同频率下 的阀门开度与补水流量的关系曲线； 步骤2.将关系曲线存入DCS控制模块； 步骤3.测量冷却塔集水槽实际的水位； 步骤4.判断集水槽实际的水位是否为正常水位，如果是，则不进行任何操作，如果否， 则执行步骤5 ; 步骤5.判断是高于正常水位还是低于正常水位，其中： 如果低于正常水位，则DCS控制模块进行以下步骤： 步骤1:阀门打开进水，直到恢复到正常水位； 优选的，阀门全开进行补水，速度快且节能。
[0037] 步骤2:DCS控制模块计算得到补水期间单位时间内冷却塔进水阀的进水流量与 水损耗相抵后集水槽的实得补水流量； 实得补水流量=水位上升量*水位表面积/补水时间。
[0038] 步骤3:DCS控制模块计算单位时间内水的维位补水流量，所述维位补水流量等于 单位时间阀门进水流量与冷却塔实际补水流量的差值； 维位补水流量=进水流量-实得补水流量； 步骤4:DCS控制模块在关系曲线图中查找维位补水流量对应的水栗频率和阀门开度； 步骤5:DCS控制模块根据关系曲线数据，对进水阀、水栗的变频器进行调节。
[0039] 如果高于正常水位，则DCS控制模块进行以下步骤： 步骤1:降低水栗频率到设定的百分比，经过设定时间后检测是否恢复到正常水位； 如果恢复到正常水位，则DCS控制模块计算单位时间内水的维位补水流量，所述维位 补水流量等于单位时间进水流量与集水槽的水位下降流量的和；其中； 水位下降流量=水位下降高度*水位表面积/补水时间； 维位补水流量=进水流量+水位下降流量； 如果水位继续上升，则阀门全关，停止补水，直到下降至正常水位，DCS控制模块得到单 位时间内集水槽的水位下降流量及维位补水流量； 维位补水流量=水位下降流量=水位下降高度*水位表面积/补水时间； 步骤2 :在关系曲线图中查找维位补水流量对应的水栗频率和阀门开度； 步骤3:DCS控制模块根据关系曲线数据，对阀门开度信号、变频信号发送给进水阀、水 栗的变频器进行调节。
[0040] 优选的，DCS控制模块选择水栗频率最低的曲线，将对应的阀门开度信号、变频信 号发送给进水阀、水栗的变频器进行调节。
[0041] 本发明的有益效果为； 本发明充分利用DC的运算和逻辑控制功能，得到精确的损失水量值。通过逻辑设定，DCS在内置关系曲线点中自动挑选最节能的水栗频率及阀门开度组合，并输出控制信号给 水栗和阀门，保证补水量与损失水量一致。本发明可有效控制水位变幅，同时实现系统节能 的目的。
【主权项】
1.基于DCS的高位收水冷却塔恒定水位控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1.在水栗频率相同的条件下，改变进水阀阀门开度，测量对应的水流量，以阀门 开度为横坐标，以水流量为纵坐标绘制阀门开度与水流量的关系曲线；接着，水栗频率改 变，绘制变化后的频率下阀门开度与水流量的关系曲线；如此反复，直到确定好不同频率下 的阀门开度与补水流量的关系曲线； 步骤2.将关系曲线存入DCS控制模块； 步骤3.测量冷却塔集水槽实际的水位； 步骤4.判断集水槽实际的水位是否为正常水位，如果是，则不进行任何操作，如果否， 则执行步骤5 ; 步骤5.判断是高于正常水位还是低于正常水位，其中： 如果低于正常水位，则DCS控制模块进行以下步骤： SI:阀门打开进水，直到恢复到正常水位； 52 :DCS控制模块计算得到补水期间单位时间内冷却塔进水阀的进水流量与水损耗相 抵后集水槽的实得补水流量； 实得补水流量=水位上升量*水位表面积/补水时间。 53 :DCS控制模块计算单位时间内水的维位补水流量，所述维位补水流量等于单位时 间阀门进水流量与冷却塔实际补水流量的差值； 维位补水流量=进水流量-实得补水流量； 54 :DCS控制模块在关系曲线图中查找维位补水流量对应的水栗频率和阀门开度； 55 :DCS控制模块根据关系曲线数据，对进水阀、水栗的变频器进行调节； 如果高于正常水位，则DCS控制模块进行以下步骤： SI:降低水栗频率到设定的百分比，经过设定时间后检测是否恢复到正常水位； 如果恢复到正常水位，则DCS控制模块计算单位时间内水的维位补水流量，所述维位 补水流量等于单位时间进水流量与集水槽的水位下降流量的和；其中 水位下降流量=水位下降高度*水位表面积/补水时间； 维位补水流量=进水流量+水位下降流量； 如果水位继续上升，则阀门全关，停止补水，直到下降至正常水位，DCS控制模块得到单 位时间内集水槽的水位下降流量及维位补水流量； 维位补水流量=水位下降流量=水位下降高度*水位表面积/补水时间； 52 :在关系曲线图中查找维位补水流量对应的水栗频率和阀门开度； 53 :DCS控制模块根据关系曲线数据，对阀门开度信号、变频信号发送给进水阀、水栗 的变频器进行调节。2.如权利要求1所述的基于DCS的高位收水冷却塔恒定水位控制方法，其特征在于，实 际水位低于正常水位时，阀门全开进行补水。3.如权利要求1所述的基于DCS的高位收水冷却塔恒定水位控制方法，其特征在于， DCS控制模块选择水栗频率最低的曲线，将对应的阀门开度信号、变频信号发送给进水阀、 水栗的变频器进行调节。4.如权利要求1所述的基于DCS的高位收水冷却塔恒定水位控制方法，其特征在于，利 用液位器进行水位信号检测，所述液位器向DCS控制模块发送液位信号，DCS控制模块根据
【专利摘要】本发明提供了一种基于DCS的高位集水冷却塔水位维持方法，本发明改变以往思路，变被动为主动，预先将维位补水流量、进水阀阀门开度与水泵频率关系曲线植入DCS控制系统中，在冷却塔水位变化时，计算得到单位时间内冷却塔的进水水量与损失水量，DCS控制模块根据关系曲线数据，对阀门开度信号、变频信号发送给进水阀、水泵的变频器进行调节，保证最终的补水量与损耗量一致，即可维持水位正常。
【IPC分类】G05D27/02
【公开号】CN105068582
【申请号】CN201510290715
【发明人】曾华, 廖内平, 吴浪洲, 杨卓颖
【申请人】中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月1日