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基于MCGS的现代电站燃油系统流量的累积计算 【摘要】本文阐明了现代电站燃油系统的结构和PLC程序设计，进而设计出了基于MCGS的现代电站燃油系统流量的累积计算。 【关键词】燃油系统；流量； PLC；MCGS；上位机1 研究现代电站燃油系统流量的累积计算的背景、目的和意义 目前国内电站有火力、水利、核能等几种。水电站受到自然条件的限制，发电能力起伏较大，风力电站的装机容量一般只有几十兆瓦，燃机由于燃气的价格昂贵，国内燃机很长时间处于停机保养阶段。核电在国内刚刚起步，所以国内主要以火力燃煤机组为主。 燃煤机组在启、停以及负荷变化大的时候，为了锅炉的稳定燃烧，需要投油助燃。现代电站基于稳定、经济运行的考虑，电站的总发热量是定值，根据燃油流量即可计算出相应地燃煤指令。因此，燃油系统流量的计算对于电站FUEL MASTER能否正常经济运行有着深远的意义。 2 模拟实现的硬件描述 本课题是对燃油系统流量的累积计算，其中应用的硬件设备有（如图1）：交流电机及水泵、上水箱、流量检测计、阀1、阀2、阀4、压力检测计等。储水箱作为燃油系统中的油罐；交流电机及水泵作为燃油系统中的油泵；流量计作为燃油系统中的检测点1处的电磁式流量计即测量输入流量；压力计作为燃油系统中的检测点2处电磁式流量计即间接测量输出流量；2号水管作为燃油系统中的上母管即输入油管；3号水管作为燃油系统中的下母管即输出油管；上水箱作为燃油系统中的锅炉。这样可以用此系统近似模拟现代电站的燃油系统。 3 PLC（S7-200）程序设计 模拟实现的硬件接线按2图进行。本课题中基于滤波算法、模拟量通道以及经济性的种种考虑，我选择西门子CPU224XP作为下位机。在实际工程中干扰信号总会存在，所以在采样时必须对信号进行滤波，使累积结果比较精确。因为本课题里面要做流量累加，所以应对流量进行滤波，我选择的是算术平均值滤波。 方法：把连续取N个采样值放入N个存储单元中，然后把存储单元中的数据依次向前一个存储单元中传送，第N个存储单元中的数据被“冲掉”，再把采样到的新的数据的1/N放入第一个存储单元中，再然后把N个存储单元中的数据相加，这样就可获得新的滤波结果。 程序流程图如下： 其中Y（N）、Y（N-1）、Y（N-2）、Y（N-3）为每次从通道读到的信号的1/4；AIW为从通道读到的信号；Z为滤波值。 PLC（S7-200）程序设计的总体系统框图如图4所示： 程序流图如下： PLC（S7-200）的STL图如下： 4 上位机的实现 4.1 工程简介 通过介绍一个水箱系统的组态过程，来模拟现代电站的燃油系统。本工程中涉及到动画制作、控制流程的编写、模拟设备的连接、输入框的显示、实时曲线显示等多项组态操作。 4.2 工程与画面的建立 鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，在D：＼MCGS＼WORK＼下自动生成新建工程，将工程名定义为：”燃油系统.MCGS”，这样就建立了工程。 在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。将窗口名称改为：燃油系统；窗口标题改为：燃油系统，其它不变，单击“确认”。在“用户窗口”中，选中“燃油系统”，点击右键，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。 4.3 编辑、设置画面 4.3.1 编辑画面 选中“燃油系统”窗口图标，单击“动画组态”，进入动画组态窗口，开始编辑画面： （1）单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱； （2）选择“工具箱”内的“插入元件”，弹出“对象元件库管理”选中“泵12” ，同种方法选择：管道51、阀11、时钟2； （3）选择“工具箱”内的“直线” 勾画油枪； （4）选择“工具箱”内的“流动块” 放在恰当的位置，同种方法选择：九个标签、三个输入框、两个标准按钮、一个实时曲线。 4.3.2 设置画面属性 本文来源：https://www.dywdw.cn/7653133c084e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c18.html
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2022-11-06
