Система и способ контроля уровня жидкости в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции
SYSTEM AND METHOD FOR CONTROL OF LIQUID LEVEL IN DEAERATOR BASED ON CONTROL OF TIME SEQUENCE AND CALCULATION OF INVERSE FUNCTION

Область техники
Заявленная группа изобретений относится к области контроля, и оно касается системы и способа контроля уровня жидкости в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции.
Уровень техники
Для более стабильного контроля уровня жидкости в деаэраторе на многих энергоблоках предусматриваются трубопроводы и клапаны с разной пропускной способностью и параллельным расположением, предназначенные для управления расходом конденсационной воды, поступающей в деаэратор, см. схему 1. Как правило, при низкой нагрузке блока и потребности в питательной воде не более 1800 т/ч, контроль уровня в деаэраторе производится с помощью клапана с малым расходом, при высокой нагрузке блока и потребности в питательной воде более 1800 т/ч, контроль уровняв деаэраторе производится с помощью клапана с большим расходом или совместно контролировать уровень в деаэраторе с помощью клапанов с большим и малым расходами. Расположение оборудования контроля уровня в деаэраторе и способ контроля на блоках 5 и 6 Тяньваньской АЭС было основано на этом подходе, поскольку команда на положения клапана должна быть назначена двум клапанам, при проведении логических испытаний для контроля уровня в деаэраторе выявлено много проблем с исходным проектом, наиболее серьезный недостаток – невозможность реализовать автоматическое и безвозмущенное переключение регулятора и клапанов. Эти недостатки оказывают весьма непродуктивное воздействие на безопасную эксплуатацию энергоблоков, поэтому необходимо оптимизировать существующую логику управления.
1
2
1
2
Как показано на схеме 2, в существующем методе контроля выход регулятора PI подключен к контакту ''автоматической команды'' ручного манипулятора регулятора, а ''выходное значение'' ручного манипулятора регулятора распределяет общую команду на положения клапана через функцию F(X) и функцию F(X), при этом команда после вычисления функции F(X) непосредственно воздействует на малый клапан, а команда после вычисления F(X) действует на большой клапан через ручной манипулятор клапана с большим расходом. Важные контакты, такие как "режим отслеживания", "Значение отслеживания", "Автоматический режим" модуля ручного манипулятора AMAN для реализации безвозмущенного переключения, "следящий/автоматический режима", "Значение отслеживания" для PID модуля регулятора PI и т.д., являются конфигурациями. Основными характеристиками являются:
1) Отсутствует логика отслеживания регулятора PI в неавтоматическом режиме ручного манипулятора регулятора;
2) В ручном манипуляторе регулятора, ручном манипуляторе клапана с большим расходом отсутствует логика отслеживания;
3) В клапане с малым расходом отсутствует ручной манипулятор и связанная с ним логика управления.
4) Режим использования клапана является одиночным, и свободное сочетание ручного автоматического управления большим клапаном и малым клапаном не может быть выполнено. Поэтому возникают следующие проблемы: при включении в автоматический режим ручного манипулятора регулятора и ручного манипулятора клапана не может быть реализовано безвозмущенное переключение, что приводит к сильному встряхиванию регулятора PI и может даже привести к отключению турбоагрегата и останову реактора; невозможно реализовать ручное и автоматическое управление малым клапаном отдельно, невозможно реализовать свободное сочетание ручного и автоматического управления большим и малым клапанами, управление более не достаточно гибкое, применимость плохая, и способность справляться с неисправностями и техническим обслуживанием клапанов в рабочем режиме слабая.
Раскрытие сущности изобретения
Технический результат настоящего изобретения заключается в предоставлении системы и способа контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции, которые могут обеспечивать безвозмущенное переключение между ручным манипулятором регулятора и ручным манипулятором клапана.
Технические мероприятия данного изобретения указаны ниже:
Система контроля уровня жидкости в деаэраторе включает в себя регулятор PI, ручной манипулятор регулятора и ручной манипулятор клапана с большим расходом, указанный регулятор PI подаёт сигнал общей команды автоматического управления положением клапана на ручной манипулятор регулятора, который преобразуется в входной сигнал автоматического управления большим клапаном через ручной манипулятор регулятора и направляется в ручной манипулятор  клапана с большим расходом;
Также включает в себя общий блок распределения команд на положение клапана, соединенный с выходным концом ручного манипулятора регулятора, ручной манипулятор клапана с малым расходом, соединенный с выходным концом общего блока распределения команды на положение клапана;
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания, соединяющийся с входным концом ручного манипулятора регулятора;
Два блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, один из них подключен к входному концу ручного манипулятора клапана с малым расходом, а другой подключен к входным концам регулятора PI, ручного манипулятора регулятора и ручного манипулятора большого клапана соответственно.
Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, соединяющийся с общим блоком распределения команд на положение клапана и входным концом ручного манипулятора клапана с малым расходом, блок определения режима работы клапанов, подключенный к входным клеммам общего блока распределения команд на положение клапанов, блока вычисления значения невозмущённого отслеживания и одного из блоков управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим;
Описанный ручной манипулятор клапана с малым расходом отправляет команду управления малому клапану отдельно;
Блок определения режимов работы клапанов предназначается для определения ручного и автоматического режимов работы большого клапана и малого клапана;
Общий блок распределения команд на положение клапана используется для переключения различных диапазонов управления между отдельным автоматическим режимом малого клапана и автоматическим режимом обоих клапанов;
Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим предназначается для входа в режим отслеживания перед вводом в автоматический режим, чтобы команды верхнего и нижнего уровней были согласованы, а затем в следующую секунду перейти в автоматический режим.
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания предназначается для расчета значений отслеживания в разных режимах. Описанный блок определения режимов работы клапанов, путем вызова состояния по включению и отключению ручного и автоматического режимов большого клапана, малого клапана, так же и по оценки логики, выводит 4 режима работы: отдельный автоматический режим большого клапана, отдельный автоматический режим малого клапана, автоматический режим обоих клапанов и ручной режим обоих клапанов, и позволяет, что сигнал определения 4 режимов работы может быть вызван другим блоком зоны.
Описанные сигналы для определения 4 режимов следующие: при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан не введен в автоматический, по схеме И подаётся сигнал “отдельный автоматический режим большого клапана”; при обеспечении двух условий, именно когда малый клапан введен в автоматический режим, большой клапан не введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “отдельный автоматический режим малого клапана”; при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан тоже введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “автоматический режим обоих клапанов”; при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан не введен в автоматический режим, малый клапан тоже не введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “ручной режим обоих клапанов”;
Указанный общий блок распределения команд на положение клапана выводит сигнал команды на открытие большого клапана. Сигнал команды на открытие большого клапана передается непосредственно в место интерфейса автоматической команды ручного манипулятора большого клапана, или в соответствии с ручным и автоматическим режимами, в котором находится в то же время, проводится выбор из двух режимов (отдельного автоматического режима малого клапана и не отдельного автоматического режима малого клапана) и вывод, выходное значение передается в место интерфейса автоматической команды на ручной манипулятор клапана с малым расходом.
1
1
1
1
1
5
5
5
5
5
2
2
2
2
2
1
2
5
1
5
2
Описанный общий блок 3 распределения команд на положение клапана  выводит сигнал команды по степени открытия большого клапана через функциональный модуль F2(X); Через функциональные модули F1(X) и F5(X) осуществляется выбор из отдельного автоматического режима малого клапана и не отдельного автоматического режима малого клапана и вывод; среди них, F(X) составляет y=2.5x,0≤x≤16,0≤y≤40; F(X) составляет y=2.78x, 0≤x≤36, 0≤y≤100; F(X) составляет y=1.19(x-16), 16≤x≤100, 0≤y≤100. Как x, так и x и x являются общими командными сигналами на положения клапана, собранными соответствующими функциями, y – команда на степень открытия малого клапана для не отдельного автоматического режима малого клапана, y – команда на степень открытия малого клапана для отдельного автоматического режима малого клапана», y – команда на степень открытия большого клапана.
Описанный блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим используют импульсные модули и модули задержки, которые отдельно соединяются с четырьмя сигналами: ввод малого клапана в автоматический режим, переключение малого клапана в ручной режим, переключение большого клапана в ручной режим, ввод большого клапана в автоматический режим, для реализации автоматического режима и образования следящих сигналов для ручного манипулятора регулятора, регулятора PI.
При вводе в автоматический режим малого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора малого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится через 3 секунды  задержки, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима малого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора малого клапана;
При вводе в автоматический режим большого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима слежения ручного манипулятора большого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится через 3 секунды с задержкой, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима большого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора большого клапана;
При переключении малого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;
При переключении большого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом на 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;
Когда логический элемент ИЛИ получает не менее одного из 2-секундных импульсных сигналов, сформированных по операциям ввода малого клапана в автоматический режим, переключения малого клапана в ручной режим, ввода большого клапана в автоматический режим и переключения большого клапана в ручной режим, на его выходе будет сформирован 2-секундный импульсный сигнал короткого отслеживания для ручного манипулятора регулятора, который отправляется в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора регулятора.
Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «1», он непосредственно преобразуется в команду на начало автоматического вычисление регулятором PI, эта команда передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в автоматический режим. Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «0», непосредственно преобразуется в команду, по которой регулятора PI начинает следящий расчёт, эта команда передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в следящий режим.
3
6
4
Описанный блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания включает в себя два сумматора, а именно первый сумматор и второй сумматор, и включает в себя три модуля выбора, а именно первый модуль выбора – модуль выбора отдельного автоматического режима малого клапана, и второй модуль выбора – модуль выбора отдельного автоматического режима большого клапана, а третий модуль выбора представляет собой модуль выбора автоматического режима обоих клапанов. Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания вычисляет выходное значение ручного манипулятора малого клапана через функциональный модуль F(X) и F(X), соответственно, и выходное значение ручного манипулятора большого клапана через функциональный модуль F(X).
3
Посредством вычисления F(X) выводится сигнал значения отслеживания малого клапана в «не отдельном автоматическом режиме малого клапана» и передается на вход первого сумматора.
6
Посредством вычисления  F(X) выводится сигнал значения отслеживания малого клапана в «отдельном автоматическом режиме малого клапана» и передается на вход первого модуля выбора.
4
Посредством вычисления F(X) выводится сигнал значения отслеживания большого клапана и передается на вход первого сумматора и второго сумматор соответственно.
3
4
Выходные сигналы F(X) и F(X) вычисляются первым сумматором для формирования сигналов значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов и передаются в третий модуль выбора.
Сигналы F4(X) и константы коррекции вычисляются вторым сумматором для формирования сигнала значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана и передаются во второй модуль выбора.
Выход третьего модуля выбора представляет собой сигнал конечного значения отслеживания, который передается на интерфейс значения отслеживания ручного манипулятора регулятора 7.
6
6
Когда малый клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает и выводит сигнал значения отслеживания малого клапана в режиме “отельный автоматический режим малого клапана", рассчитанный с помощью F(X). Второй модуль выбора выбирает и выводит выходное значение первого модуля выбора. Третий модуль выбора выбирает выходное значение второго модуля выбора, то есть конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания малого клапана в "отдельном автоматическом режиме малого клапана", рассчитанный с помощью F(X).
Когда большой клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает выходное значение и передает его второму модулю выбора, но оно не выбрано. Второй модуль выбора выводит выходное значение второго сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана. Третий модуль выбора выбирает и выводит выходное значение второго модуля выбора, т.е. конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания большого клапана, передаваемый вторым сумматором в отдельном автоматическом режиме.
При автоматическом режиме обоих клапанов выход трех модулей выбора составляет: когда выходные значения, выбранные первым модулем выбора и вторым модулем выбора, передаются в третий модуль выбора, но они не выбраны. Третий модуль выбора выводит выходное значение первого сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов, а конечным выходным значением является сигнал значения слежения в автоматическом режиме большого клапана, передаваемый вторым сумматором.
С помощью описанной системы контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции, способ контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции выполняет следующие операции:
Шаг 1: При включении клапанов с малым или большим расходом в автоматический режим рабочий сигнал поступает одновременно в блок определения режима работы клапанов и во 2-ой блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим.
Шаг 2: Блок определения режимов работы клапанов немедленно завершает определение режима работы клапана и формирует сигнал режима работы клапана, который отправляется в общий блок распределения команд на положение клапана и блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания.
Шаг 3: Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим сразу формирует следящий сигнал клапана и отправляется в ручной манипулятор клапана с малым расходом или в ручной манипулятор клапана с большим расходом; формирует следящий сигнал ручного манипулятора регулятора и отправляется в ручной манипулятор регулятора; формирует автоматический/следящий сигнал регулирования PI, отправляется в регулятор PI.
Шаг 4: Ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, и сигнал ввода клапана в автоматический режим, а также входной командный сигнал ввода автоматического управления ручным манипулятором малого клапана или ручным манипулятором большого клапана от общего блока распределения команд на положение клапана. Когда ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом сразу поступает в следящий режим, значением отслеживания является выходное значение ручного манипулятора малого клапана или ручного манипулятора большого клапана в предыдущий временной момент,  и сигнал команды на конечное положение клапана, который выводится в оборудование на месте, в то же время сигнал команды на конечное положение клапана также отправляется в блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания.
Шаг 5: Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания получает сигнал режима работы клапана от блока определения режимов работы клапанов, а также сигнал команды на конечное положение клапана ручного манипулятора малого клапана и ручного манипулятора большого клапана, вычисляет и генерирует сигнал значения отслеживания ручного манипулятора регулятора и отправляет его в ручной манипулятор регулятора.
Шаг 6: Ручной манипулятор регулятора получает сигнал отслеживания ручного манипулятора регулятора и сигнал значения отслеживания ручного манипулятора регулятора блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания, генерируемые блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, формирует общий сигнал выходной команды положения клапана в режиме отслеживания ручного манипулятора регулятора, передает их в общий блок распределения команды на положение клапана и регулятор PI.
Шаг 7: Регулятор PI получает сигнал отслеживания регулятора PI, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим, немедленно вызывает общий сигнал команды положения клапана от ручного манипулятора регулятора, формирует выходную команду в режиме отслеживания регулятора PI, передает ее в ручной манипулятор регулятора.
Шаг 8: Общий блок распределения команд на положение клапана получает сигнал рабочего режима клапана, генерируемый блоком определения режимов работы клапанов, и общий сигнал команды на положение клапана ручного манипулятора регулятора, вычисляет и формирует входную команду автоматического управления для ручного манипулятора малого клапана или ручного манипулятора большого клапана, и отправляет её в ручной манипулятор клапана с малым расходом или ручной манипулятор клапана с большим расходом.
Значительный эффект настоящего изобретения заключается в следующем:
1) Путем добавления блока определения режимов работы клапанов, блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим и блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания, а также реконфигурации реализуется незвозмущенное переключение регулятора и клапана в ручном и автоматическом режимах;
2) За счет добавления ручного манипулятора малого клапана реализуется более гибкое и отдельное ручное/автоматическое управление малым клапаном;
За счет добавления ручного манипулятора малого клапана и оптимизации конфигурации имеющегося ручного манипулятора большого клапана, реализуются4 способа ручного и автоматического комбинированного управления, что дает пользователям больше возможностей выбора.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 – Схема расположения трубопроводов и клапанов для контроля уровня в деаэраторе;
на схеме: 101 - конденсатор, 102 - конденсатный насос, 103 - большой регулирующий клапан, 104 - малый регулирующий клапан, 105 - электрический байпасный клапан, 106 - электрический запорный клапан, 107 - деаэратор.
Фиг. 2 – Принципиальная схема существующего способа контроля уровня в деаэраторе.
Фиг. 3 – Принципиальная схема системы контроля уровня в деаэраторе на основе управления временной последовательностью и вычисления обратной функции.
Фиг. 4 – Принципиальная схема блока определения режимов работы клапанов.
Фиг. 5 – Принципиальная схема общего блока распределения команд на положение клапана.
Фиг. 6 – Принципиальная схема блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим.
Фиг. 7 – Принципиальная схема блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания.
На схеме: 1 - ручной манипулятор клапана с малым расходом; 2 - блок определения режимов работы клапанов; 3 - общий блок распределения команд на положение клапана; 4 - блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим; 5 - блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания; 6 - регулятор PI; 7 - ручной манипулятор регулятора; 8 - ручной манипулятор клапана с большим расходом.
Осуществление изобретения
Ниже приведено дополнительное описание настоящего изобретения с помощью схем и конкретного способа реализации.
1
2
1
2
Как показано на фиг. 2, система контроля в существующем проекте включает регулятор PI 6, ручной манипулятор регулятора 7 и ручной манипулятор клапана с большим расходом 8. Среди них регулятор PI 6 принимает сигналы заданного значения и фактического значения от логики управления верхнего уровня, преобразует их в общий командный сигнал положения клапана, который передается в ручной манипулятор регулятора 7, а ручной манипулятор регулятора 7 преобразует его в общий командный сигнал положения клапана, и передает этот сигнал на входной конец оси X командной функции F(X) и F(X), соответственно. После вычисления F(X) выход по оси Y формирует командный сигнал на степень открытия малого клапана, непосредственно воздействующий на малый клапан. После вычисления F(X) выход по оси Y формирует входной сигнал автоматического управления большим клапаном и отправляет его в ручной манипулятор 8 большого клапана, который преобразует его в окончательный командный сигнал по степени открытия большого клапана и отправляет его в большой клапан.
1
1
1
2
2
2
2
2
Среди них математическая формулировка командной функции F1(X) – y=2.5x, 0≤x≤16, 0≤y≤40; математическая формулировка командной функции F(X) – y=1.19(x-16), 16≤x≤100, 0≤y≤100;
1
2
1
2
x и x– общий командный сигнал на положение клапана, y – команда на степень открытия малого клапана, y – команда на степень открытия большого клапана.
Как показано на фиг. 3, в новой проектной системе контроля:
1) Добавлен ручной манипулятор 1 малого клапана, который предназначается для выполнения отдельной операции с малым клапаном.
2) Добавлен блок 2 определения режимов работы клапанов, который предназначается для определения ручного/автоматического режима работы большого и малого клапанов.
3) Добавлен общий блок распределения команд на положение клапана 3, который предназначается для реализации переключения различного диапазона управления между режимом отдельного автоматического управления малым клапаном и автоматическим режимом управления двойным клапаном.
4) Добавлен блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, который предназначается для реализации входа в режим отслеживания перед вводом в автоматический режим, после того как команды верхнего и нижнего уровней согласованы, в следующую секунду войти в автоматический режим. Этот модуль является одним из основных модулей для обеспечения безвозмущенного переключения.
5) Добавлен блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5, который предназначается для вычисления значений отслеживания в разных режимах. Этот модуль является одним из основных для обеспечения безвозмущенного переключения.
6) Включить модуль ручного манипулятора AMAN (включая ручной манипулятор клапана с малым расходом 1, ручной манипулятор регулятора 7, ручной манипулятор клапана с большим расходом 8, указанные на схеме 3) и PID регулятора PI 6, используемые для контактов отслеживания и контактов включения логики управления ими в автоматический режим, вызвать соответствующие сигналы от блока управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 и блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5, таким образом, переконфигурация создает новый способ управления, позволяющий осуществлять невозмущённое переключение.
Как показано на фиг. 4, принцип работы блока определения режимов работы клапанов 2 заключается в следующем.
При обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан не введен в автоматический, через логический элемент И выводится сигнал “отдельный автоматический режим большого клапана”. При обеспечении двух условий, именно когда малый клапан введен в автоматический режим, большой клапан не введен в автоматический режим, через логический элемент И выводится сигнал “отдельный автоматический режим малого клапана”; при обеспечении двух условий, именно когда большой клапан введен в автоматический режим, малый клапан тоже введен в автоматический режим, по схеме И подаётся сигнал “автоматический режим обоих клапанов”. При обеспечении двух условий, именно когда большой клапан не введен в автоматический режим, малый клапан тоже не введен в автоматический режим, через логический элемент И выводится сигнал “ручной режим обоих клапанов”; сигналы 4 режимов работы могут быть вызваны блоками других зон.
Путем вызова ручного/автоматического режима большого клапана и малого клапана провести простую логическую оценку конфигурации, выводить 4 режима работы: отдельный автоматический режим большого клапана, отдельный автоматический режим малого клапана, автоматический режим обоих клапанов и ручной режим обоих клапанов, таким образом, сигналы 4 режимов работы могут быть вызваны блоками других зон.
Как показано на схеме 5, принцип работы общего блока определения команд на положение клапана 3 заключается в следующем.
F1(X) является командной функцией «Не отдельный автоматический режим  малого клапана», предназначается для преобразования общей команды положения клапана в автоматическую команду малого клапана в режиме «не отдельный автоматический режим  малого клапана», математическая формулировка –y1=2.5x1, 0≤x1≤16, 0≤y1≤40. F5(X) является командной функцией «Отдельный автоматический режим малого клапана», предназначается для преобразования общей команды положения клапана в автоматическую команду на малый клапан в режиме «Отдельный автоматический режим малого клапана», математическая формулировка –y5=2.78x5, 0≤x5≤36, 0≤y5≤100; F2(X) является командной функцией большого клапана, предназначается для преобразования общей команды на положения клапана в команду на включение большого клапана в автоматический режим, математическая формулировка – y2=1.19(x2-16), 16≤x2≤100, 0≤y2≤100. (x1 и x2 – общий командный сигнал положения клапана, y1 – команда на степень открытия малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана, y5 – команда на степень открытия малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана, y2 – команда на степень открытия большого клапана).
2
2
2
2
Когда функциональный модуль F(X) принимает выходное значение от манипулятора регулятора 7 (то есть общую команду на положения клапана) на входной конец оси X командной функции F(X), после вычисления F(X) сигнал команды на степень открытия большого клапана выводится на оси YF(X), сигнал команды на степень открытия большого клапана передается непосредственно в автоматический командный интерфейс ручного манипулятора большого клапана.
5
5
5
5
Когда функциональный модуль F(X) принимает выходное значение от манипулятора регулятора 7 (то есть общую команду положения клапана) на входной конец оси X командной функции F(X), после вычисления F(X) сигнал команды на степень открытия малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится по оси YF(X), сигнал команды на степень открытия малого клапана передается в модуль выбора.
1
1
1
1
Когда функциональный модуль F(X) принимает выходное значение от манипулятора регулятора 7 (то есть общую команду на положения клапана) на входной конец оси X командной функции F(X), после вычисления F(X) сигнал команды по степени открытия малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится на оси YF(X), сигнал команды по степени открытия малого клапана передается в модуль выбора;
5
1
5
1
когда модуль выбора принимает выходные значения от F(X) и F(X) одновременно, выходные данные будут выбраны в соответствии с ручным/автоматическим режимов данный момент. Когда малый клапан находится в отдельном автоматическом режиме малого клапана, выводится значение из F(X); когда малый клапан находится в не отдельном автоматическом режиме малого клапана, выводится значение из F(X). Выходное значение модуля выбора передается в автоматический командный интерфейс ручного манипулятора малого клапана.
Как показано на схеме 6, блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 использует импульсный модуль и модуль задержки, которые отдельно соединяются с четырьмя сигналами: ввод малого клапана в автоматический режим, переключение малого клапана в ручной режим, переключение большого клапана в ручной режим, ввод большого клапана в автоматический режим, для реализации автоматического режима, кроме того, и создает следящие сигналы для ручного манипулятора регулятора, регулятора PI. Сигналы, подаваемые настоящим блоком, доступны для вызова другими блоками или модулями. В основном используется для реализации входа в режим отслеживания перед вводом в автоматический режим, после того как команды верхнего и нижнего уровней согласованы, в следующую секунду войти в автоматический режим
При вводе в автоматический режим малого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора малого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится с задержкой на3 секунды, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима малого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора малого клапана;
При вводе в автоматический режим большого клапана сигналы передаются одновременно в импульсный модуль и модуль задержки времени соответственно, сигнал, переданный в импульсный модуль, немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания 2-секундного импульса, выводится в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора большого клапана и в контакт ввода логического элемента «ИЛИ», сигнал, переданный в модуль задержки времени, выводится с задержкой на 3 секунды, сформируется сигнал команды на ввод в автоматический режима большого клапана, и передается в интерфейс автоматического режима ручного манипулятора большого клапана;
При переключении малого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;
При переключении большого клапана на ручной режим, сигнал передается в импульсный модуль, который немедленно срабатывает как сигнал короткого отслеживания с импульсом 2 секунды, выводится на входной контакт логического элемента ИЛИ;
Когда логический элемент ИЛИ получает не менее  одного из 2-секундных импульсных сигналов, сформированных по операциям ввода малого клапана в автоматический режим, переключения малого клапана в ручной режим, ввода большого клапана в автоматический режим и переключения большого клапана в ручной режим, на его выходе будет сформулирован2-секундный импульсный сигнал короткого отслеживания для ручного манипулятора регулятора, который отправляется в интерфейс режима отслеживания ручного манипулятора регулятора.
Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «1», непосредственно преобразуется в команду, по которой начинается автоматическое вычисление регулятором PI, передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в автоматический режим. Когда автоматический сигнал состояния ручного манипулятора показывает «0», непосредственно преобразуется в команду, по которой начинается следящее вычисление регулятором PI, эта команда передаётся в интерфейс автоматического/следящего режима регулятора PI, чтобы регулятор PI вошел в следящий режим.
В связи с разницей во времени на 1 секунду между 2-секундным импульсным сигналом и 3-секундным сигналом задержки, создается эффект управления временной последовательностью, при котором происходит переход в "следящий режим", а затем в "автоматический режим".
Как показано на схеме 7, принцип работы блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 заключается в следующем:
3
6
3
6
3
В блоке вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 F(X) - это функция вычисления значения отслеживания при не отдельном автоматическом режиме работы малого клапана, её математическая формулировка – y3=0.4x, 0≤x3≤40, 0≤y3≤16; F (X) – функция вычисления значения отслеживания при отдельном автоматическом режиме малого клапана, её математическая формулировка – y6=0.36x6, 0≤x6≤100, 0≤y6≤36; F4(X) – функция вычисления значения отслеживания большого клапана, её математическая формулировка – y4=0.84x4, 0≤x4≤100, 0≤y4≤84. (x и x– команда на степень открытия малого клапана, x4 – команда на степень открытия большого клапана, y – значение отслеживания малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана, y6 – значение отслеживания малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана, y4 – значение отслеживания большого клапана).
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 включает в себя два сумматора, а именно первый сумматор и второй сумматор, и включает в себя три модуля выбора, а именно первый модуль выбора (модуль выбора отдельного автоматического режима малого клапана), и второй модуль выбора (модуль выбора отдельного автоматического режима большого клапана), и третий модуль выбора (модуль выбора автоматического режима обоих клапанов).
3
3
3
5
Когда функциональный модуль F(X) принимает выходное значение от ручного манипулятора малого клапана 1 на входной конец оси X командной функции F(X), после вычисления F(X) сигнал значения отслеживания малого клапана в не отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится по оси YF(X), и передается на вход первого сумматора.
6
6
6
6
Когда функциональный модуль F(X) принимает выходное значение от ручного манипулятора малого клапана 1 на входной конец оси X командной функции F(X), после вычисления F(X) сигнал значения отслеживания малого клапана в отдельном автоматическом режиме малого клапана выводится по оси YF(X), и передается на вход первого модуля выбора.
4
4
4
Когда функциональный модуль F(X) принимает выходное значение от ручного манипулятора большого клапана 8 на входной конец оси X командной функции F(X), после вычисления F4(X) по оси Y F(X) выводится сигнал значения отслеживания большого клапана, который передается на вход первого и второго сумматоров соответственно;
3
4
Сигналы от F(X) и F(X) вычисляются первым сумматором для формирования сигнала значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов и передаются в третий модуль выбора.
3
Сигналы от F(X) и константы коррекции вычисляются вторым сумматором для формирования сигнала значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана и передаются на второй модуль выбора;
Значение константы коррекции принимается равным 0-200.
6
6
Когда малый клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает и выводит сигнал значения отслеживания малого клапана в режиме "отельного автоматического режима малого клапана", вычисленный с помощью F(X). Второй модуль выбора выбирает и выводит выходное значение первого модуля выбора. Третий модуль выбора выбирает и выводит выходное значение второго модуля выбора, то есть конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания малого клапана в "отдельном автоматическом режиме малого клапана", вычисленный с помощью F(X);
когда большой клапан находится в отдельном автоматическом режиме, выход трех модулей выбора составляет: первый модуль выбора выбирает выходное значение и передает его второму модулю выбора, но оно не выбрано. Второй модуль выбора выводит выходное значение второго сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в отдельном автоматическом режиме большого клапана. Третий модуль выбора выбирает и выводит выходное значение второго модуля выбора, т.е. конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания, передаваемый вторым сумматором в отдельном автоматическом режиме большого клапана.
При автоматическом режиме обоих клапанов выход трех модулей выбора составляет: когда выходные значения, выбранные первым модулем выбора и вторым модулем выбора, передаются в третий модуль выбора, но они не выбраны. Третий модуль выбора выводит выходное значение первого сумматора, т.е. сигнал значения отслеживания в автоматическом режиме обоих клапанов, а конечным выходным значением является сигнал значения отслеживания в автоматическом режиме большого клапана, передаваемый вторым сумматором.
Выход третьего модуля выбора представляет собой сигнал конечного значения отслеживания, который передается на интерфейс значения отслеживания ручного манипулятора регулятора 7.
3
4
6
3
4
6
Блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 вызывает выходные значения ручного манипулятора малого клапана 1 и ручного манипулятора большого клапана 8, а затем использует три модуля функций отслеживания F(X), F(X) и F(X), которые имеют отношение  обратной расчётной операции с тремя модулями командных функций F(X), F(X), F(X) в общем блоке распределения команд на положение клапана 3, переключатель, сумматор, константу коррекции и вызывает сигнал режима блока определения режимов работы клапанов 2, и в результате формируется вычисление значения незвозмущенного отслеживания, которое может согласоваться с соответствующим режимом. Значения незвозмущенного отслеживания, вычисленные данным блоком, используются для ручного манипулятора малого клапана 1.
Согласно приведенному выше описанию, как показано на фиг. 3:
При режиме автоматического управления сигнал команды автоматического управления передается сверху вниз, процесс передачи заключается в следующем:
Шаг 1: Регулятор PI 6 получает автоматический сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, и немедленно выполняет традиционное вычисление PI в соответствии со значениями SP и PV верхней логики. Выходной конец регулятора PI 6 генерирует сигнал автоматической команды в режиме автоматического регулирования, передает его в ручной манипулятор регулятора 7.
Шаг 2: Автоматический сигнал от ручного манипулятора регулятора 7 и автоматический командный сигнал от регулятора PI 6, выходной конец ручного манипулятора регулятора 7 формирует общий сигнал команды положения клапана, выводимый в автоматическом режиме, передает его в общий блок распределения команды на положение клапана 3 и регулятор PI 6 (используется для режима отслеживания, передача сигнала в режиме отслеживания будет подробно описана)
Шаг 3: Общий блок распределения команд на положение клапана 3 принимает сигнал режима работы клапана, сформированный блоком определения режимов работы клапанов 2, и общий сигнал команды на положение клапана от ручного манипулятора регулятора 7, вычисляет и формирует входную команду автоматического управления ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 и отправляет ее на ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8.
Шаг 4: Ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 получает сигнал по вводу клапана в автоматический режим, сформированный блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 и сигнал команды ввода автоматического управления ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 от общего блока распределения команд на положение клапана 3, ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 немедленно входят в автоматический режим, выходное значение исходит из входного командного сигнала автоматического управления ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 общего блока распределения команд на положение клапана 3 и из конечного командного сигнала положения клапана, выводимого на местное оборудование,  и блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 (используется для режима отслеживания, передача сигнала в режиме отслеживания будет подробно описана).
При режиме отслеживания сигнал отслеживания и значение отслеживания более сложны, но, как правило, следуют принципу "снизу вверх", и передача осуществляется следующим образом
Шаг 1: При включении малого клапана или большого клапана в автоматический режим, рабочий сигнал одновременно поступает в блок определения режимов работы клапанов 2 и в блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4;
Шаг 2: Блок определения режимов работы клапанов 2немедленно завершает определение режима работы клапана и формирует сигнал режима работы клапана, который отправляется в общий блок распределения команд на положение клапана 3 и блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5;
Шаг 3: Блок управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4 сразу создаёт следящий сигнал клапана и отправляется в ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или в ручной манипулятор клапана с большим расходом 8. Формулируется следящий сигнал ручного манипулятора регулятора и отправляется в ручной манипулятор регулятора 7; формулируется автоматический/следящий сигнал регулирования PI, отправляется в регулятор PI 6.
Шаг 4: Ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, и сигнал входа клапана в автоматический режим, а также входной сигнал команды на автоматическое управление  ручным манипулятором малого клапана 1 или ручным манипулятором большого клапана 8 от общего блока распределения команд на положение клапана 3. Когда ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8 получает следящий сигнал, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом  8 сразу поступает в режим отслеживания, значением отслеживания является выходное значение ручного манипулятора малого клапана 1 или ручного манипулятора большого клапана 8 в предыдущий временной момент и сигнал команды конечного положения клапана, который выводится на оборудование на месте, в то же время сигнал команды на конечное положение клапана также отправляется в блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5;
Шаг 5: блок вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5 получает сигнал режима работы клапана от блока определения режимов работы клапанов 2, а также сигнал команды на конечное положение клапана для ручного манипулятора малого клапана 1 и ручного манипулятора большого клапана 8, вычисляет и генерирует сигнал значения отслеживания ручного манипулятора регулятора и отправляет его в ручной манипулятор регулятора 7;
Шаг 6: Ручной манипулятор регулятора 7 получает следящий сигнал ручного манипулятора регулятора и следящий сигнал ручного манипулятора регулятора блока вычисления значений незвозмущенного отслеживания 5, генерируемые блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, формирует общий сигнал команды на положение клапана в режиме отслеживания ручного манипулятора регулятора 7, передает их в общий блок распределения команды на положение клапана 3 и регулятор PI 6;
Шаг 7: Регулятор PI 6 получает следящий сигнал регулятора PI, генерируемый блоком управления временной последовательностью запуска режима отслеживания и включения в автоматический режим 4, немедленно вызывает общий сигнал команды на положение клапана от ручного манипулятора регулятора 7, формирует выходную команду в режиме отслеживания регулятора PI 6, передает ее в ручной манипулятор регулятора 7;
Шаг 8: Общий блок распределения команд на положение клапана 3 получает сигнал рабочего режима клапана, генерируемый блоком определения режимов работы клапанов 2, и общий сигнал команды положения клапана ручного манипулятора регулятора 7, вычисляет и формирует входные команды автоматического управления для ручного манипулятора малого клапана 1 или ручного манипулятора большого клапана 8, и отправляет в ручной манипулятор клапана с малым расходом 1 или ручной манипулятор клапана с большим расходом 8.
В изложении, хотя шаги с 1 по 8 описаны отдельно, на самом деле между этими шагами существуют сигналы взаимного вызова, и все сигналы тоже возникают почти одновременно. За счет вышеуказанных 8 шагов выполняется отслеживание команды на конечное положение клапана до ручного манипулятора регулятора, регулятора PI с целью реализации незвозмущенного отслеживания.