电力控制系统系列：GE Digital Mark VIe_（5）.控制逻辑设计与编程.docx

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控制逻辑设计与编程

1.控制逻辑设计概述

控制逻辑设计是电力控制系统中的一项核心任务，它涉及到如何将系统的需求和功能转化为具体的控制算法和逻辑。GEDigitalMarkVIe控制系统提供了丰富的工具和方法来实现这一目标。控制逻辑设计通常包括以下几个步骤：

需求分析：明确控制系统的具体需求和功能。

逻辑设计：根据需求设计控制逻辑，包括输入、输出、中间变量和控制算法。

编程实现：将设计的逻辑转化为可执行的程序代码。

测试验证：通过模拟和实际运行来验证控制逻辑的正确性和可靠性。

优化调整：根据测试结果对控制逻辑进行优化和调整。

2.输入与输出定义

在GEDigitalMarkVIe中，输入和输出是控制逻辑设计的基础。输入通常来自传感器、开关等设备，输出则是控制信号，用于驱动执行器、阀门等。定义输入和输出时，需要遵循以下步骤：

输入定义：

确定输入信号的类型（模拟量、数字量）。

配置输入信号的地址和范围。

设置输入信号的滤波和处理逻辑。

输出定义：

确定输出信号的类型（模拟量、数字量）。

配置输出信号的地址和范围。

设置输出信号的安全和保护逻辑。

2.1输入信号配置

假设我们需要配置一个模拟输入信号，用于监测发电机的温度。我们可以使用GEDigitalMarkVIe的控制逻辑编辑器来定义这个输入信号。

//定义模拟输入信号

AI1:AI//模拟输入1

TYPE=1//1表示热电偶

RANGE=0TO1000//温度范围从0到1000摄氏度

FILTER=0.1//滤波系数，减少噪声

ENGINEERING_UNITS=C//工程单位为摄氏度

DESCRIPTION=GeneratorTemperature//描述

2.2输出信号配置

假设我们需要配置一个数字输出信号，用于控制一个冷却风扇的启停。同样使用控制逻辑编辑器来定义这个输出信号。

//定义数字输出信号

DO1:DO//数字输出1

TYPE=1//1表示继电器输出

DESCRIPTION=CoolingFanControl//描述

ON_VALUE=1//输出1表示开启

OFF_VALUE=0//输出0表示关闭

3.控制算法设计

控制算法是控制逻辑的核心部分，它决定了系统如何根据输入信号来调整输出信号。常见的控制算法包括PID控制、逻辑判断、顺序控制等。在GEDigitalMarkVIe中，这些算法可以通过控制逻辑编辑器来实现。

3.1PID控制算法

PID控制算法是一种常用的闭环控制算法，用于调节过程中的偏差。假设我们需要使用PID控制来调节发电机的温度，可以使用以下逻辑：

//定义PID控制器

PID1:PID//PID控制器1

INPUT=AI1//输入信号为模拟输入1

SETPOINT=800//设定值为800摄氏度

GAIN=0.1//比例增益

INTEGRAL_TIME=100//积分时间

DERIVATIVE_TIME=10//微分时间

OUTPUT=DO1//输出信号为数字输出1

DESCRIPTION=TemperaturePIDControl//描述

3.2逻辑判断

逻辑判断用于根据输入信号的状态来决定输出信号的行为。假设我们需要在发电机温度超过900摄氏度时关闭冷却风扇，可以使用以下逻辑：

//定义逻辑判断

IF1:IF//逻辑判断1

INPUT=AI1//输入信号为模拟输入1

COMPARISON=900//判断条件为温度大于900摄氏度

OUTPUT=DO1//输出信号为数字输出1

ACTION=OFF//动作为关闭风扇

DESCRIPTION=TemperatureSafetyShutdown//描述

4.顺序控制

顺序控制用于实现一系列按顺序执行的操作。假设我们需要在发电机启动过程中执行以下步骤：

检查发电机温度是否在安全范围内。

启动冷却风扇。

检查冷却风扇是否正常运行。

启动发电机。

可以使用以下逻辑来实现：

//定义顺序控制

SEQ1:SEQ//顺序控制1

STEP1=CheckTemperature//第一步：检查温度

ACTION1=IFAI1800THENSETDO1TOONELSESETDO1TO