【正文】 （ 5）說明定義、調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)的方法； （ 6）能考慮控制系統(tǒng)安裝與調(diào)整、使用與維護、經(jīng)濟和安全等問題，對集散控制系統(tǒng)的安裝技術(shù)要求進行設(shè)計； （ 7）圖面符合國家有關(guān)標準及行規(guī)，技術(shù)要求完整合理。 凝汽器作用 1）在汽輪機排汽口造成較高真空，使蒸汽在汽輪機中膨脹到最低壓力，增 大蒸汽在汽輪機中的可用焓降，提高循環(huán)熱效率； 2）將汽輪機的低壓缸排出的蒸汽凝結(jié)成水，重新送回鍋爐進行循環(huán)； 3）匯集各種疏水，減少汽水損失。排汽被冷卻時，其比容急劇縮小，因此，在汽輪機排汽口下凝汽器內(nèi)部造成較高的真空。 凝結(jié)水泵是在高度真空條件下輸送接近于飽和溫度的水，因而最容易產(chǎn)生汽蝕。 凝汽器水位控制系統(tǒng) 凝汽器水位控制系統(tǒng)一般設(shè)計為單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)凝汽器補水調(diào)節(jié)閥來凝汽器熱水井水位為一定值。 有的廠采用微波測量儀來檢測，此時應(yīng)配置外接測量筒，將測量儀安裝 在測量筒上檢測，也可取得良好效果。目前大型單元機組凝汽器水位控制主要有兩種方式：一種為調(diào)節(jié)進水量；即調(diào)節(jié)進入凝汽器的補充水量；另一種為調(diào)節(jié)出水量，即調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量的方式。如圖所示這是一個單回路控制系統(tǒng)。這就保證了控制信號對調(diào)節(jié)閥控制作用的連續(xù)性，即當控制信號從 0~100%變化時，通過兩個調(diào)節(jié)閥的協(xié)調(diào)作用，使凈流入凝汽器的流量是連續(xù)增加的，反之是連續(xù)減少的。 9 圖 4 b) 凝汽器水位控制采用單沖量控制回路，凝汽器水位測量采用美國ROSEMOUNT1151電容式智能變送器。 c) 調(diào)門開度修正曲線圖如下： 圖 5 d) 由凝汽器水位調(diào)節(jié)修正曲線可知，高、低負荷凝結(jié)水調(diào)門開度存在一定的重疊度。凝汽器的再循環(huán)直到低負荷凝結(jié)水調(diào)門達到足以保證經(jīng)過軸封加熱器、凝泵時的最小水流量的閥位時才關(guān)閉。調(diào)門開度超過 85％以后，流量的變化量總是小于閥門開度的變化量。由于凝汽器內(nèi)水量主要由低壓缸排氣凝結(jié)而成，水位受凝汽器真空與低壓缸排氣量影響較大，而凝汽器補水調(diào)節(jié)閥只起微調(diào)作用。 控制器 2 由凝汽器水位與設(shè)定水位的偏差值 形成反饋信號，其任務(wù)是維持水位恒定。見圖 4c。 九、系統(tǒng)接線圖 圖 9 十、執(zhí)行器的選擇 作用 控制機構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)合稱執(zhí)行器，它是電廠熱工自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。 分類 執(zhí)行器根據(jù)所使用的能源形式，可分成氣動、電動和液動三大類。 特點及應(yīng)用 ．電動執(zhí)行器 (1)采用電源為動力， 使用方便，無需特殊的氣源和空氣凈化裝置。 (3)體積小、推力較大、定位精度高、反應(yīng)快、滯后時間短。 目前，在火電廠中應(yīng)用的電動執(zhí)行器，除 DDZI、Ⅱ型外，還有引進型電動執(zhí)行器。氣動執(zhí)行器主要有薄膜式和活塞式兩大類，并以薄 膜式應(yīng)用最廣。常用的型號為； ZSLDA、 ZSZ、 ZSL及 MDQZ 型，此外還有從國外引進的氣動執(zhí)行器。 在本系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，是按照控制器所給定的信號大小和方向，改變閥的開度，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)流量的裝置。 調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動方式可分為：氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥，即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體價值壓力為動力源的液動調(diào)節(jié)閥，由于生產(chǎn)現(xiàn)場有防爆要求，所以應(yīng)選擇氣動執(zhí)行器。使用被測介質(zhì)廣泛，可測油、水及與316不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力。 浮球式液位變送器 浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導(dǎo)管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。 16 浮筒式液位變送器 浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒，它是根據(jù)阿基米德浮力原理設(shè)計的。它一般選用硅壓力測壓傳感器將測量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)放大電路放大和補償電路補償，最后以4～ 20mA或 0～ 10mA 電流方式輸出。 測量范圍 0～ ～ 200mH2O 溫漂系數(shù)小于177。內(nèi)設(shè)定信號為 1～ 5V，外設(shè)定信號為 4～ 20mA。 如果是全刻度指示控制器，測量信號的指示電路和設(shè)定信號的指示電路分別把 1～ 5V電壓信號轉(zhuǎn)化為 1～ 5mA 電流信號用雙針指示器分別指示測量信號和設(shè)定信號。 圖 10 DDZ―Ⅲ基型控制器框圖 ，薄膜產(chǎn)生推力，使推力盤向下移動，壓縮彈簧，帶動推桿、閥桿、閥芯向下移動，閥芯離開了閥座，從而使壓縮空氣流通。當 來自控制器的信號壓力通入到薄膜氣室時，在膜片上產(chǎn)生一個推力，并推動推桿部件向下移動，使閥芯和閥座之間的空隙 18 減小，流體受到的阻力增大，流量減小。適用于低壓狀態(tài)的空氣或其他氣體的流量、壓力控制。 I/O板件及其電源故障時，應(yīng)使 I/O處于對系統(tǒng)安全 的狀態(tài)，不出現(xiàn)誤動；電子設(shè)備機柜的外殼防護等級應(yīng)滿足有關(guān)標準的規(guī)定；機柜內(nèi)的模件應(yīng)能帶電插拔，而不影響其它模件的正常運行。控制系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)能反映電廠設(shè)備的冗余配置，以使控制系統(tǒng)內(nèi)單一故障不會導(dǎo)致運行設(shè)備與備用設(shè)備同時不能運行。系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計雙回路供電，其中一路電源要采用 UPS 供電，并應(yīng)進行定期切換試驗； UPS 電源應(yīng)能保證連續(xù)供電 30min，以確保安全停機、停爐的需要；采用直流供電方式的重要 I/O 板件，其直流電源應(yīng)采用冗余配置。 軟件部分 20 整個系統(tǒng)應(yīng)該采用統(tǒng)一的組態(tài)技術(shù)和方法，操 作系統(tǒng)應(yīng)選用適用于工業(yè)控制要求的穩(wěn)定的系統(tǒng)，應(yīng)用軟件的安全性和穩(wěn)定性應(yīng)能完全勝任工業(yè)控制；所有算法和系統(tǒng)整定參數(shù)應(yīng)駐存在各處理模件的非易失性存儲器內(nèi)，執(zhí)行時無須重新裝載；系統(tǒng)應(yīng)留有后繼開發(fā)應(yīng)用軟件的方式；在工程師站上應(yīng)能對系統(tǒng)組態(tài)進行修改，不論該系統(tǒng)在線或離線，均能對系統(tǒng)組態(tài)進行修改。 十四、 PID控制原理 PID算法是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性（系統(tǒng)抵御各種擾動因素 —— 包括系統(tǒng) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)、參數(shù)的不確定性，系統(tǒng)外部的各種干擾等的能力）好及可靠性高而被廣泛地應(yīng)用于過程控制和運動控制中。 常規(guī)的模擬 PID控制系統(tǒng)原 理框圖如圖所示。 dt+Td錯誤 !未找到引用源。故而，比例系數(shù) Kp 選擇必須恰當，才能過渡時間少，靜差小而又穩(wěn)定的效果。 積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)作用雖然會消除靜態(tài)誤差，但也會降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增加系統(tǒng)的超調(diào)量。 微分部分的數(shù)學式表示是： Kp*Td錯誤 !未找到引用源。 微分環(huán)節(jié)的作用是阻止結(jié)構(gòu)變化。但微分的作用對輸入信號的噪聲很敏感，對那些噪聲較大的系統(tǒng)一般不用微分，或在微分起作用之前先對輸入信號進行濾波。 適當?shù)剡x擇微分常數(shù) td，可以使微分作用達到最優(yōu)。當然還受軟件的熟悉，運用程度的影響，所有這些必須得參加實踐，接觸實際工程設(shè)計中才能提高。目的已經(jīng)達到，有許多要求、標準心中雖然明確理解掌握但是要全力，全面的應(yīng)用在實際中，還有待于提高水平。 Td越大時，則它抑制偏差 e(t)變化 22 的作用越強； Td越小時，則它反抗偏差 e(t)變化的作用越弱。偏差變化的越快，微分控制器的輸出就越大，并能在偏差值變大之前進行修正。在偏差出現(xiàn)的瞬間，或在偏差變化的瞬間，不但要對偏差量做出立即響應(yīng)（比例環(huán)節(jié)的作用），而且要根據(jù)偏差的變化趨勢預(yù)先給出適當?shù)募m正。當 Ti 較小時，則積分的作用較強，這時系統(tǒng)過渡時間中有可能產(chǎn)生振蕩，不過消除偏差所需的時間較短。 從積分部分的數(shù)學表達式可以知道，只要存在偏差，則它的控制作用就不斷的增加；只有在偏差 e(t)=0 時，它的積分才能是一個常數(shù)，控制作用才是一個不會增加的常數(shù)。偏差一旦產(chǎn)生控制器立即產(chǎn)生控制作用，使控制量向減少偏差的方向變化。圖中， r(t)是給定值， y(t)是系統(tǒng)的實際輸出值，給定值與實際輸出值構(gòu)成控制偏差 e(t) 比例 積分 微分 被控對 象 比例積分微分被控對象 21 (te