【正文】 行壽命，即延長機組的服役期。這樣，既能 保證機組設保證機組設備的安全，又能保證機組盡快恢復正常運行，減少機備的安全，又能保證機組盡快恢復正常運行，減少機組的停運次數(shù)。 7第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University 5. 隨著整個單元機組自動化的不斷完善以及電網(wǎng)隨著整個單元機組自動化的不斷完善以及電網(wǎng)發(fā)展的需要，火電廠熱工自動化的功能必然會和調度發(fā)展的需要，火電廠熱工自動化的功能必然會和調度自動化系統(tǒng)（自動化系統(tǒng)（ automatic dispatch system， ADS）相協(xié)調）相協(xié)調而實現(xiàn)電網(wǎng)的自動發(fā)電控制（而實現(xiàn)電網(wǎng)的自動發(fā)電控制（ AGC）。 5. ““ 九五九五 ”” 期間，我國電力建設的機組主力將逐步期間，我國電力建設的機組主力將逐步轉為以轉為以 600MW機組為主。動化。 SAMA圖圖1第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University167。 熱工自動化概況熱工自動化概況 167。3第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University?自動控制理論自動控制理論 ：： 自動化技術由基于微分方程、傳遞函自動化技術由基于微分方程、傳遞函 數(shù)的古典理論階段進入基于狀態(tài)空間數(shù)的古典理論階段進入基于狀態(tài)空間 法和最優(yōu)化方法的現(xiàn)代理論階段，進法和最優(yōu)化方法的現(xiàn)代理論階段，進 而，逐步發(fā)展到基于專家系統(tǒng)、模糊而，逐步發(fā)展到基于專家系統(tǒng)、模糊 控制和人工神經(jīng)網(wǎng)絡的智能時代。其中，具有代表性的是，具有代表性的是 80年代微機分散控制系統(tǒng)（年代微機分散控制系統(tǒng)（ DCS）的問）的問世和日益完善，并廣泛應用于大機組的自動控制。 2. 參數(shù)變化速度快和控制對象數(shù)量大（參數(shù)變化速度快和控制對象數(shù)量大（ 600W機組超機組超過過 1300個）個） 。實現(xiàn)機組的安全經(jīng)濟運行的有效手段。等功能。 11第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University 5. 隨著電網(wǎng)的發(fā)展，對自動發(fā)電控制（隨著電網(wǎng)的發(fā)展，對自動發(fā)電控制（ automatic generation control， AGC）的要求日趨嚴格。12第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University167。它是單元機組自動控礎上組織的高一級機、爐主控系統(tǒng)。如汽輪機的自動啟停程序控制、磨煤機程序控制。和保護。以微處理器為核心的汽輪機監(jiān)控系統(tǒng)，可加以監(jiān)視。變調節(jié)量。表征熱工過程是否符合規(guī)定工況的物理量。作用，直到被控量符合要求為止。的一種控制系統(tǒng)。最終使被控量與給定值相等。系統(tǒng)；導彈預測攔截系統(tǒng)。）被調量的變化大多是不振蕩的。14 常規(guī) PID調節(jié)器35第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University一、常規(guī)一、常規(guī) PID控制規(guī)律控制規(guī)律 接受被調量信號和給定值比較后的偏差信號，按接受被調量信號和給定值比較后的偏差信號，按比例比例 積分積分 微分控制規(guī)律微分控制規(guī)律 輸出控制指令給執(zhí)行器。 40第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University 積分調節(jié)規(guī)律、積分調節(jié)規(guī)律 積分調節(jié)規(guī)律是調節(jié)器輸出控制作用積分調節(jié)規(guī)律是調節(jié)器輸出控制作用 u（（ t）與其）與其偏差輸入信號偏差輸入信號 e（（ t）隨時間的積累值成正比，即）隨時間的積累值成正比，即積分時間積分時間 積分作用曲線積分作用曲線特點：特點： 只要偏差存在，積分控制只要偏差存在，積分控制作用一直增加；消除穩(wěn)態(tài)偏差作用一直增加；消除穩(wěn)態(tài)偏差，實現(xiàn)無差調節(jié)，其控制作用，實現(xiàn)無差調節(jié)，其控制作用體現(xiàn)在調節(jié)過程的后期。對于定值控制系統(tǒng)，偏差信號的變化速度就是被調量的變化速度，即號的變化速度就是被調量的變化速度，即 微分時間微分時間 加入微分調節(jié)作用實現(xiàn)加入微分調節(jié)作用實現(xiàn) 超前調節(jié)超前調節(jié) ，有利于克服動態(tài)，有利于克服動態(tài)偏差，將大大改善調節(jié)過程。 但當調節(jié)過程結束，執(zhí)行機構位置最后總是回復但當調節(jié)過程結束，執(zhí)行機構位置最后總是回復到原來的數(shù)值。將來的主要信息，而且其配置幾乎最優(yōu)。差，改善系統(tǒng)靜態(tài)特性。已能得到滿意的結果。其中對控制系統(tǒng)影響比較大的一個問題在著一些缺陷。問題。而系統(tǒng)對積所以，在整個控制過程中，積分增量不變。主要是通過微分項起作用的。如下圖所示。的結構如下圖所示。 動態(tài)動態(tài) ：： 被控參數(shù)隨時間而變化的不平衡狀態(tài)叫被控參數(shù)隨時間而變化的不平衡狀態(tài)叫動態(tài)。最大動態(tài)偏差是指整個過渡過程中被控參數(shù)偏離給定值的最大差值；靜態(tài)偏差是過渡過程結束后被控參數(shù)與定值的最大差值；靜態(tài)偏差是過渡過程結束后被控參數(shù)與給定值之間的差值。當然，過渡時間越短，控制過程進行的就越快，系統(tǒng)品質也就越好。 評價系統(tǒng)的響應速度；評價系統(tǒng)的響應速度；評價系統(tǒng)的響應速度；評價系統(tǒng)的響應速度；評價系統(tǒng)的響應速度；評價系統(tǒng)的響應速度；69第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University? 調節(jié)調節(jié) 時間時間 ：： （（ Settling Time）） 響應曲線達到并永遠保持在一個允許誤差范圍內，所需的最短響應曲線達到并永遠保持在一個允許誤差范圍內，所需的最短時間。 自動信號處理功能自動信號處理功能 測量或信號顯示功能測量或信號顯示功能 手動信號處理功能手動信號處理功能 執(zhí)行機構執(zhí)行機構 FT LT PT TT ZT 流量變送器流量變送器 液位變送器液位變送器 壓力變送器壓力變送器 溫度變送器溫度變送器 位置反饋位置反饋 72第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University∑△177。? 超調量超調量 （（ Maximum Overshoot）：指響應的最大偏離量）：指響應的最大偏離量 h(tp)于終值之差于終值之差的百分比，即的百分比，即同時反映響應速度和阻尼程度的綜合性指標。?上升時間上升時間 （（ Rise Time）響應曲線從穩(wěn)態(tài)值的）響應曲線從穩(wěn)態(tài)值的 10%上升到上升到 90%，所，所需的時間。 快速性、快速性 指過渡過程的持續(xù)時間，即從干擾發(fā)生起至被控參數(shù)指過渡過程的持續(xù)時間，即從干擾發(fā)生起至被控參數(shù)又建立新的平衡狀態(tài)為止的過渡時間。穩(wěn)定的控制系統(tǒng)的被控參數(shù)和控制參數(shù)的過渡過程曲線最后趨于平衡；不穩(wěn)定的控和控制參數(shù)的過渡過程曲線最后趨于平衡；不穩(wěn)定的控制系統(tǒng)過渡過程曲線則是漸擴的，無法恢復平衡?？刂葡到y(tǒng)，如下圖所示。如果在控制算法中加入低通濾波，則性能可高頻干擾?？刂扑惴?。調節(jié)品質是有益的。換點，如下圖所示。由于計算機輸積分器的積分值代表著系統(tǒng)偏差的面積。這些改控制等等。控制適應性好，有較強魯棒性。在過程開始時強迫過程進行，過程了將來的信息。積分作用則體現(xiàn)在調節(jié)過節(jié)過程的后期，用以消除靜態(tài)偏差，現(xiàn)在調節(jié)過節(jié)過程的后期，用以消除靜態(tài)偏差， 使使 “后后勁勁 ”；； 微分作用則體現(xiàn)在調節(jié)過程的初期，使微分作用則體現(xiàn)在調節(jié)過程的初期，使 ““ 前勁前勁 ”” 。44第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University實際的微分調節(jié)規(guī)律具有慣性，傳遞函數(shù)為下式：實際的微分調節(jié)規(guī)律具有慣性，傳遞函數(shù)為下式：微分增益微分增益 實際微分調節(jié)的階躍響應實際微分調節(jié)的階躍響應 45第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University 結論：結論： 微分作用的引入使系統(tǒng)控制過程的穩(wěn)定性和準確微分作用的引入使系統(tǒng)控制過程的穩(wěn)定性和準確性都得以提高，可適當減小靜態(tài)偏差，但它不能像積性都得以提高，可適當減小靜態(tài)偏差，但它不能像積分作用那樣消除穩(wěn)態(tài)偏差。 積分調節(jié)作用是隨時間而逐漸增強的，與比例調節(jié)積分調節(jié)作用是隨時間而逐漸增強的，與比例調節(jié)作用相比過于遲緩，惡化了動態(tài)品質，使過渡過程的振作用相比過于遲緩，惡化了動態(tài)品質，使過渡過程的振蕩加劇，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 38第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University比例調節(jié)器的階躍響應曲線如下比例調節(jié)器的階躍響應曲線如下 :δδ 對控制過程的影響對控制過程的影響 39第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University結論：結論： 比例帶大，則調節(jié)閥動作幅度小，被調量變化平比例帶大，則調節(jié)閥動作幅度小，被調量變化平穩(wěn)，超調量小，但殘差較大，靜態(tài)偏差隨比例帶的加穩(wěn)，超調量小，但殘差較大，靜態(tài)偏差隨比例帶的加大而加大；大而加大； 減小比例帶導致系統(tǒng)激烈振蕩甚至不穩(wěn)定，比例減小比例帶導致系統(tǒng)激烈振蕩甚至不穩(wěn)定，比例帶設置必須有一定的穩(wěn)定裕度。而無法進入平衡狀態(tài)（對象無自平衡能力）。的任務是使被控量盡快與給定值相等。因而被調量也跟隨給定值而隨機變化。形成一個閉合回路。的輸入端。調節(jié)機構：調節(jié)機構： 接受控制作用去改變調節(jié)量變化的具體設備接受控制作用去改變調節(jié)量變化的具體設備。被控制的熱工生產過程或設備。13 熱工控制系統(tǒng)的組成22第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University圖圖 汽包水位自動控制系統(tǒng)示意圖汽包水位自動控制系統(tǒng)示意圖 用自動化裝置代替上述人工操作來用自動化裝置代替上述人工操作來完成控制任務，就形成了自動控制系統(tǒng)完成控制任務，就形成了自動控制系統(tǒng)。發(fā)揮旁路系統(tǒng)功能的前提。該系統(tǒng)可進行畫面形式提供給運行人員。主燃料跳閘等。）。而要實現(xiàn)AGC，單元機組必須有較高的自動化水平，單元機組協(xié)，單元機組必須有較高的自動化水平，單元機組協(xié)調控制系統(tǒng)必須能投入穩(wěn)定運行。）等。這樣，既能時地按預定的規(guī)律進行處理。機和局部熱力系統(tǒng)發(fā)展到整個單元機組的檢測與控制。 4. ““ 七五七五 ”” 、 ““ 八五八五 ”” 期間，我國電力工業(yè)所建主期間，我國電力工業(yè)所建主力機組大多還是力機組大多還是 300MW機組，但也開始建設機組，但也開始建設 600MW級機組級機組。4第一章第一章 熱工自動化概述熱工自動化概述North China Electric Power University 二、電力的發(fā)展趨勢二、電力的發(fā)展趨勢 1. 國民經(jīng)濟的飛速增長，增加了對