【正文】 1P熱工自動化 108 MCS控制系統 主控系統 TPPP /01 ?各類協調控制方案的分析 ? 按能量平衡觀點分 DEB協調控制系統 特點：直接能量需求信號的大小表示 ? ?)(1 01 TPPkP ??具有壓力比修正的能量平衡信號 實現 D D3結構 具有壓力差修正的能量平衡信號 實現 D2結構 熱工自動化 109 MCS控制系統 主控系統 各類協調控制方案的分析 （ 1） D1系統 D1結構的 BF特征 爐側實現串級壓力調節(jié)，并以壓力比能量平衡信號作為爐側的補償信號，以調速級壓力表示的能量信號作為機側的補償信號（以調速級壓力信號作補償信號，可直接作為能量信號使用，避免轉換），從而實現雙向補償的以 BF為基礎的協調控制（按反饋分類來看），即 DEB系統（按能量平衡分類） 前饋信號分析 功率定值的微分前饋作用 壓力比比例微分處理作用 熱工自動化 110 MCS控制系統 主控系統 各類協調控制方案的分析 （ 2） D2系統 熱工自動化 111 MCS控制系統 主控系統 各類協調控制方案的分析 （ 3） D3系統 熱工自動化 112 思考題 分析 TF、 BF為基礎的反饋協調控制系統中非線形元件的作用 IEB、 DEB的名稱叫什么，它們以何信號區(qū)分的？壓力比和壓力差能量平衡信號關系式？它們分別實現何種結構的 DEB？請設計壓力比和壓力差能量平衡信號的 SAMA圖 下圖為某 600MW機組的負荷控制系統圖，請根據圖示描述在定壓運行方式下的 TT T T T13等切換器狀態(tài)與負荷控制方式的對應關系（以表格方式說明） 熱工自動化 113 FSSS系統 FSSS系統 爐膛安全監(jiān)控系統，又稱 BMS 把燃燒系統的安全運行規(guī)程用一套邏輯控制系統自動地實現（自動完成操作、保護；避免人工操作的誤動作；迅速執(zhí)行手動來不及的操作） 由 BCS和 FSS構成： BCS：對點火器、油槍、磨煤機系統進行監(jiān)視與順序控制，實現安 全啟動、停止、正常運行 FSS：點火前、跳閘停爐后吹掃； MFT 熱工自動化 114 FSSS系統 FSSS系統的主要功能： 爐膛吹掃 油槍或油槍組程控 爐膛火焰檢測 磨煤機組程序起停和給煤機、磨煤機保護 MFT 主要功能、爐膛對那些情況進行吹掃、如何吹掃、火焰檢測的確認、各功能的歸類 熱工自動化 115 FSSS系統 爐膛爆燃的防止措施： 內爆、外爆 外爆的防止措施 內爆的防止措施 熱工自動化 116 FSSS系統 熱工自動化 117 FSSS系統的組成 集控 室內 CRT 就地 控制盤 邏輯 控制 柜 現場 設備 T 人機操作界面 生產現場 熱工自動化 118 FSSS系統的火檢 熱工自動化 119 FSSS系統的火檢 熱工自動化 120 FSSS系統的吹掃 熱工自動化 121 FSSS系統的吹掃 熱工自動化 122 FSSS系統的 MFT 熱工自動化 123 FSSS系統的 MFT 熱工自動化 124 一、汽輪機自動控制系統的內容： 汽輪機作為高速旋轉機械，可以驅動多種設備，隨其應用場合不同，應配置相應的控制系統，一般來說其控制系統主要包括以下兩個方面： ?汽輪機調節(jié)保安系統 隨機組容量和參數的提高，機組啟動和運行的復雜化，調速系統在不斷更新和改進，以滿足新的控制要求 機械液壓調速（最早期的，有缺點需改進） 功頻電液調節(jié)（即模擬電液調節(jié) AEH） 數字電液調節(jié)（ DEH）（當前廣泛采用的數字式，重點介紹） ?汽輪機安全監(jiān)視系統（主要指 TSI系統和與之關聯的保護） DEH概述 熱工自動化 125 DEH組成原理 二、組成原理圖 熱工自動化 126 ? 測量系統 ? DCS系統 DEH控制柜 操作員站 工程師站 DEH高速通訊網絡 ? 電液伺服執(zhí)行機構 EH高壓抗燃油系統 EH高壓抗燃油供油系統 OPC油路 ETS油路（通過 AST電磁閥實現） 遮斷系統油路 伺服控制回路 電液轉換器（帶功放） 油動機 LVDT閥門位置反饋 DEH組成 熱工自動化 127 ? 測量系統 通過把轉速轉換為頻率來測量 根據霍爾效應原理 （ LVDT） 線性差動變壓器 位移 差脹 振動等 DEH組成分析 熱工自動化 128 ? DCS系統 DEH系統的 DCS系統是與 DEH配套應用的，在硬件組成結構上與常規(guī)的 DCS系統并無區(qū)別，仍然為三點一線式的結構，只是其控制柜中的控制器軟件僅針對汽輪機控制來進行組態(tài)而已。 以上 TF或 BF為基礎的協調控制方案，如果在信號處理方面引入能量的觀點，則把其變?yōu)?IEB或DEB方案，所以 IEB或 DEB仍然是在 BF或 TF基礎上形成的，只是分類方法不同導致的叫法不同而已。 根據負荷控制回路的組成，填寫基本負荷控制方案的切換表 負荷控制方式 A/M狀態(tài) T1 T2 T3 T4 爐側 機側 熱工自動化 101 MCS控制系統 主控系統 實際的負荷控制方案 從四種基本負荷控制方案的原理分析知： TF、 BF負荷控制方案中，機爐控制有明確的分工，一個調功率，一個調壓力，動作也有先后次序，機爐相互獨立，沒有很好配合，不能很好地協調負荷響應的快速性和機組運行的穩(wěn)定性（即主汽壓穩(wěn)定）之間的矛盾；而 BASE方案是一種純手動負荷控制方案，因而它們都不能很好地協調機爐作為一個整體的關系，都不屬于協調控制方案。 特點 ：利用鍋爐的蓄熱量，又利于壓力的穩(wěn)定， COORD方式一般都是在 TF或 BF負荷控制方案的基礎上形成的，所以實際應用中 COORD方式是指以 TF或 BF 為基礎協調中的一種。包括鍋爐主站手動（即不帶功率自動控制）和鍋爐 主站自動（帶功率控制），實際應用中 TF方式一般不采用帶功率自動（即鍋爐主 站自動）的方式，而采用不帶功率自動（即鍋爐主站手動）的方式（稱為不帶功 率的 TF方式或手動 TF方式）。包括汽機主站手動（即不帶功率自動控制）和汽機主站自動（帶功率控制），實際應用中 BF方式一般不采用帶功率自動（即汽機主站自動）方式，而采用不帶功率自動（即汽機主站手動）方式（稱為不帶功率自動的 BF方式或手動 BF方式），這利于減少壓力波動（因為功率的加減可緩慢進行）。 熱工自動化 94 MCS控制系統 主控系統 三、負荷控制回路的功能 機爐主控制器通過切換器的配合實現負荷控制方案（或稱負荷控制策略）的選擇切換以實現不同的負荷控制方式 在不同的負荷控制運行方式下，通過機爐主控制器完成 MCS主控系統的調節(jié)運算，產生 MB和 MT 通過壓力設定回路實現單元機組定壓 /滑壓運行方式的選擇切換 熱工自動化 95 MCS控制系統 主控系統 負荷控制的基本方案（原則性控制方案） 單元機組負荷控制的基本方案有以下幾種： 手動方式（ BASE） 鍋爐跟隨方式（ BF） 汽機跟隨方式（ TF） 機爐協調方式（ COORD） 實際應用的負荷控制方案都是在基本的負荷控制方案基礎上經過各種信號的處理所形成的可實際應用的協調控制系統。 熱工自動化 91 MCS控制系統 主控系統 ?負荷控制回路 一、負荷控制回路的組成 負荷控制回路主要由鍋爐主控制器與汽機主控制器及控制方式切換器和機爐主站組成。 （靠邏輯回路來聯鎖） 由于 RU/RD限制針對的故障處理類型與 BI/BD相同，因此 BI/BD與RU/RD必須配合使用。這些故障由一些不明原因造成，如輸煤管道或燃燒器堵塞、風機擋板卡澀、執(zhí)行機構和控制機構故障等，這類故障屬設備工作異常情況，即 II類故障，它常會導致燃料量（ FE）、空氣量（ AE）、給水量（ AWE）這三個機組運行關鍵參數的偏差增大（負方向或正方向增大）。他使過程控制設備發(fā)展為 三大控制系統并存，未來趨勢為 FCS 集散控制（ DCS） 可編程控制（ PLC） 現場總線控制（ FCS） 工業(yè)以太網（在 DCS\PLC\FCS基礎上形成）， DCS\PLC在底層沿襲傳統的模擬信號傳輸制，我們稱之為傳統控制系統，而 FCS真正把數字化信號傳輸帶給現場底層 熱工自動化 77 思考題 簡述 DCS的結構，并分別說明各結構的功能 一般為什么把過程控制站布置在專門的電子室中 FCS系統與 DCS在信號傳遞的最大區(qū)別 PLC的結構組成如何，它的組態(tài)方法有那些 熱工自動化 78 現場工藝過程一般按照功能劃分為若干個子功能區(qū)域，每個功能區(qū)域有許多參數需要控制，這些參數控制由 DCS中的過程控制單元完成，由于 DCS是計算機控制裝置，所以過程控制單元是通過軟件來組成各工藝參數的控制系統，從而形成 DCS應用系統。是連接智能化現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。現場過程控制站可根據過程控制的要求進行 控制運算 ，輸出驅動現場執(zhí)行機構的各種控制信號，實現對生產過程的直接數字控制，滿足生產過程中連續(xù)控制、邏輯控制、順序控制等的需要。這種位置上和功能上的分散同時意味著整個系統的危險性分散。這是由 DCS產品廠家按三點一線生產出的標準通用的 DCS產品 ? 以計算機儀表或設備 +工控 PC機 +第三方軟件形成的個性化為基礎的分散控制系統； 這是按照 DCS的三點一線經 DIY形成的具有個性化的 DCS產品，由用戶自我形成，對用戶的技術開發(fā)素質要求較高。 DCS控制系統是在最基本的計算機控制系統基礎上發(fā)展起來的。硬件結構雖較常規(guī)儀表復雜，但其基本結構通用不變 控制系統結構變化，硬件設備和接線也要相應變化，導致控制系統不同，其硬件結構不同，也導致參數和硬件調試工作量大 過程儀表與設備 壓力及其關聯參數測量 熱工自動化 26 六、差壓變送器測量水位 差壓式水位計 差壓式水位計是利用水位與壓力的關系，并通過差壓變送器測量壓力來間接測量水位的，由于差壓變送器把壓差信號轉換為電信號，因此適合信號遠傳，這種測量水位的方法常用來實現自動控制的信號。 要求采用低功耗集成運算放大器和設置性能良好的穩(wěn)壓、穩(wěn)流環(huán)節(jié)。 過程儀表與設備 壓力及其關聯參數測量 熱工自動化 22 四、壓力變送器的四線制與二線制 變送器有兩線制和四線制之分，兩線制變送器尤多 過程儀表與設備 壓力及其關聯參數測量 熱工自動化 23 四、壓力變送器的四線制與二線制 1）四線制 過程儀表與設備 壓力及其關聯參數測量 變送器 電源裝置 接受 儀表 現場 控制室 電源與信號分別傳送，對電流信號的零點及元件的功耗沒有嚴格要求。 過程儀表與設備 溫度測量 熱工自動化 13 五、熱電偶的基本定律 ?均質導體定律 ?中間導體定律 ?中間溫度定律 A A t t0 EAA(t,t0) = eAA(t) eAA(