开关量控制系统第一章1绪论

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1、开关量控制系统绪论一、控制系统的功能及内容二、热工保护三、顺序控制四、自动报警系统五、火电厂开关量控制技术发展概况六、开关量控制系统的组成本章教学大纲要求教学要求：了解控制水平、模式的发展要求；掌握热工自动化技术的内容及热工控制系统功能，理解各子系统的功能作用，牢固掌握热工开关量控制所包含的内容和技术。重点是热工自动化技术的内容和热工开关量控制的内容，难点是热工控制中各子系统的作用。教学内容：热工自动化技术控制水平和模式；控制系统的功能；热工保护的作用；顺序控制的作用；自动报警系统的作用。本次讲授内容一、热工自动化发展

2、概述二、火电生产特点及要求三、自动化技术作用（实现意义）四、热工自动化技术概述五、控制的分类六、自动控制装置简介七、大型火电机组控制系统功能八、单元机组热工控制系统的组成九、典型热工控制系统功能十、开关量控制系统主要内容一、热工自动化发展概述1、自动控制方式就地控制→炉机电集中控制→综合自动化的发展过（母管制）（单元制）（全厂SIS、MIS）2、热工自动控制装置设备由模拟→数字；常规仪表→计算机控制（DAS→DDC→DCS/FCS）的发展历程。3、运行人员的操作方式手动→自动常规仪表监控方式→CRT监视操作方式现在大型

3、火电机组多以DCS操作站作为主要监控方式。二、火电生产特点及要求电力工业的特点：其产品有生产、运输、销售和使用的过程，集产运销为一体；一般不能大量储存，其生产过程连续，发、输、变、配电和用电同一瞬间完成，发、供、用之间必须保持平衡。要有备用容量，必须接受调度严格控制，及时避免事故产生和扩大。大电网、大机组、大容量、高参数、高自动化大机组：监视点多、参数变化快、操作对象多、对象关联多，监操要求严，仅人工难以胜任。三、自动化技术作用（实现意义）对提高机组安全经济运行水平行之有效。（1）正常运行调节，提高经济效益；（2）工况

4、异常报警，及时事故处理；（3）危及人身设备安全，紧急跳闸保护；（4）机组启停自动化，延长机组使用年限；（5）电网AGC自动发电控制的基础是单元机组协调控制CCS和调度自动化ADS。注意：单元机组的自动化系统在必要时需要人工干预。四、热工自动化技术概述大型火电机组热工自动化技术主要包括四个方面（简称MACP技术）：检测(Monitor)、报警(Alarm)、控制(Control)、保护(Protection)这四个方面既相互独立，又相互联系，综合应用。MACP技术功能作用自动检测技术的作用是检测反映生产过程运行情况的各种

5、参数（温度、压力、流量、转速等）和设备的工作状况（启动、停止、跳闸等），用以监视生产运行工作状况；自动报警技术的作用是当生产过程参数越限、设备异常时，以声、光等形式提醒运行人员注意并进行处理。自动保护技术的作用是为了防止事故产生，避免事故扩大，确保人身和设备安全。如锅炉保护、汽轮机保护等。自动控制技术的作用就是利用控制装置取代人的操作，自动操纵机器设备或生产过程，使其具有希望的状态或功能。。五、控制的分类按照控制信号（控制指令）的类型和控制运算的特点，可以分为顺序控制和自动调节两大类自动控制技术。模拟量控制信号指的是随

6、时间连续变化的控制信号，其计算判断一般采用连续函数运算，如：算术运算、PID运算等。开关量控制信号指的是随时间不是处于0N状态就是处于OFF状态的二位控制信号（1/0、通/断等），其计算判断一般采用逻辑关系运算，如：AND、OR、NOT、计时、记忆、计数等。顺序控制-开关量控制顺序控制的控制信号（控制指令）是二位控制状态的开关量控制信号（即打开或关闭、启动或停止、1/0、通/断、0N/OFF等），它的控制运算特点是：按照工艺要求事先确定好的顺序、条件、时间、逻辑，对相关设备进行一系列的自动操作。顺序控制可以起到减少监视

7、操作面，减少误操作，提高效率和效果等作用。顺序控制一般用于经常性的有规律性的操作或操作过程较复杂的设备组的启动、停止等控制项目或工艺系统上。如：锅炉的点火顺控、制粉系统顺控，送、引风机顺控，吹灰顺控、汽轮机自启停顺控等。开关量控制信号通常用于自动报警、顺序控制和自动保护之中。自动调节-模拟量控制自动调节的控制信号（控制指令）是随时间连续变化的模拟量控制信号（即开大及关小，增大及减小，工程信号范围一般为4～20mA，0～1，0～100%等），它的控制运算特点是：控制指令连续地在数量上或程度上对生产过程参数进行调整、控制和

8、操纵，不使过程参数任意活动或超出规定的范围，使其达到生产工艺要求。自动调节是连续正常运行条件下最经常起作用的自动化职能，它对生产的经济性和安全性有极大的影响。如：锅炉的水位调节、汽温调节、燃烧调节、汽轮机的转速调节、功率调节等。由此可见，自动调节就是一种模拟量控制。开关信号与模拟信号相互作用在实际热工计算机综合控制系统中，一般是既