热工保护与顺序控制

热工保护与顺序控制
热工保护与顺序控制

绪论

1、控制系统的功能:数据采集、自动调节、顺序控制、联锁保护

2、几大系统:计算机监视系统CMS、模拟量控制系统MCS、汽轮机控制系统

TCS、锅炉炉膛安全监视系统、汽轮机安全监视仪表TSI、

顺序控制系统SCS、报警系统ANN

3、热工保护:

1)主要任务:当机组在启停和运行过程中,发生危急设备和人身安全的故障时,自动采取保护或联锁措施,防止事故产生和避免事故扩大,从而保

证机组正常启停和安全运行。

2)内容:锅炉机组热工保护、汽轮机组热工保护、炉机电大联锁

4、联锁:是一种处理事故的控制技术,是将被控对象通过简单的逻辑关系联系

起来,使这些被控对象相互牵连,形成联锁反应。

5、自动报警:监视机组运行过程中各种工况参数和设备状态,当发生参数越限

或设备故障时,以声、光形式发出报警信号,引起操作人员注意,

及时采取防范措施,保证机组正常运行。

6、大机组自动化与维护人员关系:记录、干预、维修

第一章热工保护与顺序控制的基础知识

(一)开关量变送器

1、开关量变送器的任务:将被测物理量转换成开关形式的电信号。

2、开关特性:体现继电器特性、切换值、切换值可调

1-3通

3、压力开关(举个例子P31图)

工作原理:压力开关用来将被测压力转换成为开关信号。

4、差压开关1-2通

5、流量开关

按其工作原理分:差压式、电磁式、活塞式、p1 p1+ p

浮子式、翼板式和叶片式

6、液位开关P32 图

eg. 浮子式、电极式、超声波式和电容式。常用的是浮子式,电极式。

7、温度开关:没有一种温度开关可以测量每一个温度

1)温度信号的开关量:气体膨胀式温度开关

固体膨胀式温度开关

2)①0-100℃采用固体膨胀式温度开关(:两种膨胀系数不同的薄金属片)

②100-250℃采用气体膨胀式(:差压)

③250℃以上采用热电偶或热电阻

8、行程开关(PLC程序设计)

(二)常用控制电器

1、电磁式继电器:电流继电器、电压继电器、中间继电器、

时间继电器(带电延迟、断电延迟、有记忆的带电延迟)2、接触器:通断电流大--控制电动机主回路

两类触点:主触点(主回路)、辅助触点(控制回路)

(三)执行机构

一、电动执行机构(电动门的动力来源于电动机)

1、电动门控制电路的工作原理(P39图)

2、电动机控制电路类型:高压厂用电动机3000V/6000V

低压厂用电动机380V

3、高压厂用电动机控制原理图P40

(带电、不带电)

4、油断路器:合闸线圈HQ、跳闸线圈TQ

:是用于接通或断开电动机动力电源回路的一种高压电器,器触点的跳、合闸动作是依靠操作机构完成的)

合闸线圈有合闸接触器HQ控制,合闸线圈带电时,将使连杆机构带动断路器主轴转动,从而闭合主触点,电动机启动运行,这时连杆机构依靠机械自保持,使断路器维持在合闸状态。跳闸线圈带电时,使连杆机构失去机械自保持,在断路器跳闸弹簧力作用下,主轴反转,断开主触点,电动机停止运行。

5、TBJ防跳跃继电器

:是一种采用电气方法防止油断路器产生跳闸现象。油断路器跳、合闸速度很

快,一般合闸时间不大于0.2s,跳闸时间不大于0.07s。在某些故障情况下,操作机构将会是油断路器发生机械跳跃,不能很好地稳定在合闸或跳闸的位置上,即断路器发生了"跳跃现象"。由于油断路器瞬间多次跳、合闸,其结果将会使断路器损坏,因此必须加以防止。

:TBJ是双线圈继电器--电流线圈(I)、电压继电器(V)

二、气动执行机构

:利用压缩空气的压力在薄膜或活塞上产生推力

(四)开关信号的可靠性

一、保护系统的可靠性

1、可靠性:在一定的使用条件和规定时间内,正确持续完成预定功能的概率。

2、所谓“准备状态”,就是当设备正常运行时,保护系统处于带电准备状态,经

受长期的通电考验。(当保护系统投入,其运行参数未超过保护定值的公差范围时发生的保护动作,称之误动作)

3、所谓“工作状态”,就是当设备发生故障时,保护系统正常工作,起到保护设

备和人身安全的作用,称之为正确动作。(当保护系统投入,其运行参数以超过保护定值允许的公差范围时保护仍不动作,则称为拒动作)

4、热工保护系统的故障:拒动、误动

二、开关量信号摄取方法

1、单一信号法:(信号单元与检测元件的误动作率、拒动作率相等)

2、信号串联法:(误动作率减小,拒动作率增大/只适用于特别强调减小保护系

统的误动作率,而对拒动作率要求不高的场合) 3、信号并联法:(只能用于拒动作率小,而误动作要求不高的场合) 4、信号串并联法:(提高单个检测元件的可靠性,以减小信号单元的误动作率和 拒动作率)

5、“三取二”信号法:(P 47图1-21PLC

梯形图)

6、信号表决法:

7、信号的多重化摄取法:

三、保护系统动作原因分析

:电气方面、机炉方面、热控设备方面、操作方面

四、提高热工保护可靠性的措施

:提高热控专业技术水平、加强热控专业管理水平、加强事故分析

第二章锅炉的热工保护

一、锅炉汽水系统热工

1、锅炉的热工保护的功能:限值保护、连锁保护、紧急停炉保护

2、汽包水位保护的重要性

:维持汽包水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的必要条件。因为汽包水位过高将减少蒸汽重力分离行程,破坏汽水分离效果,使蒸汽带水造成过热器中盐类沉积,恶化过热器的工作条件,严重时还可能引起汽轮机水冲击,造成汽轮机大轴弯曲等恶性事故。水位过低时锅炉水循环将遭到破坏,水冷壁安全受到威胁。

:锅炉汽包水位常见事故:锅炉缺水、锅炉满水

3、锅炉水位保护框图(P57—任意一个PLC程序)

4、直流锅炉断水保护系统

:直流锅炉断水保护系统的断水信号摄取和组合方法:

①给水流量过低的信号组合来形成断水停炉信号

②给水母管压力低和给水流量低的信号组合来形成断水停炉信号

5、再热器保护通常分再热器壁温高保护再热汽温高保护两方面

6、MFT---主燃料跳闸

二、炉膛爆炸的原因及其防止措施

1、炉膛爆炸指的是在锅炉炉膛内积存的可燃混合物突然同时被点燃,即爆燃而

使烟气侧压力升高而造成炉墙结构破坏现象,称为炉膛外爆。烟气侧压力过

低,造成炉墙结构破坏的现象,称为炉膛内爆。

2、炉膛外爆(由于炉膛压力过高,超过炉膛结构所能承受的压力,使炉墙外延

崩塌,称为“外爆”。)

:从炉膛结构原理上分析,只有符合下列三种情况才有可能发生可燃混合物突然爆燃:

1)炉膛或烟道内有燃料和助燃空气同时存在

2)积存的燃料和空气混合物是爆炸性的

3)具有足够的点火能源存在

:炉膛内最可能发生可燃混合物积存的几种危险情况:

1)燃料在停炉时积存或停炉后漏进锅炉炉膛中,未经吹扫,进行点火

2)重复不成功的点火,未及时吹扫,造成大量爆炸性混合物积聚

3)在多个燃烧器运行时,一个或几个燃烧器燃烧不良或失去火焰,从而堆积起可燃的混合物

4)运行中整个炉膛熄火,造成燃料和空气可燃混合物的积聚,随后再次点火或有其他点火源存在时,使这些可燃混合物点燃

:最好的方法是防止爆燃的发生,关键是防止可燃混合物的积存

3、炉膛内爆

:引起炉膛内爆的原因:1)引风量大于送风量,造成介质质量的减少

2)炉膛灭火引起炉膛温度T下降,造成负压过大

4、防止炉膛爆炸的措施

(1)防止炉膛爆炸的原则:

1)在主燃料与空气混合物入口处有足够的点火能源,点火器的火焰要稳定,有一定的点火能量,而且位置恰好能将主燃料点燃

2)当有未点燃的燃料进入炉膛时,这段时间应尽可能缩短,使积存的可燃物容积只占炉膛容积的极小部分

3)对于已进入炉膛未点燃的可燃混合物,尽快地冲淡,使它达不到可燃范围,并不断地把它吹扫出去

4)当送入的燃料只有部分燃烧时,就加快冲淡,使之成为不可燃的混合物(2)点火暖炉期间

:点火前必须用空气吹扫炉膛和烟道

:空气流量应不小于额定负荷时空气流量的25%(一般规定为30%)

:吹扫时间必须连续保持5min,保证吹扫彻底

(3)火焰中断

:任一燃烧器的火焰熄灭,就应立即切断该燃烧器的燃料。如全部火焰熄灭,应立即切断全部燃料。

三、火焰检测器

1、火焰检测器有以下几种:1)紫外光(UV)火焰检测器

2)红外光(IR)火焰检测器

3)可见光火焰检测器

4)离子棒(火焰棒)火焰检测器

2、火焰检测器的安装和调整

:煤粉燃烧器的火焰监视一般采用交叉布置,即相邻两层煤粉喷嘴中间布置一层探头,该探头对于上、下相邻两层煤粉喷嘴火焰均有信号反映,而以下层火焰监视为主

:为了提高火焰检测器的可靠性,在安装&调整火焰检测器时须做到以下几点

(1)火焰检测器安装位置要得当

(2)探头的安装数量要合适

(3)采用“火焰强度”&“闪烁频率”双信号断定火焰信号

(4)光纤必须可靠且要求冷却风通畅

(5)保持探头清洁

(6)做好调整标定工作

四、炉膛安全监控系统(FSSS)的作用和组成(Furnace Safeguard System)

:又称燃烧器管理系统BMS(Burner Management System)

1、炉膛安全监控系统一般分三部分:燃烧器系统、燃烧安全系统、汽包锅炉的

炉水循环泵控制

2、燃烧器控制系统BCS(Burner Control System)主要作用:连续监视运行,

控制点火及暖炉油枪,对磨煤机、给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作,分别监视油层、煤层及全炉膛火球火焰。

3、燃料安全系统FSS(Fuel Safety System)主要作用:炉膛的各个阶段,包括启

一电厂热工控制DCS系统设计

| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计 刘景芝,孙 伟 (中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏 徐州 221008) 摘 要:以西山孝义金岩公司自备电厂为背景,主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性,对其热工系统运用集散控制方式进行控制,并采用浙大中控的WebFiled JX-300X系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。 关键词:热工控制系统;集散控制系统(DCS);循环流化床锅炉 中图分类号:TP393.03 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2007)12-0067-03 A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler 1 引言 火力发电是现代电力生产中的一种主要形式,火力发电厂 运行系统多而且复杂,各系统之间要协调运行又要对负荷变化 具有很强的适应能力,因此有效的控制火力发电厂运行极其重 要。目前火电机组都普遍采用DCS[3],因为DCS系统给电厂在 安全生产与经济效益方面带来巨大作用,使以往任何控制系统 无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控 制要求的提高,一种全数字化的控制系统——现场总线控制系 统(FCS)问世了,并得到了快速发展。虽然现场总线控技术 代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化,但由于火 电厂的具体环境和控制特点,经过论证与分析,近期内热控系统 只能以DCS为主[1][2]。 西山孝义金岩公司自备电厂包括2台75t/h循环流化床锅 炉、2台15MW抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床 锅炉,将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机 组的运行特点,分析其热控系统的功能要求,采用集散控制系统 (DCS)实现热工自动化,并以浙大中控的WebFiled JX-300X为 例,进行具体系统的初步设计。 收稿日期:2007-07-03 JX-300X集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高 速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技 术,采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法,兼具高速可靠 的数据输入输出、运算、过程控制功能和PLC联锁逻辑控制功 能,能适应更广泛更复杂的应用要求,是一套全数字化的、结构灵 活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 JX-300X体系结构如下图: 2 系统介绍及方案描述 2.1 系统总体方案描述 根据单元机组运行特点及要求,其控制系统一般配有以下系统: (1) 数据采集系统(DAS); 图1 JX-300X体系结构图

电厂热工自动化技术及其应用

电厂热工自动化技术及其应用分析 摘要:电力系统自动化是我国电力技术近年来的主要发展方向,本文针对电厂热工自动化技术及其应用情况展开了论述与探讨。文章首先就电厂热工自动化的概念及其在我国的发展现状进行了阐述,在此基础上就电厂热工自动化技术的构成及应用情况进行了论述与分析。?关键词:电力系统;热工自动化;自动化技术;技术应用??随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步,是我国的电力系统的重要组成部分。目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看,组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以crt显示,监控水平较以前大大提高。??一、电厂热工自动化及其在我国的发展?(一)电厂热工自动化的概念?火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制,以避免重大事故的发生,同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。?(二)电厂热工自动化在我国的发展?我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展,其核心技术 distributed control system(dcs)更是被我国发电企

业所应用。dcs技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理,在我国350mw以上的火电机组上应用较为广泛,其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高,dcs技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障,同时dcs的分散控制也起到了非常好的效果。 二、电厂热工自动化技术构成?(一)热工测量技术方面 1、温度测量,火电厂热工测量控制系统中的温度测量传感器(s enser),采用热电偶热电阻,少数地方采用其他热敏元件如金属膜(双金属膜)水银温包等作为温度测量的一次元件; 2、压力(真空)测量,传感器为应变原理的膜片,弹簧管,变送器为位移检测原理或电阻电容检测原理,(4-20ma),二次仪表以数显为多; 3、流量测量,以采用标准节流件依据差压原理测量为主,少数地方采用齿轮流量计或涡轮流量计,如燃油流量的测量。大机组中的主蒸汽流量测量许多地方不用节流件,利用汽机调节级的压力通用公式计算得出;4、液位(料位)测量,液位测量以差压原理经压力补偿测量为主流,电接点,工业电视并用。料位测量以称重式或电容式传感器配4-20ma变送器测量,也有用浮子式或超声波原理。 ?(二)关于dcs??目前大机组的仪控系统大多选用dcs系统。dcs系统在火电厂发电机组控制中的应用已有10多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。dcs系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机(或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研

热工控制系统课程设计样本

热工控制系统课程设计 题目燃烧控制系统 专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾 学号: 02400402 指导教师: 李建强 时间: .12.30— .01.12

目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)

第一部分 多容对象动态特性的求取 某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确 定对象传递函数。 1.1 导前区 利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:

热工过程控制仪表课程实习与设计

《热工过程控制仪表课程设计》实践环节教学大纲 适用专业: 自动化(热工过程自动化方向) 先修课程:电路理论,模拟电子技术,热工测量与仪表,自动控制理论 一、目的 热工过程控制仪表课程实习与设计是学习热工过程控制仪表课程后的一个重要的综合实践环节。 1.通过课程设计实践,树立正确的设计思想,培养综合运用热工过程控制仪表课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决仪表控制系统设计问题的能力。 2.学习仪表控制系统设计的一般方法,掌握仪表控制系统的一般规律。 3.进行仪表控制系统设计基本技能的训练:例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范,进行计算机辅助设计和绘图的训练。 二、基本要求 1.能从仪表控制系统功能要求出发,制订或分析设计方案,合理地选择传感器,变送器、调节器和执行机构。 2.能按工艺的控制要求,选择相关模块,设计的调节器的组态图,填写相关控制数据表。 3.能考虑仪表安装与调整、使用与维护、经济和安全等问题,对仪表控制系统的安装技术要求进行设计。 4.图面符合国家有关标准,尺寸及公差标注正确,技术要求完整合理。三、实践内容与时间分配 见表1。 表1

四、实践条件与地点建议 1. 实践基本条件要求 提供学生进行课程设计的专用教室,并能提供学生一定的实验设备、实验条件,条件允许的话提供学生到生产实践场所短期参观学习的机会。 2. 实践地点建议 校内专用教室、实验室及火力发电厂。 五、能力培养与素质提升 1. 能力培养 通过课程设计实践,能够树立正确的设计思想,培养综合运用热工过程控制仪表课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决仪表控制系统设计问题的能力。在实践环节中进行仪表控制系统设计基本技能的训练。 2. 素质提升 通过实践,深入掌握理论教学内容,并将其运用到实践环节,具备一名专业工程师的基本素质。 六、考核方式与评分标准 1.考核方式:考查 2.成绩评定:按平时表现,设计说明书及答辩三部分综合考核,按优,良,中,及格,不及格计分。其中:平时表现(30%),设计说明书(40%)答辩(30%)。

热工控制系统课程设计56223

热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计 二○一○年十二月 目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)

第四部分 某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献: (19) 第一部分 多容对象动态特性的求取 选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下: 导前区: 1 40400657 .12++-s s 惰性区: 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数,可以用两点法求上述主汽温对象的传递

函数,传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=,利用Matlab 求取阶跃响应曲线,然后利用两点法确定对象 传递函数。 导前区阶跃响应曲线: 图1-1 由曲线和两点法可得: 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ,8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数:2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线:

1-1 热工控制仪表的作用是什么

1-1 热工控制仪表的作用是什么? 热工控制仪表的作用为:变送器对被控参数进行测量和信号转换;控制器将给定值与被控参数进行比较和运算;执行器将控制器的运算输出转换为开关阀门或挡板的位移或转角,从而调节工质流量,最终使生产过程自动地按照预定的规律运行。 1-3 热工控制仪表有哪些主要分类方法? 按能源形式、结构形式和信号是否连续分类。 1-4按系统的结构形式来分,它可分为哪几类仪表? 可以分为基地式、单元组合式、组件组装式、单回路调节器、分散控制系统、现场总线控制系统等六类。 1-5按系统能源形式来分,它可分为哪几类仪表? 可分为自力控制仪表、液动控制仪表、气动控制仪表、电动控制仪表、混合式控制仪表等五类。 1-6按系统的信号随时间的变化是否连续来分,它可分为哪几类仪表? 可分为模拟控制仪表、数字控制仪表两大类。 1-7数字控制仪表指哪些? 单回路控制器;DDZ-S型电动单元组合式仪表;DCS、PLC;FCS。 1-9 DDZ-I、DDZ-Ⅱ、DDZ-Ⅲ、DDZ-S的主要区别是什么? DDZ-I(电子管)、DDZ-Ⅱ(晶体管)、DDZ-Ⅲ(集成块)、DDZ-S(微处理器) 1-11自动化仪表的发展方向是什么? 现场总线控制系统(FCS)。 3-9终端器的作用是什么? 一是防止信号反射,二是将电流转换为电压。 4-1何谓干扰? 所谓干扰,就是出现在仪表传输线上各种影响仪表正常工作的非信号电量。 4-3最为普遍和最为严重的干扰是什么? 电和磁的干扰对于控制仪表来说,是最为普遍和最为严重的干扰。 4-5形成干扰的三个因素是什么? 形成干扰的三个因素是:干扰源;干扰途径;干扰对象。 5-1 SAMA组合符号如图5-6所示,试说明组合符号的名称,并解释各组成符号的含义。

热工仪表与自动装置安装工艺及技术.

热工仪表与自动装置安装工艺及技术 一.热控取源部件及敏感元件的安装 1.概述:包括温度、压力、差压、流量等仪表的取样点选择、取样孔开孔、取源部件安装等工作。 2.仪表测点的开孔和插座的安装 2.1测点开孔位置的选择 a测点开孔位置应以设计或制造厂的规定进行。如无规定时,可根据工艺流程 系统图中测点和设备、管道、阀门等的相对位置,依据《电力建设施工及验收规范》(热工仪表及控制装置篇)的规定按下列规则选择: b、测孔应选择在管道的直线段上。测孔应避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板、人孔、手孔等对介质流速有影响或会造成泄漏的地方。 c、不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。 d、取源部件之间的距离应大于管道外径,但不小于200mmo压力和温度在同一地点时,压力测孔必须选择在温度测孔的前面(按介质流动方向而言。下同),以避免因温度计阻挡使流体产生漩涡而影响测压。 e在同一处的压力或温度测孔中,用于自动控制系统的测点应选择在前面。 f、高压(>6M P a管道的弯头处不允许开凿测孔,测孔距管道弯曲起点不得小于管子的外径,且不得小于100mm。 g、取源部件及敏感元件应安装在便于维护和检修的地方,若在高空处,应有便于维修的设施。 2.2测点开孔:测点开孔,一般在热力设备和管道正式安装前或封闭前进行,禁止在已冲洗完毕的设备和管道上开孔。如必须在已冲洗完毕的管道上开孔时,需证实其内没有介质,并应有防止异物掉入管内的措施。当有异物掉入时,必须设法取

出。测孔开孔后一般应立即焊上插座,否则应采取临时封闭措施,以防止异物掉入。 根据被测介质和参数的不同,在金属壁上开孔可用下述方法: 在压力管道和设备上开孔,应采用机械加工的方法; 风压管道上可用氧乙炔焰切割,但孔口应磨圆锉光。 使用不同的方法开孔时,应按下列步骤进行: 使用氧乙炔焰切割开孔的步骤:用划规按插座内径在选择好的开孔部位上划圆;在圆周线上打一圈冲头印;用氧乙炔焰沿冲头印内边割出测孔(为防止割下的块掉入本体内,可先用火焊条焊在要割下的铁块上,以便于取出割下的铁块);用扁铲剔去溶渣,用圆锉或半圆锉修正测孔。 使用机械方法(如板钻或电钻)开孔的步骤:用冲头在开孔部位的测孔中心位置上打一冲头印;用与插座相符的钻头进行开孔,开孔时钻头中心线应保持与本体表面垂直;孔刚钻透,即移开钻头,清除孔壁上的铁片;用圆锉或半圆锉修去测孔四周的毛刺。 2.3插座的安装:测温元件插座在安装前,必须核对插座的形式、规格和材质,应与设计相符,丝扣应与测温元件相符。对于材质为合金钢的插座必须进行光谱分析并作记录和标识。 插座安装应遵照焊接与热处理的有关规定及下列要求进行: a插座应有焊接坡口,焊接前应把坡口及测孔的周围用锂或砂布打磨,并清除测孔内边的毛刺。 b、插座的安装步骤为找正、点焊、复查垂直度、施焊。焊接过程中禁止摇动焊 件。 c、合金钢插座点焊后,必须先预热方可施焊。焊接后的焊口必须进行热处理。

热工测量与自动控制重点总结

热工测量与自动控制重点总结 第一章测量与测量仪表的基本知识 1测量:是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。人们通过试验和对试验数据的分析计算,求得被测量的值。 2测量方法:是实现被测量与标准量比较的方法,分为直接测量、间接测量和组合测量。 3按被测量在测量过程中的状态不同,有分为静态和动态测量。 4测量系统的测量设备:由传感器、交换器或变送器、传送通道 和显示装置组成。 5测量误差的分类:1)系统误差 2)随机误差 3)粗大误差 6按测量误差产生来源:1)仪表误差或设备误差 )人为误差 2 3)环境误差 4)方法误差或理论误差 5)装置误差 6)校验误差. 7测量精度:准确度、精密度、精确度。 8仪表的基本性能:一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。

9精度:是所得测量值接近真实值的准确程度,以便估计到测量误差的大小。 10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量,故友称为分辨率或仪表死区。 第二章 1产生误差的原因:1)测量方法不正确 2)测量仪表引起误差 3)环境条件引起误差 4)测量的人员水平和观察能力引起的误差。 2函数误差的分配:1)按等作用原则分配误差 2)按可能性调整误差 3)验算调整后的总误差。 第三章温度测量 1温标:是温度数值化的标尺。他规定了温度的读数起点和测量 温度的基本单位。

2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 3热电偶产生热电势的条件是:1)两热电极材料相异 2 )两接点温度相异. 4热电偶的基本定律:1 )均质导体定律 2)中间导体定律 3)中间温度定律。 5补偿电桥法:是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。 6电阻温度计的传感器是热电阻,热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 7热电阻温度计测温度的特点:1)热电阻测温度精度高,测温 2 范围宽,在工业温度测量中, 得到了广泛的应用。 )电阻温度系数大,电阻率大,化学、物理性能稳定,复现 性好,电阻与温度的关系接 3 近线性以及廉价。 )当热电阻材料的电阻率大时,热电阻体积可做的小一些, 热容量和热惯性就小,响应快。 8热电偶的校验:通常采用比较法和定点法 热电偶的检定:是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检

热工自动控制B-总复习2016

热工自动控制B-总复习2016

在电站生产领域,自动化(自动控制)包含的内容有哪些? 数据采集与管理;回路控制;顺序控制及联锁保护。 电站自动化的发展经历了几个阶段,各阶段的特点是什么? 人工操作:劳动密集型;关键生产环节自动化:仪表密集型;机、炉、电整体自动化:信息密集型;企业级综合自动化:知识密集型; 比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。 开环:不设置测量变送装置,被控制量的测量值与给定值不再进行比较,克服扰动能力差,结构简单,成本低廉;闭环:将被控制量的测量值与给定值进行比较,自动修正被控制量出现的偏差,控制精度高,配备测量变送装置,克服扰动能力强; 定性判断自动控制系统性能的指标有哪些?它们之间的关系是什么? 指标:稳定性、准确性、快速性。关系:同一控制系统,这三个方面相互制约,如果提高系统快速性,往往会引起系统的震荡,动态偏差增大,改善了稳定性,过渡过程又相对缓慢。 定性描述下面4 条曲线的性能特点,给出其衰减率的取值范围。 粉:等幅震荡过程,ψ=0;绿:衰减震荡过程,0<ψ<1;红:衰减震荡过程,0<ψ<1;蓝:不震荡过程,ψ=1; 在热工控制系统中,影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个?容量系数,阻力系数,传递迟延 纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别,容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上? 容积迟延:前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延:被调量变化的时刻,落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的,容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象 建立热工对象数学模型的方法有哪些? 机理建模:根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律,列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程,从中获得数学模型。实验建模:根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型 了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项,能对切线法、两点法做简单的区分。 注意事项:1实验前系统处于需要的稳定工况,留出变化裕量;2扰动量大小适当,既克服干扰又不影响运行;3采样间隔足够小,真实记录相应曲线的变化;4实验在主要工况下进行,每一工况重复几次试验;5进行正反两个方向的试验,减小非线性误差的影响。方法:有自平衡无延迟一阶对象:切线发和0.632法;有自平衡有延迟一阶对象:切线发和两点法;有自平衡高阶对象:切线发和两点法;无自平衡对象:一阶近似法和高阶近

热工控制系统故障专项应急预案

热工控制系统故障专项 应急预案 1总则 1.1编制目的:为防止热工控制系统故障导致事故扩大,避免由于热工控制系统故障导致设备损坏事件的发生,特制定本预案。 1.2编制依据:本应急预案依据《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂热工控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《枣庄市建阳热电有限公司公司重大突发事件应急预案》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3热工控制系统故障:指热工控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障,造成设备被迫停止运行,对机组安全运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围:本应急预案适用于枣庄市建阳热电有限公司热工控制系统故障事件的应对工作。 1.5热工控制系统现况:枣庄市建阳热电有限公司#1、#2炉、1 #机DCS系统为XDPS分散控制系统。DCS系统的控制范围覆盖模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、数据采集

系统DAS、汽轮机控制系统DEH、给泵汽轮机控制系统MEH和电气控制系统ECS。控制室里,采用CRT控制并辅以大屏幕显示。 2事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统操作员站和过程控制单元等故障,导致控制信号消失或被控对象失去控制; 2.2分散控制系统网络或模件总线通信故障,导致信息传输中断或坏质量; 2.3热工控制系统软件存在缺陷、错误,导致控制系统发出错误指令; 2.4热工控制系统电源故障,导致控制系统停止工作; 2.5汽机控制系统(DEH)或给水泵汽机控制系统(MEH)故障,导致汽机或给水泵汽机不能正常控制和运行。 3应急处置基本原则 3.1当分散控制系统局部故障,重要的局部区域信号异常、部分主重要运行参数失去控制或其显示不能真实反映实际工况时,由值长按照规程,通过运行方式的调整、现场监视和操作等可以利用的一切手段,尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。当部分操作员站(OIS)出现故障时,应由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应尽量减少操作),同时迅速排除故障。 3.2当全部操作员站出现故障时(所有OIS"黑屏"或"死机"),若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组现况,则转用后备操作方式运行,同时排除故障并恢复操作员站运行方式,由值长

热工过程控制系统

热工过程控制系统 第一章 过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识 过程控制定义 所谓过程控制(Process Control )是指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成 被控过程(Process ), 指运行中的多种多样的工艺生产设备; 过程检测控制仪表(Instrumentation ), 包括: 测量变送元件(Measurement ); 控制器(Controller ); 执行机构(Control Element ); 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类 按系统的结构特点来分::反馈控制系统,前馈控制系统,复合控制系统(前馈-反馈控制系统) 按给定值信号的特点来分: 定值控制系统,随动控制系统,程序控制系统 性能指标: 对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。 最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性,调整时间ts 反映系统的快速性。 第三章 过程执行器 主要内容 执行器 电动执行器 气动执行器 调节阀及其流量特性 变频器原理及应用 本节内容在本课程中的地位 执行器用于控制流入 或流出被控过程的物 料或能量,从而实现 对过程参数的自动控 制。 3.1 调节阀(调节机构)结构 调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动,改变了阀芯与阀座之 间的流通面积,即改变了阀的阻力系数,被调介质的流量也就相应地改变,从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀 功能:接受控制器输出的控制信号,转换成直线位移或角位移,来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成 要求观察 思考调节变换 显示记录调节给定值执行机构检测 仪表记录仪显示器调节器控制器测量变送被控过程 执行器r(t)e(t)u(t)q(t)f(t)y(t)z(t)-控制器 测量变送 被控过程 执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -

热工自动控制试题上课讲义

热工自动控制试题

1、实际应用中,调节器的参数整定方法有(临界比例带法、响应曲线法,经验法、衰减法)等4种。 2、在锅炉跟随的控制方式中,功率指令送到(汽轮机功率)调节器,以改变调节阀门开度,使机组尽快适应电网的负荷要求。 3、1151系列变送器进行正负迁移时对量程上限的影响(没有影响) 4、在燃煤锅炉中,由于进入炉膛的燃烧量很难准确测量,所以一般选用(热量)信号间接表示进炉膛的燃料量。 5、单元机组在启动过程中或机组承担变动负荷时,可采用(锅炉跟随)的负荷调节方式。 6、判断控制算法是否完善中,要看电源故障消除和系统恢复后,控制器的输出值有无(输出跟踪和抗积分饱和)等措施。 7、就地式水位计测量出的水位比汽包实际水位要(低) 8、DEH调节系统与自动同期装置连接可实现(自动并网)。 9、对于DCS软件闭环控制的气动调节执行机构,下列哪些方法不改变其行程特性(在允许范围内调节其供气压力)。 10、各种DCS系统其核心结构可归纳为“三点一线”结构,其中一线指计算机网络,三点分别指(现场控制站、操作员站、工程师站) 11、KMM调节器在异常工况有(连锁手动方式和后备方式)两种工作方式。 12、动态偏差是指调节过程中(被调量与给定值)之间的最大偏差 13、当 <0时,系统(不稳定)。衰减率 <0发散振荡, =0等幅振荡, >0稳定,通常 =0.75~0.9 14、调节对象在动态特性测试中,应用最多的一种典型输入信号是(阶跃函数)。 15、锅炉主蒸汽压力调节系统的作用是通过调节燃料量,使锅炉蒸汽量与(汽机耗汽量)相适应,以维持汽压的恒定。 16、热工调节过程中常用来表示动态特性的表示方法有三种其中(微分方程法,)是最原始,最基本的方法。 17、分散控制系统是(微型处理机、工业控制机、数据通信系统、CRT显示器,过程通道)。 18、深度反馈原理在调节仪表中得到了广泛应用,即调节仪表的动态特性仅决定于(反馈环节)。 19、在喷嘴挡板机构中,节流孔的直径比喷嘴直径(小)。 20、在给水自动调节系统中,在给水流量扰动下,汽包水位(不是立即变化,而要延迟一段时间) 21、汽包锅炉水位调节系统投入前应进行的实验有(汽包水位动态特性试验,给水调节阀特性试验,调速给水泵特性试验)。 22、INFI-90系统对电源质量有较高要求,其电压变化不超过额定电压的(±10%)。 23、滑压运行时滑主蒸汽质量流量、压力与机组功率成(正比例)变化。 24、锅炉燃烧自动调节的任务是(维持汽压恒定、保证燃烧过程的经济性,调节引风量,保证炉膛负压,) 25、霍尔压力变送器是利用霍尔效应把压力作用下的弹性元件位移信号转换成(电动势)信号,来反应压力的变化。 26、振弦式压力变送器通过测量钢弦的(谐振频率)来测量压力的变化。 27、锅炉负荷增加时,辐射过热器出口的蒸汽温度(降低) 28、锅炉负荷增加时,对流过热器出口的蒸汽温度(升高) 29、在串级汽温调节系统中,副调节器可选用(P或PD)动作规律,以使内回路有较高的工作频率。 30、汽包水位调节对象属于(无自平衡能力多容)对象。 23、检测信号波动,必然会引起变送器输出波动,消除检测信号波动的常见方法是采用(阻尼器) 24、为避免在“虚假水位”作用下调节器产生误动作,在给水控制系统中引入(蒸汽流量)信号作为补偿信号。 25、协调控制方式是为蓄热量小的大型单元机组的(自动控制)而设计的。 26、机组采用旁路启动时,在启动的初始阶段,DEH系统采用(高压调节阀门或中压调节阀门)控制方式。 判断: 27、汽动给水泵在机组启动时即可投入运行(×) 28、发电厂热工调节过程多采用衰减振荡的调节过程。(√) 29、对于汽包锅炉给水调节系统,进行调节系统实验时,水位定值扰动量为10mm(×) 30、在蒸汽流量扰动下,给水调节对象出现水击现象(×) 31、单元机组协调控制系统中,为加快锅炉侧的负荷响应速度,可采用前馈信号(√) 32、运行中的调节系统应做定期试验(√) 33、多容对象在比例调节器的作用下,其调节过程为非周期的(×)。

《热工过程自动控制》课程设计

(注意:保持清洁,设计结束后装订在设计说明书正文的第1页) 《热工过程自动控制》课程设计任务书 专业方向:热能与动力工程 班级: 学生姓名: 指导教师: 周数:1 学分:1 一、设计题目 600MW单元机组直流锅炉给水控制系统的组态设计 二、原始资料 1. 控制对象 600MW超临界机组直流锅炉给水控制系统采用两台分别带50%负荷的汽动给水泵作为正常负荷下的供水,设置一台可带50%负荷的电动给水泵,作为启动及带低负荷或两台汽动泵中有一台故障时作备用泵使用。 2. 控制要求 直流锅炉必须使燃烧率和给水量随时保持适当的比例。 (1)给水流量控制回路仅当锅炉运行在纯直流工况下,才能对锅炉出口的主蒸汽温度起到粗调的作用。为保证锅炉本身的安全运行,要求任何工况下省煤器入口给水流量不低于35%MCR; (2)给水泵串级控制回路的副调节器根据给水流量偏差输出给水泵控制指令,调节各台泵的转速以满足机组负荷变化的需要; (3)为保证给水泵的运行安全,给水流量调节阀控制回路通过调节给水阀门的开度维持泵出口母管的压力在适当范围内; (4)汽动给水泵再循环阀调节回路需保证通过每台汽泵的流量不低于最小允许流量。 三、设计任务 1、了解大型单元机组控制系统概貌和集散控制系统概貌及其组态原理;

2、了解ABB贝利公司Symphony集散控制设备及其重要功能模块的作用; 3、掌握控制对象(包括工艺流程)及控制任务; 4、根据控制系统原理进行相应集散控制系统的组态设计; 给水控制系统包括三个部分:(1)给水流量指令形成回路(2)汽动给水泵转速控制回路(3)给水流量调节阀控制回路,可任选其中两部分做组态设计。 5、对所设计的部分进行组态分析。 四、建议时间安排 课程设计时间安排 序号内容时间 1 收集资料,学习相关理论知识1天 2.5天 2 进行集散控制系统的组态设计 并绘制组态图 3 整理报告1天 4 答辩0.5天 5 合计5天 五、成果要求 1、课程设计报告 (1)字数约5000左右,统一用A4纸手工书写,字迹工整。 (2)主要内容及装订顺序:封面、扉页、成绩考核表、课程设计任务书、目录、正文、参考文献、设计体会及附录。 (3)正文部分应该包括以下几项内容:大型单元机组控制系统概述、集散控制系统概述及其组态原理、Symphony集散控制设备简介及重要功能模块的作用、系统控制对象(包括工艺流程)及控制任务、所选定部分的组态设计和组态分析。(4)设计报告严禁抄袭,即使是同一小组也不允许雷同,否则按不及格论。 2、图纸要求:图纸要求手绘,以附录的形式放在报告最后。 六、成绩评定 设计成果主要由设计报告体现,成绩评定等级为优、良、中、及格、不及格五级制。设计成绩根据以下四个方面综合确定:(1)设计报告(40%)(2)设计期间表现(20%)(3)设计答辩(40%)。

热工控制系统重点

热工控制系统重点 1.反馈、前馈、复合控制系统的图形、特点。 例题:例题:反馈控制系统的特点是( A 基于偏差、消除偏差,调节及时果的准确性 )。 B 调节不及时,无法保证结 D、调节 C 基于偏差、消除偏差,调节不及时及时,无法保证结果的准确性 2.自动调节系统性能指标及它们之间的关系。 例题:评价一个自动调节系统调节过程好坏的性能指标是( A 峰值时间、衰减率、上升时间)。 B 静态偏差、动态偏差、稳定 D 上升时性 C 静态偏差、动态偏差、衰减率、控制过程时间间、超调量、衰减率 3.环节连接方式,方框图等效变换(必考),传递函数定义 4.热工对象的分类,利用阶跃响应曲线法求取对象高阶传递函数。 5.P、I、D调节的规律。四种调节器的参数变化对调节品质的影响(选择、判断) 例题:单回路控制系统中 PI 控制作用下,如下所示哪组参数可使稳定性增强() B、δ增大,Ti 增大 C、δ减小,Ti 增A、δ增大,Ti 减小大 D、减小,减小 6.二阶系统标准方程及符号意义。阻尼系数范围,会求取时域性能指标。 7.劳斯判据在判定系统稳定性中的应用。 8.单回路控制系统三种整定方法及其区别,开环试验与闭环试验的区别。 9.什么是串级系统,主、副调各有何种任务。 例题:串级控制系统比单回路控制系统控制性能好的原因之一在于副回路的加入改善了调节对象的动态特性。() 10.串级系统及导前微分系统的参数整定(大题)(两种出题方式:(1)给出阶跃响应曲线(或对象高阶传递函数)(2)给出减温器与总对象的特征参数 Tc、τ) 11.串级过热汽温控制系统采用喷水减温而非烟气侧调节或蒸汽量D 进行调节的原因。 12.再热汽温控制系统的控制策略,不采用喷水减温作为主控方案的原因。 13.水位的组成,三扰动、三冲量,虚假水位图形及原因,何种扰动对水位影响最大。三冲量应分别采用何种控制方案。前馈控制方案对系统稳定性有无促进作用。

热工过程控制系统

热工过程控制系统 第一章 过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识 过程控制定义 所谓过程控制(Process Control )是指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成 被控过程(Process ), 指运行中的多种多样的工艺生产设备; 过程检测控制仪表(Instrumentation ), 包括: 测量变送元件(Measurement ); 控制器(Controller ); 执行机构(Control Element ); 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类 按系统的结构特点来分::反馈控制系统,前馈控制系统,复合控制系统(前馈-反馈控制系统) 要求 观察 思考 调节变换显示记录调节给定值 执行 机构检测仪表 记录仪显示器调节器 控制器 测量变送 被控过程 执行器 r(t)e(t) u(t) q(t) f(t) y(t) z(t) -

按给定值信号的特点来分: 定值控制系统,随动控制系统,程序控制系统 性能指标: 对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。 最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性,调整时间ts 反映系统的快速性。 第三章 过程执行器 主要内容 执行器 电动执行器 气动执行器 调节阀及其流量特性 变频器原理及应用 本节内容在本课程中的地位 执行器用于控制流入 或流出被控过程的物 料或能量,从而实现 对过程参数的自动控 制。 3.1 调节阀(调节机构)结构 调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动,改变了阀芯与阀座之间的流通面积,即改变了阀的阻力系数,被调介质的流量也就相应地改变,从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀 功能:接受控制器输出的控制信号,转换成直线位移或角位移,来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成 执行机构:执行机构是指根据控制器控制信号产生推力或位移的装置; 控制器 测量变送 被控过 程 执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -

07370900热工仪表控制及自动化

热工仪表控制及自动化 Control and Automatic of Hot-Working Engineering 课程编号:07370900 学分:1 学时:15 (其中:讲课学时:15 实验学时:上机学时:) 先修课程:电工学、硅酸盐工业的热工设备 适用专业:无机非金属材料 教材:《热工测量与自动控制》,张子慧主编,中国建筑工业出版社2007年开课学院:材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 《热工仪表控制及自动化》是无机非金属材料专业的一门选修课程,通过本课程的学习,使学生初步掌握热工测量仪表、热工显示仪表自动控制系统的基本概念;了解硅酸盐工业窑炉简单的控制系统。 二、课程的基本内容及要求: 第一章测量的基本知识 1.教学内容 (1)测量的意义和测量方法 (2)测量系统的组成及其功能 (3)测量误差与测量精度 (4)测量仪表的基本技术指标 2.基本要求 了解测量的意义和测试方法,测量系统的组成,测量的误差及测量仪表的基本技术指标。 第二章误差的基本性质与处理 1.教学内容 (1)随机误差 (2)系统误差 (3)粗大误差 (4)测量结果的不确定度 2.基本要求 基本误差产生的原因、特征与分类,误差的判定方法及不确定度的估算。 第三章温度测量 1.教学内容 (1)温标及温度计分类 (2)膨胀式温度传感器

(4)电阻温度计 (5)温度变送器 2.基本要求 基本掌握温度的概念、温标的分类、温度传感器的分类(包括膨胀式温度传感器、热电偶传感器、电阻温度计和温度变送器)及特点。各种传感器的工作原理、热电偶的结构形式、热电阻的结构形式。 第四章湿度测量 1.教学内容 (1)湿度的表示方法 (2)干湿球与露点法湿度检测 (3)氯化锂电阻湿度传感器 (4)毛发湿度传感器 (5)饱和盐溶液湿度校正装置 2.基本要求 基本掌握湿度的表示方法及测量方法(动态法、静态法露点法、干湿球法和吸湿法),重点了解干湿球与露点法湿度计的工作原理及注意事项,氯化锂电阻湿度传感器和毛发湿度传感器的工作原理和饱和盐溶液湿度校正装置。 第五章压力测量 1.教学内容 (1)压力的概念及测试方法 (2)液柱式压力计 (3)弹性式压力计 (4)电气式压力计 (5)压力检测仪表的选择与校验 2.基本要求 基本掌握压力的感念及测量方法分类(液柱式、机械式、电气式和活塞式),液柱式压力计(U形管、单管、斜管)工作原理、测量误差及修正,弹性式压力计及电气式压力计的工作原理和压力检测仪表的选择与校验。 第六章流量测量 1.教学内容 (1)流量的概念及测试方法 (2)差压流量计 (3)转子计

热工控制系统试卷及答案4套

热工控制系统试卷1 一、名词解释(10分,每题2分) 1、峰值时间—— 2、被控对象—— 3、自平衡率ρ—— 4、稳态偏差—— 5、超调量—— 二、填空题(15分,每空1分) 1、锅炉燃烧过程自动调节的基本任务是 、 、 。 2、自动控制系统按给定值变化规律分类,可分为 调节系统、 调节系统和 调节系统。 3、衡量控制系统控制品质的指标主要有 、 、 。 4、主汽温度控制对象的动态特性特点为 、 、 。 5、给水控制对象的动态特性特点为 、 、 。 三、简答题(20分,每题5分) 1、串级控制系统比单回路控制系统为什么更适合对具有大惯性大迟延的被控对象进行控制? 2、在主汽温串级调节系统中,惰性区动态特性的特点是什么,对主回路的要求是什么? 3、在热工控制系统中,为什么不采用纯积分作用的调节器? 4、锅炉给水控制对象动态特性有什么特点,如何克服“虚假水位”现象? 四、已知3个二阶系统的闭环极点在复平面上的分布如下图所示,按表格形式比较它们的性能。(6分) 五、某系统的闭环特征方程为()4 3 2 5816200D s s s s s =++++=,判断此闭环系统的稳定性,并确定特征方程的特征根在复平面上的分布情况。(5分)

六、某系统方框图如下图所示,求其传递函数()() () C s G s R s = 。(10分) 七、某系统的开环传递函数为()() 243K G s s s s = ++,绘制系统的根轨迹图,并确定使闭环 系统稳定的K 值的范围。(10 分) 八、某系统的开环零、极点分布如下图,其中-P 为极点,-Z 为零点,试绘制系统的根轨迹图。(4分) 九、某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示,写出系统的开环传递函数表达式()G s 。 (10分) 十、已知某系统的开环传递函数()() 3 1 151G s s = +,要求使系统的衰减率0.75ψ=(m = 0.221),求比例调节器的比例系数K p 的数值。(10分)

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