火电厂热工自动化概述
火电厂热控自动化概述

通过自动化控制,降低污染物 排放,减轻对环境的负面影响
。
热控自动化技术的发展历程
初始阶段
早期的火电厂采用机械控制方式,如 液力偶合器和飞锤调节器等。
发展阶段
随着电子技术和计算机技术的进步, 火电厂开始采用模拟电路控制和计算 机监控系统。
成熟阶段
现代火电厂普遍采用分散控制系统 (DCS),实现对热力系统的全面监 控和自动化控制。
智能化发展
总结词
智能化发展是火电厂热控自动化的未来趋势之一,需要 加强智能化技术的研发和应用。
详细描述
随着人工智能、大数据等技术的不断发展,火电厂热控 自动化系统的智能化水平也在不断提高。为了顺应这一 趋势,火电厂需要加强智能化技术的研发和应用,建立 智能化监控系统和管理平台,实现自动化、智能化生产 和管理。这不仅可以提高生产效率和管理水平,还可以 为火电厂的可持续发展提供有力支持。
人机界面是操作员与系统交互的界面,操 作员可以通过人机界面实时监控系统运行 状态、设定控制参数等。
系统运行与管理
运行方式
火电厂热控自动化系统的运行方式包括自动控制、手动控制和就 地控制等方式,根据实际情况选择合适的运行方式。
维护管理
系统的维护管理包括定期检查、保养、维修等,确保系统正常运行, 提高设备的使用寿命和稳定性。
节能减排需求
总结词
节能减排是当前火电厂热控自动化面临的重 要挑战之一,需要采取有效的措施降低能耗 和减少排放。
详细描述
随着环保意识的不断提高,节能减排已经成 为火电厂热控自动化发展的重要趋势。为了 满足这一需求,火电厂需要积极推广节能技 术和设备,优化生产工艺和管理模式,降低 能耗和减少排放。同时,还需要加强与科研 机构和高校的合作,共同研发更加先进的节 能减排技术。
浅论火力发电厂中的热工自动化技术

浅论火力发电厂中的热工自动化技术摘要:现阶段自动化控制系统已被广泛应用在各领域生产经营建设中,对提高火电厂热工运行效率,保障生产综合效益意义重大。
为充分发挥出电气自动化控制系统优势,还需借助明确现阶段火电厂热工设备管控要求,探索出火电厂热工自动化控制新路径。
因此,本文主要研究火电厂中热工自动化技术的应用,为火电厂热工自动化的健康稳定发展夯实基础。
关键词:火电厂;热工自动化;应用引言火电厂在热工自动化系统中采用智能控制技术,应重点使用分层递阶的控制措施、模糊控制措施、专家系统控制措施、神经系统控制措施,根据热工自动化系统的特点和情况,完善智能控制技术的应用方案和模式,确保整体控制工作的有效开展、全面落实。
随着科学技术的不断发展,智能化的趋势越来越普遍,智能控制技术在火电厂热工自动化的应用中有着必不可少的作用,对增强热工自动化发展效果和水平,具有一定重要意义。
1.自动化控制技术在火电厂热工中的应用重要作用1.1提升各资源利用率通过细致分析现阶段各领域生产经营建设流程,发现因生产环境环节过于复杂,生产及设备管理工作仍需要做好定期巡检工作,人力资源与物力资源的需求度更高[1]。
通过将自动化控制技术应用在仪器仪表控制工作中,能够有效降低工作人员强度,辅助工作人员对火电厂热工进行全面检测,及时发现与解决生产现场设备问题,确保生产设施能够始终处于高效安全的运行环境。
当前自动化控制技术更加完善,为火电厂热工自动化控制的运行提供了更加安全可靠的平台,进一步提升了人力与物力资源成本利用率,使工业生产运行期间的经济效益能够尽早实现经济利益最大化目标。
1.2增强生产效率通过将自动化控制技术大面积应用在火电厂热工系统改造中,还可以从根本上提高电力资源生产效率,确保生产内部设备运行故障问题能够得到及时发现与解决。
同时,运用自动化管控技术,还可以将各类仪表设备运行技术参数输送到计算机系统内部,运用自动化管控设备,判断火电厂设备运行状态。
探讨火电厂热工自动化及控制

探讨火电厂热工自动化及控制一.热工自动化的内容热工过程自动化主要包含自动检测、自动调节、顺序控制、自动保护4个主要方面。
自動地检查和测量反映生产过程运行情况的各种物理量、化学量以及生产设备的工作状态,以监视生产过程的进行情况和趋势,称为自动检测。
锅炉汽轮机装有大量的热工检测仪表,包括测量仪表、变送器、显示仪表和记录仪表等,它们随时显示、记录、积算和变送机组运行的各种参数,如温度、压力、流量、水位、转速等,以便进行必要的操作和控制,保障机组安全、经济地运行。
目前,大型汽轮机的自动检测项目包括:蒸汽压力和温度、真空度、监视段抽汽压力、润滑油压、调速油压、转速、转子轴向位移、转子与汽缸的相对热膨胀、汽轮机振动、主轴挠度、轴承温度与润滑油温度、推力瓦温度等许多项目。
在建新机组均设置汽机本体安全监视系统,配备完整的汽轮机监视仪表。
汽机监视仪表能连续测量汽轮发电机组轴承及汽轮机本体的运行机械参数,显示机组运行状态;当参数超出定值时,输出信号作为记录和报警;重要参数超限时输出停机信号至汽轮机紧急跳闸系统装置,立即关闭汽机自动主汽门实现紧急停机。
自动维持生产过程在规定的工况下进行,称为自动调节。
电力用户要求汽轮机发电设备提供足够数量的电力和保证供电质量。
电的频率是供电质量的主要指标之一。
为了使电频率维持在一定的精度范围内,就要求汽轮机具备高性能的转速自动调节系统。
锅炉运行中,必须使一些能够反映锅炉工作状况的重要参数维持在规定范围内或按一定的规律变化,如维持汽包水位给定值和保证锅炉的出力满足外界的要求。
根据预先拟定的步骤和条件,自动地对设备进行一系列的操作,称为顺序控制。
顺序控制主要用于机组启停、运行和事故处理。
每项顺序控制的内容和步骤是根据生产设备的具体情况和运行要求决定的,而顺序控制的流程则是根据操作次序和条件编制出来,并用自动装置来实现,这种装置称为顺序控制装置。
顺序控制装置必须具备逻辑判断能力和联锁保护功能;在进行每一项操作后,必须判明这一步操作已实现,并为下一步操作创造好条件,方可自动进入下一步操作,否则,应中断顺序,同时进行报警。
火电厂热控自动化概述

热工自动化的任务
自动检测、自动调节、程序控制、自动保护
大型火电机组运行对热工自动化的要求
(1)机组正常运行时,自动化系统根据机组运行的要求,自动 将运行参数维持在所要求给定值上,以取得较高的运行效率和较 低的消耗。
(2)机组在异常工况时,在参数超限,辅机跳闸时,自动化设 备能及时报警,并迅速、及时地按照预定的规律进行处理,以保 证机组设备安全,减少停运次数。
闭环控制
所谓闭环控制是指在受控过程中,将受控参 数变化的信号提取出来,经处理后作用于过 程的控制系统,使受控过程向着所期望的状 态变化。
闭环系统控制回路
执行器
给定值
被控对象
传感器 输出
协调控制的定义
所谓协调控制是指通过控制回路协调锅炉和 汽轮机的工作状态,同时给锅炉和汽轮机控 制系统发出指令,以达到快速响应负荷变化 的要求,又稳定运行参数(主要是机前压力 )的目的。
RUN BACK(简称RB)称为快速减负荷请求信号 。通常RB信号由重要辅机发生跳闸型故障而产生 的。机组主要选择送风机、引风机、一次风机、给 水泵、以及空预器、磨煤机作为监测对象进行监视 。当其中有的设备因故障跳闸则要发RB请求信号 ,同时计算RB的降速率。每种辅机计算出RB目标 值后,经过一定的函数变换得出相应的限速率。
在微型计算机的指令下,输入通道从生产过程采集 过程变量(模拟量、开关量信号等),并对采集的 信号数据进行初步的数据处理(滤波、隔离、A/D 转换、标度变换、线性化处理等),这称之为预处 理。必要时还要对测量值进行精确度补偿计算(如 温度补偿,蒸汽流量的压力补偿、给水流量、空气 流量的温度补偿,热电偶的冷端补偿及线性化等) 。然后将处理后的数据通过数据通信网络送到操作 员站。在操作员站对获取的数据进行复杂的数据处 理,最后通过显示器、打印机和硬盘拷贝机等设备 实现显示、打印制表和拷贝功能。同时,建立实时 的分布式数据库供运行人员随时调用所需的信息。
火电厂热工自动化

测量值
过程量
控制算法
被控 对象
控制过程
检测装置
执行装置 控制指令
运算 处理 装置
人
机 界
人
面
设定值
控制设备
完整的控制系统组成部分
(二)火电厂机组自动化主要功能
火电厂主要的温度参数有主汽温度、烟 气温度、给水温度、各种金属壁温、主要 辅机轴承温度、主要辅机电机线圈温度、 汽轮机轴承回油温度等。
双金属温度计
热电偶
热电阻
(五)火电厂主要的压力参数及测压仪表
火电厂主要的压力参数有主汽压力、炉 膛压力、给水压力、汽包压力、一次风压、 二次风压、汽轮机润滑油压力、EH油压、 凝汽器真空等。
调量的变化。称为调节量。 7.扰动
引起被调量偏离平衡状态的各种原因称为扰动。
给定值
控制器
广义被控对象
被调量
8.控制过程(调节过程) 原来处于平衡状态的生产过程,一旦受到扰动作用,被调量偏离原来平衡状态,
通过施加调节作用使被调量重新恢复到新的平衡状态的过程,称为控制(调节)过程。
原平衡状态
控制过程 (调节过程)
DCS机柜
过程控制站
将各种现场产生的过程量(温度、压力、 流量等)进行数字化,并将数字化后的量存 储在存储器中;
将本站采集到的实时数据通过网络送到操 作员站(OS)、工程师站(EW)和其它现 场I/O控制站,以便实现全系统范围内的监 督和控制;
在本站实现局部自动控制、回路的计算及 闭环控制、顺序控制等。
火电厂热工自动化
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析

火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析摘要:热工自动化控制是火电厂基本的发展趋势。
随着现代信息技术不断进步,热工自动化控制与我国电力发展之间的联系日益紧密,并已成为我国火电厂生产能力的主要推动力量。
并且火电厂热工仪表的自动化控制是火力发电厂系统中的重要组成部分,它在应用中极大的提高和促进了设备的利用性和可靠性。
本文概述了火电厂热工自动化,简述了火电厂热工自动化的应用现状,对DCS应用发展进行了探讨分析。
关键词:火电厂;热工自动化;DCS系统;应用发展引言随着我国电厂机组容量的提升以及发电技术的进步,火电厂发电逐渐在我国供电系统中占据重要位置。
目前,电厂热工自动化技术已经利用新型自动化技术取得了巨大发展。
主要表现在两个部分,一部分,在机组中占据主要地位的DCS 系统使得原有控制结构出现巨大改变,另一部分,随着火电厂运营系统及总线技术的发展,热工自动化控制系统的完善也充满生命力。
1电厂热工自动化的概述电厂热工自动化指的是在不需要人工控制或者无人直接参与的情况下通过自动化仪表和自动化控制装置完成电厂热力参数的控制与测量,对各种信息的处理都能够实现自动化控制、自动化报警和自动保护要求。
热工自动化控制在电厂的应用使得热工设备安全得到了充分保障,大大降低了电厂工作人员的劳动强度,还提高了机组的工作效率和经济性,从而改善了工作条件和工作环境。
它的有效使用可以大大提高现代化企业发展水平。
2火电厂热工自动化的意义火电厂热工自动化技术顾名思义,它就是一种在火电厂热量发电过程中,人们采用相应的科学技术,使得发电设备的控制系统,在没有技术人员参与的情况下,可以自行控制的技术,从而对火电厂发电设备起到测量、控制、检测等作用。
目前在我国火电厂发展的国中,热工自动化技术应用得比较广泛,其意义主要体现在以下几个方面2.1保证设备和人身安全发电机组在运行的过程中,如果出现异常的情况,人们就可以通过自动化技术来对发电机组进行及时、全面的控制,这样就大幅度的降低了机组异常造成的损失,保障人们操作人民院的人数安全。
【精品】火电厂热工自动化的发展、新技术和方向

火电厂热工自动化的发展、新技术和方向1热工自动化概述热工自动化专业和机、炉、电、化学专业是电力生产主体(发电厂)最重要的专业,其工作内容由过去简单的测量仪表而发展成目前以仪表、自动、保护、基础管理为主要内容,贯穿于整个电力生产设计、安装、调试、生产及技术改造等全过程。
热工技术作为发电厂生产技术重要的一部分,它的重要性体现在热工仪表及控制装置是保障机组安全启停、正常运行和故障处理的重要技术装置,是促进安全经济运行、文明生产和提高劳动生产率的不可缺少的手段。
随着电力工业的快速发展,大容量、高参数超临界、超超临界机组的不断投产,且已成为目前电网运行的主力机组,热工测量、控制技术也在飞跃发展。
一方面,机组对热工测量和控制技术的要求越来越高;另一方面,国外先进的测量和控制技术的引进,也加深了热工技术和热控设备的复杂程度。
对热工参数进行检测的仪表称为热工仪表,包括温度、压力、流量、转速、振动、物位、火焰、氧量、煤量等检测量;对热力设备及系统的工艺过程进行调节、控制、保护与连锁系统称为热工控制系统,包括数据采集系统(DAS),模拟量控制系统(MCS),锅炉安全监控系统(FSSS)或锅炉燃烧器管理系统(BMS),开关量控制系统(OCS),数字式电液控制系统(DEH),给水泵汽轮机电液控制系统(MEH)、汽轮机紧急跳闸系统(ETS),汽轮机安全监视仪表(TSI),高低压旁路控制系统(BPS)等,分散控制系统(DCS)是构成上述热工控制系统的装置。
为适应发电厂热工自动化技术的发展和变化,电力行业标准将热工仪表及热工控制系统统称为热工仪表及控制系统,简称为热控系统.火电厂热工自动化简介。
ppt2火电广热工自动化的发展概况高参数、大容量火电机组已成为我国电力工业的主力机组,火电站的热工自动化技术也随着火电机组单机容量的增加和控制仪表的进步而达到崭新的水平。
自动控制系统作为实现机组安全经济运行目标的有效手段,担负着机组主、辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、参数显示、异常报警、性能计算、趋势记录和报表输出的功能,已从辅助运行人员监控机组运行发展到实现不同程度的设备启停功能、过程控制和联锁保护的综合体系,成为大型火电机组运行必不可少的组成部分.这个进步标志着我国电站的主、辅机设备的可控性、监控仪表的功能、性能和可靠性以及工程的规划、系统设计、安装调试和运行维护的总体水平有了质的提高。
电厂热工自动化发展现状及趋势探讨

电厂热工自动化发展现状及趋势探讨关键词:电厂;热工自动化;趋势随着目前单元机组容量的增大,不仅在正常运行时需要监视的项目和需要操作的项目有近千个,而且机组启停时监视和操作的项目数量还要增加,再加上各操作项目的操作还相互影响,所以对热工自动化提出了更高的要求。
热工自动化可以提高机组运行的安全可靠性;提高机组运行的经济性,减少运行人员,提高生产效率。
改善劳动条件,减轻劳动强度。
一、电厂热工自动化的概念及内容火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下,通过自动化仪表和自动控制装置(包括计算机和计算机网络)完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。
它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。
主要包括以下几方面内容:1.自动检测指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。
自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据;是随时调整自动控制作用的根据;是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。
2.自动控制指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节,确保机组运行的安全性和经济性,分为自动调节、顺序控制和远方控制。
3.自动报警指在自动检测的热工参数偏离正常值时,通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意,以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。
4.自动保护指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备,以免事故扩大损伤人员和设备。
二、电厂热工自动化的现状随着科学技术的不断发展和我国机组容量的不断提高,电厂热工自动化技术在吸收先进的科学成果和科学知识中得到了迅速的发展完善。
近些年,热工自动化水平随着电厂机组容量的不断增大、机器参数的不断提高和不断更新的自动化装置而不断的得到提高。
1.热工测量技术方面(1)温度测量。
火电厂的热工测量控制系统的温度传感器中除了少数几个地方采用的是如金属膜和水银包等热敏元件外,大多数地方采用的都是热电偶热电阻。
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第一章火电厂热工自动化概述第一节引言随着我国国民经济的高速发展,工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长,电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验,使电力工业得到了迅速的发展。
随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大,我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。
由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速,装机数量日益增多,机组对热工自动化水平的要求越来越高。
另外由于微电子技术的迅猛发展,大型自动化装备的现代化程度快速提高,促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。
其特点是上世纪70年代中期,以计算机技术(Computer)、通讯技术(Communication)、控制技术(Control)和显示技术(CRT)为基础的计算机分散控制系统(简称DCS-Distributed Control System)的问世和其技术的日臻完善。
分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中,并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶,取得了十分显著的经济效益和社会效益。
与中、小容量火力发电机组相比,600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大,而且各个控制对象相互关联,操作稍有失误就会引起严重的后果。
因此,大型发电机组必须采用完善的自动化系统。
如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成,不仅体力和脑力劳动强度大,而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。
大量事实证明,自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。
在机组正常运行过程中,自动化系统能根据机组运行要求,自动维持运行参数在规定值的范围内,以取得较高的热效率和较低的消耗(煤耗和厂用电率等)。
当机组运行出现异常时,自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理,以保证机组尽快恢复正常运行。
如辅机故障减负荷(简称RB- RunBack)、迫升/迫降(RUNUP/RUNDOWN)、机组快速甩负荷(简称FCB-Fast Cut Back)等功能。
当运行工况异常发展到可能危及到设备及人身安全时,能自动采取保护措施,以防止事故的进一步扩大和保护生产设备不受破坏。
如锅炉主燃料跳闸(MFT),汽机超速保护(OPC)等功能。
在机组启停过程中,自动化系统能根据机组启停时的状态和条件进行相应的控制,以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命,如汽机顺序控制系统。
通常,自动化系统按照预先制定的规律进行工作,不需要人工干预。
但在特殊情况下却要求人工给以提示或协调,即需要人的更高层次的干预。
所以,随着自动化水平的提高,也要求运行人员具有更高的文化和技术素质。
建国以来,随着机组容量的增大,参数的提高,对于机组安全经济运行的要求越来越高。
火电厂的自动化系统迅速发展,其功能已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的监测与控制,并且随着整个单元机组自动化的不断完善,以及电网发展的要求,火电厂热工自动化的功能正和电网调度自动化相协调,以实现电网的自动化。
尤其是目前随同整套大型火电机组同时引进的和国产的DCS系统的普遍使用,以及单元机组协调控制系统(CCS)和自动发电控制系统(AGC)的研制与投运,使我国电网自动化的进程大大向前迈进了一步。
第二节现代大型火电机组热工自动化的内容及功能一、热工自动化的内容火电厂自动控制的任务所涉及的专业面相当广泛,除了对锅炉、汽轮机、发电机进行自动控制外,还要对各种辅助设备如除氧器、凝汽器、磨煤机、化学水处理设备等进行相应的控制。
由于采用的主机及辅助设备不同,如汽包锅炉和直流锅炉,它们的控制方法也有较大的区别。
又由于采用的控制设备不同,组成的控制系统不同,因而使自动化系统的结构更加复杂。
但不管如何复杂的自动化系统,它们的控制目的都是要保证电能生产过程的安全和经济运行,以及生产的电能要满足一定的数量和质量。
为完成这一任务,要求大型火力发电机组具有进行自动检测、自动调节、程序控制、自动保护等功能,这四部分即构成了热工过程自动化的内容。
这些内容将有机地合成一个不可分割的整体,共同完成火力发电机组的自动控制任务。
由于生产的电能是无法存储的,用户所消耗的电能应与所生产的电能相适应,所以机组输出的功率必须和电网的需求相适应。
一旦大型发电机组发生停电事故,就会对电网的安全造成严重的威胁。
因此,大机组投入运行后,要求有较长时间的安全运行周期,以确保电网安全经济地供电。
另一方面,随着近年来热力发电机组在电网中所占的比例越来越大,大型发电机组日益增多,电网对大型发电机组的负荷适应能力提出了更高的要求。
即使是承担基本负荷的机组,也应具有参加电网一次调频的能力,以便使电网在二次调频之前减小电网频率波动的幅度。
所有这一切,都对热工自动控制的设备和系统提出了更高的要求:(1)要求所用的设备工作可靠,在长时间连续工作的情况下,控制系统不出故障;(2)电厂是一个对安全性要求特别高,采用技术相对比较保守的领域。
它要求自动化系统必须能对电厂的工艺设备、工艺过程、电(汽)源等的工作情况进行监视,并具有可靠的联锁保护功能。
在发生故障时,可将系统自动切换到安全状态,并发出声光报警信号。
自动控制系统应具有安全联锁,防止误操作的装置,控制系统能进行软手操和紧急手操,在任何情况下都具有相应的操作手段,能进行手动/自动双向无扰动平衡切换,防止操作失灵;(3)要求控制系统的设备具有很强的抗干扰能力,因为电厂的发电设备具有很强的电、磁场,会对控制设备产生很强的干扰,控制系统的工作环境使设备受到严重的电、磁污染,所以,控制设备必须采用浮地、光电隔离、防爆防尘等一系列技术措施,以提高控制设备的抗干扰能力;(4)要求控制系统的使用和维护更加方便。
构成控制系统的整套仪表线路应标准化和通用化,其工作原理易于掌握,状态显示明确,易于监视。
具有模件化结构和软件组态功能,使备品备件种类减少,模件在系统运行的情况下可带电插拔。
参数整定方便,具有故障自诊断功能,容易判断故障部位。
并有专用的校验装置,简化校验工作。
控制盘、台及接线柜的结构应便于检修和接线,使信号的测试和校验大为方便。
只有具备上述要求的自动化系统,才能较好地满足热工自动控制系统的要求,保证大型火力发电厂发电设备的安全经济运行。
二、自动控制设备自动控制设备大致经历了以下几个发展阶段:1、常规控制仪表阶段这是计算机技术应用到自动控制领域之前的阶段。
这时的仪表是分离的,相互间的联系很少,检测和控制功能由硬件来完成,难以构成复杂的控制系统,维护量大。
这个阶段又分为下面几个子阶段:(1)基地式仪表:其特点是就地安装,单点监视,单回路调节,根据被控对象的工艺系统进行分散控制和分散管理。
(2)单元组合仪表:又分为气动单元组合仪表和电动单元组合仪表。
这个阶段对仪表的结构进行了改进,加强了仪表之间的联系,将仪表分成若干基本的功能单元,通过适当的组合连接,构成适合工程需要的监控系统。
增加了仪表应用的灵活性。
特别是电动单元组合仪表,将各种非电量信号通过变送器转换成标准的电量信号,统一、标准的电信号便于信号的远距离传输和处理。
使得过程现场的各种监视和控制信号很容易传输到发电机组的集控室进行集中监视和操作,对过程的控制仍由分散的控制单元进行单回路控制。
因此,这一阶段的特点是:分散控制,集中管理。
(3)组件组装式仪表:又分为模拟组件组装式仪表和数字组件组装式仪表。
单元组合仪表的外形仍是传统意义上的仪表,具有信号的连接、处理、显示、操作等功能。
组件组装式仪表将上述的仪表功能进行了进一步的分散,将功能部件做成统一尺寸和接口的模件,再用总线将适当选用的模件连接起来构成适合工程需要的监控系统,使控制设备更加模件化,标准化。
特别值得一提的是数字组件组装仪表,它采用了微处理器技术,将信号的处理功能由硬件改为由软件完成。
它和数字式单回路调节器成为自动控制设备从常规走向分散控制系统的过渡产品,虽然它们在发电厂自动化系统中出现的时间不长就被淘汰,但为数字控制技术在自动控制领域中的应用和普及起到了开路先锋的作用。
这个阶段的特点仍是分散控制,集中管理。
2、计算机控制阶段计算机于上个世纪60年代初首次应用到工业过程的自动化系统中,随着人们对计算机控制技术的认识和计算机控制技术的发展,这个阶段也分为两个子阶段:(1)计算机集中式控制:在微型计算机普及应用之前,受当时技术条件的限制,过程控制中一般采用中、小型计算机,价格昂贵,可靠性低。
由于认识上的偏差,将自动化控制系统的功能都集中到一台计算机上实现,其特点是集中控制,集中管理。
这种集中控制结构实质上带来了系统的危险性集中,一旦计算机系统出现故障,整个自动化系统将瘫痪,而影响到系统的安全。
(2)计算机分布式控制:上个世纪60年代末,Hollywell公司在斯坦福研究所等部门的帮助下,对今后20年过程控制技术的发展趋势进行了调查,在此基础上,Hollywell公司确定了开发新型控制仪表系统的三个重点:1)数字控制技术:控制功能有限度地高级化,实现不用编程技术的灵活性,演绎出功能模块化,通过组态的形式自动生成应用程序的技术;2)通信技术:提供有网络通信功能的控制器,采用分散结构,节省配线。
3)人机接口技术:发展以CRT为中心的图形显示技术,形成CRT显示操作中心。
在这些技术开发要点的基础上,Hollywell公司于1975年11月推出了世界上第一套新型的分散控制系统TDC-2000。
它以计算机网络为骨干,将若干执行不同任务、分散安装在不同地方的微型计算机连接起来,分层实现自动化系统的各种功能,面向过程的控制器完成现场信息的采集、处理、控制算法计算和控制输出的直接数字控制(DDC-Direct Degital Control);以CRT显示器为中心的显示操作站面向运行操作人员实现对过程控制的集中管理;上层的计算机基于过程的实时数据进行企业级的决策处理;计算机网络使它们的信息得到充分的共享。
计算机分散控制系统的特点是分散控制,集中管理,管控一体化。
我国火力发电机组的自动化设备的发展大致经历了以下的历程:20世纪60年代初,开始使用我国自行研制的DDZ-I型电子管式电动单元组合仪表;20世纪60年代中、后期,开始使用和推广分离元件的DDZ-II型晶体管式电动单元组合仪表;20世纪70年代初,开始使用具有一定集成度的模拟组件组装式仪表,如国产的TF-900,MZ-III和引进美国技术的SPEC 200等,同时推出了采用大规模集成技术的DDZ-III型仪表。
20世纪80年代末,开始采用引进技术,国产化的数字式组件组装仪表SPEC 200 MICRO 和国产的数字式组件组装仪表JKDT。
随着机组容量的不断扩大,上述常规仪表的局限性也越来越明显。