《热工过程自动控制技术》课件第七章

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《热工过程自动控制技术》课件

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热工过程自动控制技术
燃料量控制系统
▪ (一)燃料量的测量与热量信号 ▪ (二)燃料量(燃煤量)控制系统的基本结构 ▪ (三)燃煤量控制系统的基本要求 ▪ (四)典型的燃料量控制系统 ▪ (五)磨煤机控制 ▪ (六)一次风母管压力的控制 ▪ (七)燃油流量及压力控制
重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER 2020/3/23
负荷或汽压改变时同时调锅炉、汽轮机。 ▪ 1)以锅炉跟随为基础的协调方式COORD.BF : ▪ 2)以汽轮机跟随为基础的协调方式COORD.TF: ▪ 3)直接能量平衡DEB协调方式 : ▪ 4)负荷指令间接平衡的协调控制系统方式:
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单级三冲量给水控制系统
▪ (1)给水流量信号W:
系统的反馈信号。克服内扰,稳定给水流量。
▪ (2)蒸汽流量信号D:
系统的前馈信号。减小或抵消“虚假水位”的 影响。
▪ (3)存在的问题:
• ①引入的D信号不一定恰好消除“虚假水位” 的影响。
• ②给水流量既影响内回路又影响外回路→在 系统整定时内、外回路相互影响。
• 1.单级三冲量给水控制系统: • 2.串级三冲量给水控制系统:
▪ (三)给水全程控制系统:
• 1.给水全程控制的概念:
给水全程控制系统指的是在锅炉启停及正常运行中均 能实现自动控制的给水控制系统。
• 2.测量信号的校正: • 3.给水热力系统及调节机构: • 4.给水全程控制系统分析:
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▪ 3.协调机组内部各子控制系统(燃料、送风、炉膛压力、给 水、汽温等控制系统)的控制作用,在负荷变化过程中使机 组的主要运行参数在允许的工作范围内,以确保机组有较高 的效率和可靠的安全性。

热工控制系统课堂ppt第七章前馈反馈复合控制系统

热工控制系统课堂ppt第七章前馈反馈复合控制系统
第一节 前馈控制系统的组成
前两章讨论的串级、导前微分系统都是反馈控制,它是根据被 调参数的偏差值来控制的。
反馈控制的特点:
必须在被调量与给定值的偏差出现后,调节器才能对其进行调 节来补偿干扰对被调量的影响。
如果干扰已经发生,而被调参数还未变化时,调节器是不会动 作的。即反馈控制总是落后于干扰作用。因此称之为“不及时控 制”。
给水扰动是内扰,其他是外扰 。
三、给水自动控制系统的基本要求
根据上述给水控制系统对象动态特性的分析,给水控制系统应符 合以下基本要求:
首先,由于被控对象在给水量G 扰动下的水位阶跃反应曲线表
现为无自平衡能力,且有较大的迟延,因此必须采用带比例作用 调节器以保证系统的稳定性。
其次,由于对象在蒸汽量D 扰动下,水位阶跃反应曲线表现相互
工程实际中,为克服前馈控制的局限性从而提高控制质量, 对一两个主要扰动采取前馈补偿,而对其它仪器被调参数变化 的干扰采用反馈控制来克服。
以这种形式组成的系统称为前馈--反馈复合控制系统。
前馈--反馈复合控制系统既能发挥前馈调节控制及时的优点, 又能保持反馈控制对各种扰动因素都有抑制作用的长处,因此得到 广泛应用。
在热工控制系统中,由于被控对象通常存在一定的纯滞后和容 积滞后,因而从干扰产生到被调量发生变化需要一定的时间。
从偏差产生到调节器产生控制作用以及操纵量改变到被控量( 被调量)发生变化又要经过一定的时间。
可见,这种反馈控制方案的本身决定了无法将干扰对被控量的 影响克服在被控量偏离设定值之前,从而限制了这类控制系统控 制质量的进一步提高。
第四节复合控制系统实例分析 ——三冲量给水控制系统
一、给水控制的任务
汽包锅炉给水控制的任务是使给水量适应锅炉蒸发量,并使汽包 中的水位保持在一定范围内。具体要求有以下两个方面:

热控讲义

热控讲义
热工控制基础知识
什么是热控? 热控班组的工作是什么?
请大家重点掌握讲义中的红色字体内容
热工仪表基础知识
• 热工仪表:用来测量热工参数的仪表
超声波流量计
差压变送器
压力表
仪表的误差
• 绝对误差:仪表的指示值与被测量的真实值之 间的差值。 • 相对误差:绝对误差值与标准值之比的百分数。 • 引用误差:仪表的绝对误差折合成该仪表测量 范围的百分数。引用误差去掉百分号后,用来 表示仪表的精确度等级。 • 基本误差:仪表测量结果中的最大引用误差称 为仪表的基本误差。 • 允许误差:根据仪表精确度等级规定,某种仪 表的基本误差有一个允许值,称为仪表的允许 误差。
仪表的质量指标
• 精确度(精确度等级):精确度用来反映仪表 测量误差偏离真值的程度。 • 回程误差:对同一检测点,上升指示值与下降 指示值之差称为回程误差。 • 灵敏度:仪表的输出量变化与引起该变化的输 入变化量的比值。 • 指示值稳定性:仪表指示值受使用条件影响程 度的大小,多用影响系数来表示。 • 动态特性:仪表能否尽快地反映出被测物理量 的变化情况。
KP---比例系数;
TI---积分时间常数;
TD---微分时间常数。
电导 磁通[量]
西[门子] 韦[伯]
S Wb
A/V V· s
包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位
量的名称 磁通[量]密度;磁 感应强度 电感 摄氏温度 光通量 光照度 单位名称 特[斯拉] 亨[利] 摄氏度 流[明] 勒[克斯] 单位符号 T H ℃ lm lx cd· sr lm/m2 其他表示式例 Wb/m2 Wb/A
• 三线制接法
三线制接线法构成如图所示测量电桥,可以消除内引线电阻的影响,测 量精度高于两线制。目前三线制在工业检测中应用最广。而且,在测温 范围窄或导线长,导线途中温度易发生变化的场合必须考虑采用三线制 热电阻。

热工过程自动控制

热工过程自动控制
传递函数:G(s)=Ki/S=1/TiS
特点:1、积分调节作用与偏差的大小没有直接的关系,故一般不单独使用
2、积分调节作用反映了偏差的累计情况,调节作用随时间而逐渐增强,因此能有效地小炒股系统的静态偏差
3、改善静态品质的同时恶化了动态品质,使过渡过程的振荡加剧,甚至造成系统不稳定
★★★4、调节系统的动态偏差
动态偏差:指系统在过渡过程中e(t)的最大值,记为em,
em=x(t)-y(tp) tp—系统第一次达到最大值的时间
(1) 调节系统的动态偏差em决定于调节器的调节作用,调节作用越强,em值越小
(2) 在稳定性相同的条件下,是PI调节器动态偏差最大,使用PD调节器,动态偏差最小
反馈:系统的输出又通过某个环节作用到输入;
在自动控制系统中,主要运用负反馈,性质有
1如果前向传递函数具有足够大的放大系数,则闭环传递函数等于反馈回路传递函数的倒数,而与前向传递函数无关;
2在负反馈闭合回路中,不论输入输出取什么信号,其传递函数的分母一样,所不同的只是传递函数的分子
信号线:指标是信号的传递关系和传递方向,而不代表物质的流动
采用P调节器的系统,七阶跃响应只有一个主要振荡成分,而采用PI和PD调节器的系统,其阶跃响应除了有一个主要的振荡成分以外,还有一个主要的非周期成分。采用PI调节器的系统中的非周期成分,反映了积分作用消除静态偏差的过程,而采用PD调节器的系统中的非周期成分,反映了微分作用抑制动态偏差的过程。
(2) 有自平衡
飞升速度E
延迟时间t
自平衡能力系数P
时间常数Tc
描写有自平衡能力对象动态特性的特征参数有三种组合:①(E,P,t) ②(E,Tc,t) ③(Tc,P,t)

热工过程自动控制

热工过程自动控制

热工过程自动控制1. 什么是热工过程自动控制热工过程自动控制是指利用自动控制系统来监测和调整热工过程中的参数,以达到预定的目标。

这些参数可能包括温度、压力、流量等。

通过自动控制,可以提高热工过程的效率、稳定性和安全性。

2. 热工过程自动控制的原理是什么热工过程自动控制的原理基于控制系统的闭环反馈原理。

首先,通过传感器获取热工过程中的参数信息,如温度传感器可以测量温度值。

然后,将这些参数信息与预定的目标值进行比较,得到误差。

接下来,根据误差,控制器会采取相应的控制策略,如调整阀门开度或启动/停止加热器等,来实现热工过程的控制。

最后,通过执行器将控制信号转换为实际的操作,如控制阀门的开闭或调节加热器的功率。

3. 热工过程自动控制的优势是什么热工过程自动控制具有以下优势:- 提高效率:通过自动控制热工过程中的参数,可以优化操作条件,提高能源利用效率。

例如,根据实时需求调整加热器功率,避免能源的浪费。

- 提高稳定性:自动控制系统能够实时监测和调整热工过程中的参数,使其保持在预定的范围内。

这有助于防止过程变量的偏离和不稳定,提高过程的稳定性。

- 提高安全性:自动控制系统可以及时响应异常情况,并采取相应的措施来保护设备和人员的安全。

例如,在温度超过设定范围时,自动控制系统可以自动关闭加热器或启动冷却装置。

- 提高生产质量:通过自动控制热工过程,可以减少人为操作的误差,提高产品的一致性和质量。

4. 热工过程自动控制中常用的控制策略有哪些在热工过程自动控制中,常用的控制策略包括:- 比例控制:根据误差的大小,按比例调整控制信号。

这种控制策略适用于线性响应的系统,但可能会导致超调和稳定性问题。

- 积分控制:根据误差的累积值,进行控制信号的调整。

积分控制可以消除稳态误差,但可能导致系统的迟滞和震荡。

- 微分控制:根据误差的变化率,调整控制信号。

微分控制可以提高系统的响应速度,但对测量噪声敏感,可能引入噪声放大问题。

《热工过程自动控制技术》课件第一章

《热工过程自动控制技术》课件第一章
①自动检测 :包括对整个机组运行状态和参数的测量、指
示、记录、参数计算、参数越限和设备故障时发出报警信号、 事故记录和追忆、工业电视监视等。 ②自动保护 :包括主机、辅机和各支持系统及其相互间的 联锁保护,以防止误操作。当设备发生故障或危险工况时, 自动采取措施防止事故扩大或保护生产设备。 ③顺序控制 :包括主机、辅机和各支持系统的启停控制, 如输煤系统控制、锅炉吹灰控制、锅炉补给水处理控制、给 水泵启停控制、汽轮机自启停控制、锅炉点火系统控制等。 ④连续控制 :包括对主机、辅机及各系统中的压力、温度、 流量、物位,成分等参数的控制控制,使之保持为预期的数 值。 ⑤管理和信息处理:对电厂中各台机组的生产情况(如发 电量、频率、主要参数、机组设备的完好率、寿命),电厂 的煤、油、水资源情况,环境污染情况进行监督、分析,供 管理人员做出相应的决策。
− st
重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE 2011-11-7
热工过程自动控制技术
拉氏变换2
2)拉普拉斯变换的性质和定理:
• ①线性性质 • ②微分定理
d n f (t ) L = sn F ( s ) n dt
L af1 ( t ) ± bf 2 ( t ) = aF1 ( s ) ± bF2 ( s )
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热工过程自动控制技术
基本概念
1.数学模型:描述系统输入、输出变量以及内部
各物理量(或变量)之间关系的数学表达式。
2.线性系统:系统的数学模型为线性微分方程式
的控制系统称为线性系统。 线性系统满足叠加原理。

《热工过程自动控制技术》第六章-PPT课件

《热工过程自动控制技术》第六章-PPT课件
2024/1/5
热工过程自动控制技术
DEH的超速防护系统(OPC)
2024/1/5
热工过程自动控制技术
手动控制回路
2024/1/5
热工过程自动控制技术
热工过程自动控制技术
DEH系统的速度和负荷控制原理
▪ (一)阀门的自动控制:P227
DEH系统在发电机主开关合闸之前(BR=0)所控制的 是机组的转速,合闸之后(BR=1)控制机组负荷,故又可 将汽轮发电机组的控制分为转速控制与负荷控制,其控 制原理如图6-6所示,DEH控制系统由以下几部分组成:
热工过程自动控制技术
第六章 汽轮机数字电液控制系统
▪ 一、DEH系统的构成: ▪ 二、DEH系统的工作原理: ▪ 三、DEH系统的主要功能: ▪ 四、DEH系统的速度和负荷控制原理:
2024/1/5
热工过程自动控制技术
DEH系统的构成
▪ DEH系统由被控对象、CRT图像站、数字控制器及EH油系 统构成。
转速控制
▪ 阀门控制逻辑图
▪ 转速控制原理图
2024/1/5
热工过程自动控制技术
负荷控制
2024/1/5
热工过程自动控制技术
二级手动
2024/1/5
热工过程自动控制技术
一级手动
2024/1/5
• (1)超速防护系统(OPC): • (2)机械超速和手动脱扣系统: • (3)危急遮断控制系统(ETS):
▪ 5.实现手动控制、无扰动切换、冗余切换:
2024/1/5
热工过程自动控制技术
负荷自动控制
DEH系统在负荷控制阶段,具有下列自动控制方式:
▪ (1)操作员自动控制方式(OA) ▪ (2)远方遥控方式(REMOTE) ▪ (3)电厂级计算机控制(PLANT COMP) ▪ (4)自动汽轮机程序控制方式(ATC)

热控培训 ppt课件

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1、压力表
压力表按其测量精确度,可分为精密压力表、一般压力表。精密压力表的测 量精确度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级,一般压力表的测量精确度等级分 别为1.0、1.6、2.5、4.0级。
压力表按其测量范围,分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表 及高压表。低压表用于测量0~6MPA压力值,中压表用于测量10~60MPA压力值 ,高压表用于测量100MPA以上压力值。
非接触式温度仪表包括红外测温仪表(红外法)、光学温度计( 亮度法)、光电温度计(亮度法)、比色温度计(比色法)和辐射温度 计(辐射法)。
热控培训
(二)压力 压力是工质热力状态的主要参数之一。对保证压力测量的准确性对于机组安
全,经济运行有重要意义。例如主蒸汽压力、凝汽器真空等,都是运行中需要连 续测量监视的重要参数。此外,差压测量还广泛应用在液位和流量测量中。
接触式即测温元件直接与被测介质接触,通过传导或对流 达到热平衡,反映被测对象热控的培温训 度。接触式温度仪表按其工作
(1)热电阻 热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件。热电阻感 温元件是用来感受温度的电阻器,它是热电阻的核心部分,由电 阻丝及绝缘骨架构成。
金属热电阻的电阻值随温度上升而增大,常用的有铂热电阻 (测温范围为-200~+850℃)、铜热电阻(-50~+150℃)和 镍热电阻(-60~+180℃)3种。
弹簧管压力表出现线性误差时热控,培训应调整拉杆的活动螺丝。
2、压力变送器 压力变送器是一种接受压力变量,经传感转换后,将压力变化量按
一定比例转换为标准输出信号的仪表。由测压元件传感器(也称作压力 传感器)、测量回路和过程连接件三部分制作而成。如图所示。
工作原理:当压力直接作用在测量膜片的表面,使膜片产生微小的形 变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比 的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,然后采用专用芯片将这 个电压信号转换为工业标准的4-20m热控A培电训流信号或者1-5V电压信号。
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重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE 2013-7-18
热工过程自动控制技术
§7-3 联锁控制
一、概述:
• • • • 1.联锁控制的概念:P250 2.联锁控制的实现方法:P250 3.联动功能及联锁条件:P251 4.闭锁功能及闭锁条件:P251
热工过程自动控制技术
辅机小联锁
(1)给水泵横向联锁逻辑:
(2)纵向小联锁逻辑:
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
热工过程自动控制技术
锅炉大联锁
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重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE 2013-7-18
热工过程自动控制技术
由DCS和PLC共同组成的顺序控制系统
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热工过程自动控制技术
全部由DCS构成的顺序控制系统
热工过程自动控制技术
梯形图程序
图7-3是辅机润滑油泵和工作泵的启/停控制电路, 由继电器构成。 1.启动过程控制: 2.停止过程控制:
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热工过程自动控制技术
可编程控制器的结构及工作原理
1.PLC的结构组成 2.PLC的工作原理
(1)PLC的结构组成: (2)PLC的工作原理:
• 2.指令和编程:P243
三、采用DCS实现的顺序控制:P247
• 1.由DCS和PLC共同组成的顺序控制系统: • 2.全部由DCS构成的顺序控制系统:
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热工过程自动控制技术
两 台 水 泵 的 联 动 控 制
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锅 炉 引 风 机 的 联 动 控 制
热工过程自动控制技术
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三、磨煤机设备级控制逻辑:PP275
• (一)磨煤机A的启/停逻辑: • (二)磨煤机A启动命令: • (三)磨煤机A的停止命令:
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热工过程自动控制技术
§7-6 给水系统的顺序控制
一、概述:P275 二、电动给水泵C功能子组的顺序控制:P276
热工过程自动控制技术
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热工过程自动控制技术
§7-1 概述
一、顺序控制系统的作用:P237 二、顺序控制系统的组成: 三、顺序控制系统的控制级: 四、操作手段的设置:P263 五、顺序控制系统中的设备保护和条件闭锁:
空气预热器功能组顺序控制
(一)概述:P258 (二)空气预热器A功能组“程合”(顺控启动) 流程:P259 (三)空气预热器A功能组“程分”(顺控停运) 流程:P259 (四)空气预热器A主电机控制逻辑:P259 (五)空预器A辅助电机控制逻辑:P259 (六)空预器A进口烟气挡板控制逻辑:P260 (七)空预器A出口二次风门控制逻辑:P260
• 1.设备保护: • 2.条件闭锁:
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热工过程自动控制技术
顺序控制系统的组成
(1)检测装置: (2)监控装置: (3)顺序控制动作装置: (4)执行机构:
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热工过程自动控制技术
送风机功能组的顺序控制
(一)概述:P265 (二)送风机A子组的“程合”流程:P265 (三)送风机A子组的“程分”操作流程:P267 (四)送风机A出口风门控制逻辑和送风机B出 口风门控制逻辑:P268
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热工过程自动控制技术
§7-5 锅炉制粉系统的顺序控制
一、概述:P272 二、制粉系统功能子组顺序控制:P273
• (一)制粉系统功能子组“程合”流程: • (二)制粉系统功能子组“程分”流程:
热工过程自动控制技术
锅 炉 送 风 机 的 联 动 控 制
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热工过程自动控制技术
§7-4 锅炉风烟系统的顺序控制
一、概述:
• (一)风烟系统基本组成:P256 • (二)风烟系统的顺序控制:P258
• • • • • (一)本功能子组的顺控对象: (二)电动给水泵C的“程合”流程: (三)电动给水泵C“程分”操作流程: (四)电动给水泵C的自动联锁保: 护(五)电动给水泵C跳闸停运:
三、汽动给水泵A功能子组的顺序控制:P279
• (一)汽动给水泵A功能子组“程合”流程: • (二)汽动给水泵A功能子组“程分”流程: • (三)汽动给水泵A设备级控制:
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热工过程自动控制技术
一次风机功能子组顺序控制
(一)概述:P268 (二)一次风机A子组的“程合”操作流程: P269 (三)一次风机A子组的“程分”操作流程: P270 (四)一次风机A主电机控制逻辑:P271 (五)一次风机A出口风门的控制逻辑:P272
二、火电厂联锁系统的类型:
• 1.辅机小联锁
(1)辅机间的横向小联锁 (2)辅机间的纵向小联锁
• 2.锅炉大联锁
三、联动控制实例:
• 1. 两台水泵的联动控制 • 2.锅炉送风机、引风机的联动控制
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热工过程自动控制技术
顺序控制系统的控制级
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热工过程自动控制技术
§7-2 顺序控制装置
一、梯形图程序:P240 二、可编程控制器(PLC):P241
• 1.可编程控制器的结构及工作原理:
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热工过程自动控制技术
引风机功能组顺序控制
(一)概述:P260 (二)引风机A“程合”流程:P261 (三)引风机A“程分”流程:P262 (四)引风机A控制逻辑:P263 (五)引风机A出口烟气挡板控制逻辑:P263 (六)空预器出口烟气连通档板控制逻辑:P263

二、开通锅炉风烟系统的顺序控制:P258 三、空气预热器功能组顺序控制: 四、引风机功能组顺序控制: 五、送风机功能组的顺序控制: 六、一次风机功能子组顺序控制:
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