火力发电厂热工过程控制系统
什么是火电厂APS控制
APS （Automatic Procedure Start-up／Shut-down）是一种热工自动控制功能，是火力发电厂燃煤发电机组在DSS（每日启停）运行方式的迫切需求下应运而生。
DSS运行方式在安全、经济等方面对机组启动提出了明确目标，期望能以机组允许的最短时间安全地启动机组是应用APS的初衷。
燃煤发电机组启动的复杂性和技术难度要求参与APS的MCS、BMS、DEH、MEH、SCS等热工控制系统必须具备“一键启停”的控制水准，只有技术达标经济才能受益、安全才有保障，这也许是催生APS成熟运用的潜在动力。
APS还派生出另外一种重要用途，机组遭遇甩负荷后，利用APS控制机组能够迅速恢复正常运行，这让应用APS进一步获得用户青睐。
智能化的热工自动控制成就了APS，因APS而全面提升了燃煤机组的自动控制水平，相辅相成，APS也就成为发电厂高度自动化的标志，成为评价电厂生产技术管理水平、热工控制水平、机组运行水平的一种标准。
火力发电厂燃煤机组启动、停运过程的安全风险要比煤粉燃烧带负荷的正常运行区间高得多。
以600MW等级亚临界汽包炉为例，机组冷态启动前，不算外围辅助车间，电厂主厂房内炉、机、电等系统设备现场巡视检查和就地操作项目超过5000多项，集控室内远方操作设备超过五百多台套。
由于现代大型机组参数高、工况转换迅速、工艺系统关联紧密，增加了人工操作难度和启停时间，不利于机组的安全和经济运行。
尤其在机组启动和停运阶段集中了大量设备启停切换、参数调整等操作，操作人员在限定时间内为应对运行工况精神高度紧张、劳动强度大，安全风险大幅度提高，稍有不慎甚至可能发生不安全事件，严重的会造成重大经济损失。
因此，现代化火力发电燃煤机组都装备了热工自动控制系统辅助运行人员操作和调节，目前主流控制装置采用3C（Computer-计算机、Communications-通信、Control-控制）技术为核心的计算机分散控制系统（Distributed Control System-DCS），功能性的应用系统（后序文中称为“功能控制系统”）都是在DCS上实现的。
火电厂热工控制系统调试基本要求
第一章火电厂热工控制系统调试基本要求现代单元制机组热工控制系统主要由DCS控制系统实现，通常按功能划分为几大系统：数据采集系统（DAS）、开关量控制系统（OCS）、炉膛安全监控系统（FSSS）、模拟量控制系统(MCS)、汽机数字电液控制系统（DEH）、旁路控制系统（BPS）等。
电力行业标准对火力发电厂热工控制系统的设计、调试和质量验收都提出了具体的要求。
《火力发电厂设计技术规程》DL 5000对火力发电厂热工控制系统提出了总体性的设计要求，《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》DL/T 5175则给出了具体的设计原则和设计方法。
《DCS技术规范书》是根据各工程的特点由买卖双方签定的技术合同文件，对火力发电厂热工控制系统提出了更为具体的基本要求。
新建机组热控系统的调试主要包括以下阶段：调试前的准备、控制系统受电前检查和受电后的测试、组态软件检查和功能测试、外部系统的联调、模拟量控制系统的投入和调试、协调控制系统的投入及负荷变动试验、RB试验、文档验收等。
第一节火电厂热工控制系统调试依据及标准一、热控系统调试采用的电力行业标准1. 与调试有关的设计标准DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》；DL/T5175-2003《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》；1. 施工安装、调试及验收标准DL/T 5190.5-2004《电力建设施工验收技术规范第5部分：热工自动化》；DL/T 655-2006《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程》DL/T 656-2006《火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程》DL/T 657-2006《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》DL/T 658-2006《火力发电厂开关量控制系统验收测试规程》DL/T 659-2006《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》DL/T 1012-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》DL/T 824-2002《汽轮机电液调节系统性能验收导则》电建[1996]第159号《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》2. 运行和检修维护标准DL/T 774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》二、有关技术资料和文件主要是指设计院和设备制造厂提供的控制系统设计技术文件和设备说明资料，如控制逻辑图（digital logic diagram）是开关量控制系统和炉膛安全监控系统的主要调试依据；SAMA图（analog functional diagram）是模拟量控制系统的主要调试依据；DCS系统手册是DCS系统的主要调试依据。
火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析
火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析摘要：热电厂火电设备自动化技术水平的不断稳步提高，是加快实现当前我国现代电力工业生产设备现代化的必要技术保障。
但由于热工设备自动化工程设备生产管理及其他相关热工技术的操作复杂性，在日常热工设备的生产使用中难免会容易出现各种安全事故。
安全性和连续性都会产生不利影响。
因此，对火力发电厂热控保护技术进行了研究，提出了实施要点，以保证火力发电厂的良好运行和经济效益。
关键词：火电厂；热工自动化；控制1热工自动化控制系统概述热工运行自控传动系统控制是我国火电厂大型锅炉设备热工运行过程控制的一个核心技术环节。
包括加热锅炉、锅炉供热协调控制、锅炉蒸汽燃料总热量、汽包压和水位、过热量和蒸汽燃烧温度、再热量和蒸汽燃烧温度。
在事故发生时，自动控制系统能够自动切断线路，确保线路和设备的安全。
（1）分散控制管理系统（Dcs）。
Dcs软件是现代计算机操作系统的一个核心部件。
发电厂的各个部门都需要有一个大的分布式控制管理系统。
电厂两台通信机组之间的互联数据线一般定义为通过公网通信系统与供电线路间的连接，实现各电台机组间的数据互联，保证数据的正常传输连接。
在每台机器的每个操作台上方有设置机器Dcs和机器Deh两个操作台的按钮，方便系统管理员正常进行工作，缩短了机器系统日常故障上报处理工作时间，保证了系统集散式微控制器在系统发生故障时的自动正常运行。
（2）辅助过程控制管理系统。
这不仅是同时保证系统正常运行工作的重要物理条件，也是同时实现监控系统无人运行的重要技术条件。
一般系统采用视频受控式微编程器自动完成设定集中控制，通过视频数据信号切换等多种数据传输接口，保证系统平稳运行，数据信号传输全面，中控室自动完成对系统的集中控制，最终实现系统自动化运行。
（3）远程监测系统。
当火电厂设备发生重大故障时，实时故障监控管理系统通常能够自动停止运行并及时进行故障报告。
本监控系统主要功能包括两种实时自动监控系统信息采集管理控制系统。
DLT6592006火力发电厂分散控制系统验收测试规程
DLT6592006火力发电厂分散控制系统验收测试规程一、引言本规程旨在规范火力发电厂分散控制系统（DCS）的验收测试工作，确保 DCS 系统的性能、功能和可靠性满足设计要求和运行标准，为火力发电厂的安全、稳定运行提供保障。
本规程适用于新建、改建和扩建的火力发电厂 DCS 系统的验收测试。
二、验收测试的目的和依据（一）目的1. 验证 DCS 系统的设计、安装和调试是否符合相关标准和规范。
2. 检验 DCS 系统的性能、功能和可靠性是否满足火力发电厂的运行要求。
3. 发现和解决 DCS 系统在设计、安装和调试过程中存在的问题，确保系统的正常运行。
4. 为 DCS 系统的维护、管理和升级提供依据。
（二）依据1. 《火力发电厂分散控制系统设计技术规定》（DL/T5149 2001）2. 《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》（DL/T5209 2005）3. 《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》（DL/T774 2004）4. 相关设备的技术说明书和厂家提供的技术资料5. 火力发电厂的设计文件和运行要求三、验收测试的准备工作（一）成立验收测试小组1. 验收测试小组应由业主、设计单位、施工单位、调试单位、生产单位等相关人员组成。
2. 验收测试小组应明确各成员的职责和分工，确保验收测试工作的顺利进行。
（二）制定验收测试计划1. 验收测试计划应包括验收测试的项目、内容、方法、标准、进度安排等。
2. 验收测试计划应经业主、设计单位、施工单位、调试单位、生产单位等相关人员审核批准后实施。
（三）准备验收测试设备和工具1. 验收测试设备和工具应包括计算机、通讯设备、测试仪器、仪表等。
2. 验收测试设备和工具应经过校准和检定，确保其精度和可靠性。
（四）收集和整理相关资料1. 收集和整理 DCS 系统的设计文件、安装调试记录、技术说明书、厂家提供的技术资料等。
2. 对收集到的资料进行整理和归档，为验收测试工作提供依据。
火力发电厂中的热控自动化技术
火力发电厂中的热控自动化技术摘要：当前科学技术不断的进步，自动化控制系统广泛应用到实践中，对于工业生产以及经营产生积极的作用，可以切实提高火电厂热工运行效率，促进综合效益的提升。
为了能够更好的发挥出电气自动化控制系统的优势，结合目前的火电厂热工系统的管控要求，寻找全新的发展道路。
因此，本文主要研究火力发电厂热控自动化技术，为我国的火电厂全面的发展和进步产生积极的促进作用。
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安装智能化的控制系统，采取分层递阶的控制性措施、模糊控制措施以及神经系统控制系统，考虑到热工自动化系统的运行特点以及要求，采用专业性的智能化控制方式，确保整个系统可以稳定的运行。
随着现代科学技术不断发展，智能化发展加速，智能控制技术在火电厂热工自动化控制的作用日益显现出来，提高自动化控制水平，对火电厂的全面发展产生积极的意义。
1 热工自动化技术概述随着当前科学技术不断发展，火电厂机组的建设速度加快，要想进行全面的内部控制，确保发电机组可以正常的运行，发挥出各个机组的运行性能，就要采取必要的措施进行发电机组的有效控制。
发电厂的热工自动化技术就是通过使用自动化控制系统以及自动化仪器进行发电厂的自动保护、自动报警以及自动控制。
在发电厂的热工自动化技术应用之下，可以有效的节约人力、物力以及劳动强度，还能提高机组的运行效率，保证发电厂的供电质量合格。
2.火电厂热工自动化对自动控制技术的应用2.1热工自动化技术自动控制理论的合理应用，就是在生产环节应用外加设备的方式提高生产设备运行状态，并且按照规定的设计参数开展自动生产。
而热工自动化技术应用下，通过可控化理论、信息技术、电子信息等技术进行火电厂参数的控制，而可以生产阶段参数的调整，达到自动化生产安全性要求，使用较少的资源可以生产更多的电能。
自动控制理论在投入使用后，确保火电厂的汽机、辅助设备等生产系统可以稳定的运行，达到高效、安全性标准，给企业带来较高的经济效益，也会产生较高社会效益。
《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》的编制说明
《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》的编制说明摘要：新颁布的电力行业标准《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》DL/T 774—2004和报批中的电力行业标准《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》采用了新的、统一的“火电厂模拟量控制系统性能测试”标准，文章介绍了标准编制的背景和主要内容。
新标准根据不同等级、不同类型机组分别给出了协调控制系统（CCS）的合格指标和优良指标，制定了新建机组各阶段验收测试的主要内容和要求，进一步完善附录中给出的模拟量控制系统（MCS）性能测试指标。
最终，建立了火力发电厂MCS基建验收和最终验收的统一测试标准。
关键词：火电厂自动控制；协调控制系统（CCS）；模拟量控制系统（MCS）1 编制背景多年以来，对火电厂模拟量控制系统（MCS）的品质进行验收测试时，主要参考了以下相关标准：①《热工仪表及控制装置检修运行规程（试行）》水电生字［1986］93号；②原电力部建质［1996］40号文发布的《自动投入率统计方法》、《负荷变动试验导则》；③原电力部建质［1996］111号文发布的《火电工程调整试运质量检验及评定标准》；④原电力部电综［1998］179号文发布的《火电机组启动验收性能试验导则：5.11机组RB功能试验》；⑤《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》DL/T 657—1998。
近几年来随着热工自动化技术的发展，火电机组模拟量控制系统的应用水平有以下2个显著特点：①新建火电机组模拟量控制系统的应用水平随着协调控制技术的发展不断提高，在调试质量控制上已打破了基建与试生产的界线；②随着分散控制系统的发展，大量300 MW等级以下的火电机组通过DCS自动化改造也实现了协调控制并可参与电网自动控制发电（AGC）调节。
因此，通过对火电厂模拟量控制系统测试标准的研究，编制一本在测试项目和质量指标都较为统一和完整的火电厂模拟量控制系统性能测试标准，是当前电力行业从事热工自动化工作的迫切需要。
(DL1056_2007)_发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则
目录前言 (2)发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则 (3)1范围 (3)2规范性引用文件 (3)3术语和定义 (3)3.1 (3)3.2 (3)3.3 (4)4体系与专责 (4)4.1监督机构 (4)4.2监督职责 (4)5监督范围 (5)5.1热工仪表及设备 (5)5.2热控系统 (6)6设计、安装、调试监资 (6)7试生产期监督 (7)8运行监督 (7)9检修监督 (9)10量值传递 (9)11技术监督管理 (10)附录 A 热控技术监督考核指标 (13)附录 B 主要热工仪表及控制系统 (14)附录Ｃ热控技术监督指标统计方法 (16)附录 D 发电厂热控技术监督报表 (18)前言本标准是根据《国家发改委办公厅关于下达2004年行业标准项目补充计划的通知》（发改办工业[2004]1951号）的要求安排制订的。
热控技术监督一直是电力行业的主要技术监督内容之一，多年来对发电厂热工设备的安全、可靠起到了重要的作用。
本标准的制订结合了目前发电厂热控技术监督的实施情况和管理模式，规定了发电厂热控技术监督的范围、内容、技术管理及监督职责，是发电厂热控技术监督的依据。
本标准的附录A,附录C为规范性附录，附录B、附录D为资料性附录。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由中国电力企业联合会电力试验研究分会归口并解释。
本标准起草单位：陕西电力科学研究院。
本标准主要起草人：徐洁。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市白广路二条一号，100761）。
DL/T1056-2007发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则1 范围本标准规定了发电厂热工仪表及控制系统技术监督的机构、职责、范围、内容以及技术管理。
本标准适用于并网运行的火力发电企业和水力发电企业。
供电企业的热控技术监督工作可参照相关部分执行。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
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。
先进控制方法在电厂热工过程控制中的应用
先进控制方法在电厂热工过程控制中的应用摘要：火力发电厂的热工过程比较复杂，而且其受控对象的可变因素也比较多，要想解决这一问题，就必须运用控制技术。
随着控制理论的不断完善与发展，为了保证系统的安全、可靠运行，有必要对其进行深入的研究与应用。
火力发电厂的热工过程控制是目前火力发电厂面临的一个重要课题，本文主要从以下几个方面展开论述。
关键词：先进控制方法；电厂热工；过程控制；应用1先进控制系统和控制技术概述1.1先进控制系统定义当前，先进控制系统还处在探索和发展之中，没有一个清晰的概念，人们普遍认为它是一种能够高效地完成特定的控制任务的智能系统。
它还可以被认为是一个有某种智能行为的系统。
简言之，在输入相应的激励问题时，该系统将表现出某种程度的智力，并对问题的解决做出了合理的反应；这种类型的系统被称为先进的控制系统。
1.2先进控制系统构成在先进控制系统中，除了执行器与传感器外，还包含了大量的传感器与传感信息处理与通讯接口。
目前先进控制系统的主要组成是模糊控制系统和自适应系统等。
1.3控制技术特点其特征表现为：一是对于复杂的生产过程，传统的控制方法难以奏效，需要采用先进的控制方法。
第二，在现代控制技术中，由于采用了智能化的控制方法，所以对被控对象的数学模型的需求比较小。
1.4控制技术类型（1）模糊控制。
建立准确的数学模型是现代控制理论的前提，然而，热力系统的时变特性与非线性特性相互耦合，使得建立准确的数学模型变得困难，这为模糊控制的实际应用奠定了坚实的基础。
将模糊控制应用于火力发电厂的热工过程控制，是一种很有意义的方法。
传统的模糊控制方法，由于其具有较高的稳定性和较高的稳定性，而传统的模糊控制方法，由于其具有较高的稳定性和较高的鲁棒性，使得其具有较好的动态特性。
在线性分析中，积分控制能很好地克服系统的稳态误差，但是系统的动态响应速率较慢；该方法具有较高的动态响应速度。
从总体上讲，比例积分法具有比较高的稳态精度和很高的动态响应速度。
电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术
电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术作者：王平锋汤泽煜梁平来源：《今日自动化》2021年第09期[摘要]目前，各行业快速发展态势和用电需求增加，推动电厂工程规模不断发展，生产制造水平逐步提高，综合管理水平不断提高，电厂实现综合整治。
但是，在电厂发展的过程中，热工控制系统的作用和管理系统也越来越复杂。
值得一提的是，随着发电机组的改进，外部环境影响不断扩大，安全生产成为当前电厂业务运营的关键职责，必须促进针对抗干扰技术的研究。
[关键词]电厂热工;控制系统应用;抗干扰技术[中图分类号]TM621.4 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）09–00–03[Abstract]At present， the rapid development trend of various industries and the increase in electricity demand have promoted the continuous development of power plant engineering scale，slow completion of efficient operation， gradual improvement of production and manufacturing level， and continuous improvement of comprehensive management level. The power plant has achieved comprehensive renovation. However， in the process of power plant development， the role of thermal control systems and management systems have become more and more complex. It is worth mentioning that with the improvement of generator sets， the external environmental impact continues to expand， and safe production has become a key responsibility of the current power plant business operations. Research on anti-interference technologies must be promoted.[Keywords]power plant thermal engineering; control system application; anti-interference technology在电厂热工控制系统的过程中，如果受到抗干扰的一系列比较严重的影响，极易引发大中型安全生产事故。
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原材料
理想条件
合格产品
干扰 产品？
控制
过程控制主要是指连续过程工业的过程控制
过程控制
基本过程控制系统
汽包炉汽水生产过程
测量 变送器
控制器 （PID)
执行器
饱和蒸汽
过热蒸汽
广义被控对象
（广义过程）
水位H
定值+
-
控制器
执行器
调节阀
被 调 量
对象
给水 流量
给定值
控制器
测量变送器
被调量
广义被控对象
基本过程控制系统 名词术语
Q0
μ Kμ Q0
Q1 _
1 FS
Q2
1
Rs
Q0 e-τs Q1
Q1 纯迟延
H H
阶越响应：
有迟延自衡单容对象 Q2
传递函数为：
G(s) = H(s) = K e s μ(s) Ts 1
, 其中 为迟延时间
基本过程控制系统
μ
k
Qi
h
F
Q2
无自平衡单容对象
G(s) = H(s) = kμ = 1 μ(s) Fs Ts
e2 (t)dt 0
优点：抑制响应等幅波动和大误差
局限：不能反映微小误差对系统的影响
(4)
ITAE（时间与绝对误差乘积积分）
=
0
e(t )
tdt
优点：着重惩罚过度时间过长
基本过程控制系统
三、小结 1 单项指标用若干特征参数评价系统优劣； 2 积分指标用误差积分综合评价系统优劣； 3 根据具体生产过程的实际选用不同的指标； 4 通常将衰减率和积分指标结合，首先满足衰减率。
响应速度ε = Κ Τ
（2）典型非自衡对象传递函数表达式
G(s) = 1 e-τs Ts
响应速度ε = 1 T
τ
T
τ
T
K
基本过程控制系统
§1-3 过程数学模型及其建立方法
一、过程数学模型的表达形式与对模型的要求 二、建立数学模型的两个基本方法
机理建模法 测试建模法
三、阶跃响应确定传递函数
物质平衡方程：
dH 1 dt F (Qi Q o )
其中Qi k ， Q o k H
在工作点线性化处理：
d H dt
1 F
(k
2
k H0
H )
传递函数：
G(s) = H(s) = K μ(s) Ts 1
水容
CF
水阻
T CR K k R
2 R
H0
k
基本过程控制系统
（2）双容水箱
Qi
H1 F1
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
原平衡状态
控制过程 （调节过程）
新平衡状态
基本过程控制系统
给定值
控制器
广义被控对象
被调量
过程控制的研究内容： （1）设计控制系统的控制目标（即设计指标参数）； （2）认识生产过程的动态特性（一般为广义对象的动态性）； （3）设计控制器的控制规律及控制结构，使控制系统达到控制 系统的控制指标要求。
一般 对定值系统衰减率要求为75% 对随动系统衰减率要求为90%
基本过程控制系统
二、综合指标（时间——积分指标）
各种积分指标：
(1) IE（误差积分）= 0 e(t)dt
优点：简单，也称为线性积分准则
局限：不能抑制响应等幅波动
(2)
IAE（绝对误差积分）=
抑制响应等幅波动
(3) ISE（平方误差积分）=
测量变送器
按生产要求被调量必须维持的希望值（简称给定值）。
5．调节机构
6．调节量（控制量） 由操作者或调节机构(阀门、挡板等)改变的，生产过程的输入
物理量，用以控制被调量的变化。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。
基本过程控制系统
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
基本过程控制系统
§1-2 被控对象的动态特性
一、基本概念 被控对象的动态特性是指被控对象的输入发生变化时，
其输出（被调量）随时间变化的特性 。 对于线性系统，其动态特性可用传递函数来描述。
二、典型对象动态特性 1. 典型实例分析
基本过程控制系统
（1）单容水箱
k
Qi
H F
阶越响应：
R
Q0
有自平衡单容对象
给定值
控制器
广义被控对象
被调量
1．生产过程（被控对象） 生产设备以及所发生的物理和化学变化的过程。 被置于控制系统中过程称为被控对象
2．控制系统 控制仪表和生产过程通过信号的传递互相联系起来就构成控
制系统。 3．被调量（被控制量）
基本过程控制系统
给定值+
控制器
-
4．给定值
执行器
扰动2 调节阀
对象
扰动1 被调量
T= F kμ
基本过程控制系统
自衡过程
非自衡过程
三、工业过程动态特性的特点 （1）无振荡； （2）稳定或中性稳定； （3）有惯性或迟延； （4）非线性特征，大部分生产过程可在工作点附近线性化
基本过程控制系统
归纳：
（1）典型自衡对象传递函数表达式
G(s) = K e-τs Ts + 1
自衡率ρ = 1 K
稳态
动态
稳态
基本过程控制系统
一单、项单性项能性指能标指标
衰减率: ψ= 超给定调值量: σ=
y1 - y3 控y1y制1器100% y
稳态误差: ess=y∞-r
广义被控对象
调节时间: ts(进入稳态值5%范围内）
振荡频率：ω
被调量
r
y1
y3
ts
ess y∞
基本过程控制系统 单项性能指标 衰减率ψ : 反映了系统稳定性 超调量σ : 反映了动态准确性 稳态误差ess: 反映了静态准确性 调节时间ts : 反映了快速型 振荡频率ω：反映了快速型
基本过程控制系统
第一章 生产过程动态特性
§1-1 过程控制系统的性能指标 §1-2 被控对象的动态特性 §1-3 过程数学模型及其建立方法
基本过程控制系统
§1-1 过程控制系统的性能指标
给定值
控制器
广义被控对象
被调量
控制系统的目标：当被调量受到扰动而偏离平衡状态时，控制器 的控制作用能使被调量稳、准、快地回到要求平衡状态。
R1 Q1
H2
F2
对物质平衡方程在工作点处进行 线性化处理后达到传递函数为：
G(s) = H2(s) =
rk R1
μ(s) T1T2s2 (T1 T2 )s (1- r)
其中：T1 F1R1 ,T2 F2R2 ,
R2
Q2
r R2 R1 R2
阶越响应：
有自平衡双容对象
基本过程控制系统
（3）带延长管的单容水箱
基本过程控制系统
火力发电厂热工过程控制
基本过程控制系统
什么是过程控制？
工业生产过程 指原材料经过若干加工步骤转变成产品的过程。
工业生产过程可分为： 连续生产过程 离散生产过程 间歇生产过程（批量生产过程）。
基本过程控制系统
工业生产的目标 在可能获得的原料和能源条件下，以最经济的途径将原材
料加工成预期的合格产品。