热工控制系统重点(热自)

热工控制系统重点（热自）

题型：单选，判断，画图及说明，计算及证明，分析。（老师有可能考重点之外的，08级的考了直流锅炉原则性控制方案图，及其与汽包锅炉的对比；平时做的PPT中的内容也有考。）

1、反馈、前馈、复合控制系统的图形、特点。（选择）

2、自动控制系统性能指标及它们之间的关系。（选择）

3、有、无自平衡对象的特点及如何求取其特征参数。

4、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。

5、单回路控制系统三种整定方法及其区别。

6、扰动通道对象参数及调节通道对象对控制品质的影响。（选择、判断）

7、什么是串级系统及该系统的优点，主、副调各有何种任务。

8、串接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，（２）给出减温器与总对象的特征参数Ｔｃ、τ）

9、串级系统的设计原则和调节器的选型。

10、串级过热器温控制系统采用喷水减温而非烟气侧调节或蒸发量Ｄ进行调节的原因。

11、再热器温控制系统的控制策略

12、水位的组成，三扰动、三冲量，三个主要扰动之下水位变化曲线图。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。

13、单冲量控制系统的图形及低负荷下采用单冲量系统的原因

14、三冲量控制系统控制方框图，单级三冲量采用ＰＩ调节器为何无法做到既稳态又无

差。串级三冲量系统与单级三冲量系统的区别。（大题）

15、燃烧控制系统的调节量与被调量，燃烧控制系统的三个子系统分别为达到何种目的。

16、燃烧过程自动控制原则性方案图

（１）燃烧控制为什么用串级系统？

（２）送风为什么用串级系统？

（３）引风为什么要加送风的前馈？

１７、什么是热量信号？其基本原理表达式，他的出现是为了代替哪个信号。

１８、单元机组协调控制系统两个主控参数及选择它们的原因。ＢＦ、ＴＦ控制方式的图形、特点。ＣＢＦ、ＣＴＦ控制方式的图形，它们如何克服分开控制的缺点。（大题）

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

火电厂热工自动化概述

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

热工控制系统

1、被调量（被控制量）：表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。 2、给定值：按生产要求被调量必须维持的希望值，简称给定值。 3、控制对象（被控对象）：被调节的生产过程或设备称为控制对象。 4、调节机构：可用来改变进入控制对象的物质或能量的装置称为调节机构。 5、控制量（调节量）：由调节机构（阀门、挡板等）改变的流量（或能量），用以控制被调量的变化，称为控制量。 6、扰动：引起被调量偏离其给定值的各种原因称为扰动。如果扰动不包括在控制回路内部（例如外界负荷），就称为外扰。如果扰动发生在控制回路内部，称为内扰。其中，由于调节机构开度变化造成的扰动，称为基本扰动。变更控制器给定值的扰动称为给定值扰动，有时也称控制作用扰动。 7、控制过程：（调节过程）：原来处于平衡状态的控制对象，一旦受到扰动作用，被调量就会偏离给定值。要通过自动控仪表或运行人员的调节作用使被调量重新恢复到新的平衡状态的过程，称为调节过程。 8、自动控制系统：自动控制仪表和控制对象通过信号的传递互相联系起来就构成一个自动控制系统。 9、自动控制系统分类：一 按系统结构特点分类：①反馈控制系统、②前馈控制系统、③前馈—反馈控制系统 二 按给定值特点分类：①定制控制系统（给定值保持不变，或给定值在某一很小范围内变化）例如：锅炉汽包水位控制系统、炉膛负压控制系统 ②随动控制系统（给定值是按预先不能确定的一些随机因素而变化（变化规律事先未知）的，因而要求其被调量以一定精度跟随给定值变化。）例如：锅炉燃烧控制系统。 ③程序控制系统（给定值是预定的时间函数）。 10、热工控制系统类型：有自平衡能力和无自平衡能力。 11、单回路控制系统由测量变送器、调节器、执行器及控制对象组成。 12、热工对象的动态特性一般具有以下特点：（1）对象的动态特性是不震荡的 （2）对象的动态特性在干扰发生的开始阶段有迟延和惯性 （3）在阶跃响应曲线的最后阶段，被调量可能达到新的平衡（有自平衡能力）；也可能不断变化而不在平衡下来（无自平衡能力） （4）描述对象动态的特性参数有放大系数K ，时间常数T （无自平衡能力用飞升时间Ta ）,迟延时间（包括迟延和容积迟延）或另一组参数飞升速度ε，自平衡率ρ和迟延时间η 13、PID 调节器传递函数表达式：)11(1 )() (PID s T s T S E s W d i ++==δμ 14、比例作用（P 作用）：比例作用能单独的执行调节任务，并能使控制过程趋于稳定，但使被调量产生静态偏差。 15、积分作用（I 作用）：积分作用只有极少的情况（对象自平衡能力大，惯性和迟延很小等）才能单独使用，会使控制过程变成震荡甚至不稳定，但能使被调量无静态偏差。 16、微分作用（D 作用）：微分作用不能单独使用，但能提高控制系统的稳定性，有效的减少被调量的动态偏差。 17、调节阀的理想流量特性：（理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性）①等百分比特性、②线性特性、③抛物线特性 18、调节阀的工作流量特性：（在实际系统中，阀门两侧的压力降并不是恒定的，使其发生变化的原因主要有两个方面。一方面，由于泵的特性，当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。另一方面，当流量减小时，盘管上的阻力也减小，导致较大的泵压加于阀门。因此调节阀进出口的压差通常是变化的，在这种情况下，调节阀相对流量与相对开度之间的关系，称为工作流量特性） 19、调节阀工作流量特性满足什么调节才能工作： 20、电动调节阀大致工作原理：通过接收工业自动化控制系统的信号（如：4~20mA ）来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现自动化调节功能。 21、气动调节阀大致工作原理：气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的：流量、压力、温度等各种工艺参数。 22、控制系统性能指标：①静态偏差e(∞) ②最大动态偏差y m 或超调量ζ ③衰减率ψ和衰减比η ④控制过程时间t s 23、控制系统整定：控制系统的结构已经确定、控制仪表与控制对象都处于正常的情况下，适当选择调节器的参数（δ、Ti 、Td)使控制仪表的特性和控制对象的特性配合，从而使控制系统的运行达到最佳状态，取得最好的控制效果。 24、工程整定法：①响应曲线法：

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。

-15自动化专业(火电厂热工自动化方向)

自动化专业（火电厂热工自动化方向）培养方案 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，较系统地掌握过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表等技术方面的基础理论和专业知识，具有较强的专业技能和实际操作能力，具有创新精神、合作精神和工程意识，能在火电厂和电建安装公司从事热工过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表方面的安装、调试、检修和维护的应用型高素质工程技术人才。 二、培养要求 1.政治素质与思想品德要求： 毕业生应具有热爱社会主义祖国，具有为国家富强，民族昌盛而奋斗的志向和责任感，能树立科学的世界观和人生观，具有敬业爱岗、团结协作和品质及良好的思想品德，遵纪守法，严谨务实，具有较好的文化修养和心理素质。 2.基本素质要求： 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文科学、社会科学、经济管理科学知识，具有较强的外语综合应用能力。 3.专业素质要求： 系统地掌握电工技术、电子技术、控制技术、计算机技术方面较为宽阔的基础理论知识及其综合应用能力；具有较强的工程实践能力和良好的工程意识，具有熟练的计算机软、硬件综合应用能力。 具有必需的制图、试验技术、信息处理、文献检索和电子仪表工艺操作等基本技能。 4.自学能力与创新意识要求： 具有较强的信息获取能力，能对自动控制新理论、新技术、新设备及其应用保持跟踪，能综合运用多种方法来分析问题、解决问题，具有较强的自主研究能力。 5.身体、心理素质要求：

掌握科学锻炼身体的方法和基本技能，达到国家规定的大学生体育合格标准。 三、主要课程 1.核心课程 公共基础课： I、高等数学（一） II、大学外语（一） 学科基础课： III、电厂热力设备及运行 IV、微机原理及应用 V、自动控制理论 VI、PLC原理及应用 专业课： VII、检测技术及仪表 VIII、过程控制仪表 IX、热工过程控制系统 X、计算机控制系统 2.主要实践环节 I、PLC原理及应用课程设计 II、计算机控制系统课程设计 III、PLC创新实践训练 IV、DCS创新实践训练 V、毕业设计 四、学制与学位

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 ) -

2016热工过程控制实验报告——姜栽沙

热工过程控制工程 实验报告 专业班级：新能源1402班 学生姓名：姜栽沙 学号：1004140220 中南大学能源学院 2017年1月

实验一热工过程控制系统认识与MCGS应用 组号______ 同组成员李博、许克伟、成绩__________ 实验时间__________ 指导教师(签名)___________ 一、实验目的 通过实验了解几种控制系统（基于智能仪表、基于计算机）的组成、工作原理、控制过程特点；了解计算机与智能仪表的通讯方式。了解组态软件的功能和特点，熟悉MCGS组态软件实现自动控制系统的整个过程。掌握MCGS组态软件提供的一些基本功能，如基本画面图素的绘制、动画连接的使用、控制程序的编写、构造实时数据库。 二、实验装置 1、计算机一台 2、MCGS组态软件一套 3、对象：SK-1-9型管状电阻炉一台；测温热电偶一支（K型）。 4、AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器一台。 5、THKGK-1型过程控制实验装置（含智能仪表、PLC、变频器、控制阀）一套 6、CST4001-6H电阻炉检定炉（含电阻炉、温度控制器、测温元件、接口）一套 7、电阻炉温度控制系统接线图和方框图如图1-1、1-2所示。 三、实验内容 1、电阻炉温度控制系统（液位、流量、压力） 被控过程: 电阻炉被控变量: 电阻炉温度 操纵变量: 电阻炉的功率主要扰动：环境温度变化，电压值，电流值2、带检测控制点的流程图 3、控制系统方框图

4、控制系统中所用的仪表名称、型号（检测仪表、控制器、执行器、显示仪表）。 检测仪表：CST4001-6H电阻炉检定炉 控制器：AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器 执行器：THKGK-1型过程控制实验装置（含智能仪表、PLC、变频器、控制阀） 显示仪表：计算机 5、智能仪表与计算机是怎样进行通讯？有哪几种方式？ 智能仪表与计算机通讯一般有三种方式，分别为USB接口，485接口，232接口，通过这些接口进行信号传输，计算机得以对仪表进行温控。 6、什么是组态软件？ 组态软件是指对系统的各种资源进行配置，达到系统按照预定设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的的应用软件。 四、MCGS组态界面 提供电阻炉温度控制系统一套完整组态界面图（共6个图），包括主界面、运行界面、设备工况、存盘数据、实时曲线、历史数据。

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。

热工自动化常用英文缩写字母含义

热工自动化常用英文缩写字母含义 AA：交流电流电量单点隔离输入模件 A/D：模/数转换 A/M：自动/手动 ABC：锅炉自动控制 ABS： AC：交流电 ACC燃烧自动控制： ACGIE：美国政府工业卫生联合会 ACK/NAK：确认/否认 ACP：辅助控制盘 ACS：自动控制系统（变频控制系统） ACT：执行机构或探头测量集电极接线 ADP：报警显示板 ADS：自动调节系统（电网总调遥控） ADSDOWN：遥控减 ADSPERM；遥控允许 ADSUP：遥控增 ADV：先进控制系统 AE：送风指令控制偏差 AEH：模拟式电液控制系统 AFC：送风控制系统 AGC：自动发电量控制（电网总调） AI：模拟量输入 AIEE：美国电气工程师协会 AIMLST：报警一览 ALD：实际负荷指令 ALE： ALERT：报警 ALMHIS：查询历史报警模块 ALMLST：报警一览模块 AM；数值量 AMM，LMM：逻辑主模块 AMM：模拟量主模件 AMR:电量计量和自动秒表功能 AM/FM/GIS:配电网地理信息系统 AND：与电路制造逻辑乘积的电路，即输入方面有一个是0时，输出也是0。ANSI：美国国家标准化协会 ANALOG:模拟量处理板 AO：模拟量输出 AOI：光学检查仪 AOM：模拟量输出模件 AP：应用处理机（多功能交流电单点隔离输入模件）

精选文库APC：电厂自动控制 APS：常用电 API：标准数据交换方式 AQZ：交流电量同期管理模件 AR：辅助继电器区 ARP：辅助继电器盘 ASCⅡ：美国标准信息交换码 ASDOWN：同期减 ASL：挂闸 ASM：模拟量子模件 ASME：美国机械工程学会 ASNT：美国非破坏性实验学会 ASPERM：同期允许 ASS：电气同期 ASS：自动同期系统 ASSISTANTS：向导 AST：停机保护 AST：主汽门跳机电磁阀 ASTM：美国材料实验学会 AST电磁阀：停机电磁阀 ASUP：同期增 ATC：汽轮机自起停控制系统 AUC: 自动电压控制 AUN：自动 AUTCAD：电子文档 AUTO：自动 AUTOSYN：自动同步 A V：交流电压电量单点隔离输入模件 A VI：电压和电流单点隔离输入模件 A VR：自动励磁调节系统(发动机自动电压调节装置) AWS：美国焊接协会 B C；通讯控制卡或基本控制器 BANDWIDTH：带宽 BASE： BC；I/O通讯卡（基本控制器） BCD：二~~十进制码 BCNET：网络型站控制卡 BCS：燃烧器控制系统 BD：锅炉负荷指令 BECR：炉额定负荷 BEM：单片微机控制器 BF：锅炉跟踪 BFA：炉跟踪自动 BFC：锅炉燃烧控制

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 ) -

热工控制系统B思考题与习题

热工控制系统B思考题与习题 第一章控制系统概述 1. 什么叫自动控制系统？ 2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？ 3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。 4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点，指出各种分类方法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？ 5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？ 6．什么叫反馈？什么叫负反馈？ 7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。 8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的随动控制系统。 9．、对一个实际控制系统如何实现负反馈？ 10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控制量可能会受到哪些扰动？ 11．控制过程的基本形式有哪几种？它们各有什么特点？如何根据控制过程曲线来检验控制系统是否满足基本要求？哪种控制过程的基本形式符合热工控制过程的要求，给出稳定性指标的范围。 12．通常从哪三个方面衡量自动调节系统的工作品质，表示调节系统的工作品质的指标有哪几个？如何兼顾这些指标？ 13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的示意图。 14．水位自动控制系统的两种方案如下图所示，在运行中，希望水位高度H维持不变： （1）说明各系统的工作原理。 （2）画出各系统的方框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？ （3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式。 （4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水位高度保持不

热工期末试卷-(5)

西南交通大学热工基础期末试卷2参考答案 课程代码 2030600 课程名称 热工基础 考试时间 120 分 阅卷教师签字： 题（每题1分，共20分）： 表压力和真空度都不能作为状态参数。 （ √ ） 只有可逆过程 p-v 图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。 （ √ ） 对可逆与不可逆绝热过程，都有w =－△u 和w t =－△h ，说明可逆和不可逆绝热过程 的功量相等。 （ × ） 气体常数与气体的种类及所处的状态无关。 （ × ） 在相同恒温热源间工作的所有可逆循环的热效率都相等。 （ √ ） 系统熵增大的过程必为吸热过程。 （ × ） 可逆绝热过程熵变为零。 （ √ ） 熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。 （ √ ） 蒸气的压力越大，对应的饱和温度越高。 （ √ ） 在湿蒸气区，定压线与定温线重合。 （ √ ） 若湿空气中水蒸气的分压力不变，当温度升高时，其相对湿度降低。 （ √ ） 气体流经缩放喷管，其出口截面的压力恒等于背压。 （ √ ） 班 级 学 号 姓 名

13.活塞式压气机的余隙容积越大，产气量越少，但单位工质的理论耗功量不变。（√） 14.增大内燃机的压缩比有利于提高循环的热效率。（√） 15.热流线不一定总与等温线垂直相交。（×） 16.雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值。（√） 17.两物体辐射换热时，只是高温物体向低温物体放热。（×） 18.一定温度下，黑体的辐射力最大。（√） 19.在两个辐射换热表面间插入遮热板，原来两表面间的辐射换热量减少。（√） 20.在管径较小的情况下，需要考虑临界热绝缘直径的问题。（√） 二、选择题（每题2分，共20分）： 1、开口系统是指的热力系统。 A、具有活动边界 B、与外界有功量交换 C、与外界有热量交换 D、与外界有物质交换 2、系统中工质的真实压力是指。 A、p g B、p b C、p v D、p b + p g或p b－p v 3、在相同的温度变化区间内，理想气体定容过程焓的变化量与定压过程相比 A、较大； B、大小相等； C、较小； D、大或小不确定 4 A、温度与热力学能 B、温度与焓 C、温度与熵 D、热力学能与焓 5、如果热机从热源吸热100 kJ，对外做功100 kJ，则。 A、违反热力学第一定律 B、违反热力学第二定律

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）

热工过程控制系统模板

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 控制的任务 1.1 过程控制定义 所谓过程控制（ 1.3 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

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； 3.1.2 调节阀分类 根据使用能源不同 气动调节阀：以压缩空气为能源，输入信号20～100kPa，价格便宜；多用于石油、化工等易燃易爆场合。 电动调节阀：以电为能源，输入信号4～20mA DC，价格贵；使用范围广，本质安全（本安）型也可用于易燃易爆场合。 液动调节阀：以高压液体为能源的 阀体相同、执行机构不同 气动薄膜调节阀的气开、气关形式 所谓气开式，即当信号压力增加时，