计算机控制系统应用实例

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1、ComputerControlledSystems第八章计算机控制系统应用实例本章主要内容第一节DCS系统第二节主汽温控制系统的DCS实现第三节现场总线控制系统（FCS）ComputerControlledSystems第一节DCS系统一、DCS的基本概念ComputerControlledSystems第一节DCS系统二、DCS的基本构成ComputerControlledSystems第一节DCS系统三、主要DCS在我国火电机组的应用情况ComputerControlledSystems第一节DCS系统三、主要DCS在我国火电机组的应用情况ComputerControl

2、ledSystems第一节DCS系统三、主要DCS在我国火电机组的应用情况ComputerControlledSystems第一节DCS系统三、主要DCS在我国火电机组的应用情况ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现一、主汽温控制方案控制要求：主汽温度是单元机组主要的安全经济参数，在正常运行工况下主汽温度的偏差不能超过额定值的+5~-10C，对控制性能要求比较高。被控对象：为了克服主汽温度被控对象的滞后惯性大的影响，增强系统抗干扰能力，大型单元机组的主汽温度控制一般采用二级喷水减温的调温方式（一级减温相当于粗调，二级减温相当于细

3、调），同时又分为甲乙两侧进行分别控制，这样共有四个结构类似的控制回路。ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现控制方案：串级控制。ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现其它考虑：除了减温水量以外，影响主蒸汽温度的其他主要因素还有蒸汽量扰动和烟气量扰动，统称为外部干扰。为了提高控制系统抵御外部干扰的能力，主蒸汽温度控制系统中还采用了前馈方式。下图为机组实际的二级减温控制系统的结构图（SAMA图），图中给出了控制

4、回路的基本结构及调节器跟踪、手动/自动切换逻辑。ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现主汽温控制SAMA图ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现二、控制方案的DCS实现1、输入输出信号的连接5个输入信号：主汽温度、喷水后温度、主蒸汽流量、送风量和阀位反馈信号。1个输出信号：（阀位指令）。在INFI-90系统中，对所有的I/O信号都要分配I/O模件与端子单元，端子单元与I/O模件相对应。该系统中涉及的I/O模件及其端子单元如下表所示。使用IMASI03作为热电偶输入模件，相应端子单元NTA

5、I06，用于输入主汽温度信号和喷水后温度信号；使用IMFBS01作为电流信号输入模件，相应端子单NTAI05，用于输入主蒸汽流量信号、送风量信号和阀位信号；使用IMASO01作为模拟量输出模件，相应端子单元NTDI01，用于输出阀位指令信号。ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现I/O模件端子单元通道数说明IMASI03NTAI0616通用信号输入模件4～20mA/1～5V输入模IMFBS01NTAI0515件4～20mA/1～5V输出模IMASO01NTDI0114件IMDSI02NTDI0116开关量输入模件IMDSO14NT

6、DI0116开关量输出模件ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现2、控制方案组态采用的INFI-90控制模件为IMMFP02，它可与若干个I/O模件相连。控制模件中固化有200余种算法模块，用户通过组态的方式生成自己的控制回路。控制模件的组态是在工程师工作站EWS上通过运行组态软件来进行的。组态的过程是以CAD图的形式将相应模块连接起来，生成若干页组态图。将这些组态图编译后下装到控制模件后，控制模件就可以执行组态时指定的功能。一般来说，组态图中包含I/O模件组态（如上述输入模件IMASI03、IMFBS01和输出模件IMASO01

7、的组态）、控制回路组态、例外报告组态、趋势组态等内容。ComputerControlledSystems第二节主汽温控制系统的DCS实现下图为主汽温控制系统的控制回路简化CAD组态图。1、APID（即功能码FC156）为改进的PID控制算法，是一种具有相当完善功能的数字PID算法，具有完善的跟踪、抗积分饱和、高低限幅、前馈输入等功能；2、M/A（即功能码FC80）为控制接口站，提供与数字量控制站、操作员接口单元、管理命令系统和计算机接口单元等装置之间的接口，它可以实现设定点控制以及手动/自动站转换。上述主汽温控制采