《热工自动化基础》PPT课件

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1、第一章热工自动化基础§1.1概述§1.2热工被控对象§1.3调节器§1.4热工系统主要控制方式§1.5热工控制系统评价指标§1.6SAMA图1§1-1概述2生产过程自动化是保持生产稳定、降低成本、改进劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段。自动化水平是衡量一个国家的生产技术和科学水平先进与否的一项重要标志。电力工业中电厂热工过程自动化技术相对于其它民用工业部门有较长的历史和较高的自动化水平，电厂热工自动化水平的高低是衡量电厂生产技术的先进与否和企业现代化的重要标志。3一、自动控制系统的

2、组成把工业生产过程中的温度、压力、液位、浓度等状态参数作为被控参数的控制系统叫过程控制系统。图锅炉汽包水位人工控制示意图任务：保证锅炉的安全运行，使汽包的水位稳定在一定的范围内。4运行人员通过指示仪表，用眼睛观察被调量是否正常或发生变化。用脑思考所观察的结果，即将观察到的实际水位与给定值进行比较，并作出判断(是否要求对给水阀进行操作，往哪个方向操作，应按什么动作规律去操作等).5手根据脑的指挥命令，按照所规定的规律去操作给水阀门。在整个过程中，运行人员的眼、脑、手三个器官，分别起着观察、运算、执行三个作用，从

3、而完成水位控制。6图.人工控制原理图图.汽包水位自动控制系统示意图用自动化装置代替上述人工操作来完成控制任务，就形成了自动控制系统。7自动控制系统可以由以下几个部分组成：测量变送器：用来测量被调量，并把被调量转换为与之成比例的某种便于传递和综合的信号。给定元件：用来设置被调量的给定值或与该给定值对应的电信号。图汽包水位自动控制原理框图8自调统计内容1.被调量：表征热工生产过程是否正常而需要调节的物理量。引风控制系统中的被调量是：炉膛负压给水控制系统中的被调量是：汽包水位也就是水位、压力、流量、温度等参数92.

4、调节量：由控制作用来改变并去控制被调量变化，使被调量恢复为给定值的物理量。引风控制系统中的调节量是：引风执行器指令给水控制系统中的调节量是：给水泵指令即一般阀门输出指令，阀门开度等。调节机构：接受控制作用去改变调节量变化的具体设备。103.最大动态偏差：整个过渡过程中被控参数偏离给定值的最大差值；11自动控制系统可以由以下几个部分组成：测量变送器：用来测量被调量，并把被调量转换为与之成比例的某种便于传递和综合的信号。给定元件：用来设置被调量的给定值或与该给定值对应的电信号。图汽包水位自动控制原理框图12调节器

5、：接受被调量信号和给定值比较后的偏差信号，输出一定规律的控制指令给执行器。13执行器：根据调节器送来的控制指令去推动调节机构，改变调节量。控制对象：被控制的热工生产过程或设备。如本例中的以汽包为中心的锅炉本体设备。扰动：生产过程中引起被调量偏离给定值的各种因素。如蒸汽流量D的变化会引起汽包水位变化，蒸汽流量的变化称为扰动。14二、自动控制系统的分类1．按控制方式分类闭环控制系统（也称反馈控制系统）：它的被控量信号反馈到控制设备的输入端，成为控制设备生产控制作用的依据。只要被控量与给定量之间有偏差，控制设备就要

6、对控制对象施加作用，直到被控量符合要求为止。特点:基于偏差，消除偏差，可克服各种扰动对被控量的影响。由于控制作用落后于干扰，因此相对来讲控制不及时。15以高加水位控制为例16一、高加概述汽轮发电机组设有4台低压加热器和3台高压加热器。低加用来加热由凝汽器至除氧器的凝结水，以保证除氧器的除氧效果；高压加热器用来加热除氧器经给水泵至锅炉省煤器的给水。加热器的水位应保持在规定值范围内，否则会给安全、经济运行造成不良后果。尤其是高压加热器水位急剧上升时将产生严重后果，所以高压加热器上还装有高水位保护。高加水位调节是通

7、过逐级输水阀来实现的。17高加水位控制系统18被调量：高加水位调节量：疏水门开度调节机构：疏水门控制对象：高加系统单回路控制，带有前馈调节，19#1高加水位调节系统是一个带有主蒸汽（给水）流量前馈的单回路调节系统。高加水位给定值和实际测量值得到的水位偏差进行PID运算，PID输出控制疏水门开度，主蒸汽流量前馈信号是为了在机组负荷变化时，能更快克服扰动。#2、#3高加水位调节系统是一个单回路调节系统，高加水位给定值与实际测量值得到的偏差进行PID运算，PID输出控制疏水门开度。20开环控制系统（也称前馈控制系统

8、）：控制设备和控制对象在信号关系上没有形成闭合回路的控制系统，其被控量没有反馈到控制设备的输入端。特点:按扰动进行控制，结构简单，精度差，只能克服单一扰动。复合控制系统：开环控制和闭环控制组合的一种控制系统。212．按闭合回路的数目分类单回路控制系统：只有一个被控量信号反馈到控制器的输入端。形成一个闭合回路。图.单回路控制系统的原理框图22多回路控制系统：具有一个以上的闭合回路，控制器(调节器)除接