模拟量控制系统.doc

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1、随着控制理论研究的不断深入和智能决策方法在现场控制系统中的成功应用，大型生产过程模拟量控制系统无论在结构上，还是在控制性能上均发生了巨大变化。大型单元机组模拟量控制系统是火力发电过程中一个十分重要的组成部分。近年来，电力市场的竞争日益加剧，电网从自身的安全和经济利益出发，对火电厂单元机组调频与调峰的范围和速度提出了一些系列的要求，竞价上网的市场原则迫使火电厂必须最大限度的挖掘机组潜力，提高效率，降低成本，减少污染。要想实现这些目标，无一例外地需要设计结构合理且性能优良的模拟量系统。MCS基本要求1．控制系统由机组协调控制系统，锅炉主控和汽控主控，各子

2、系统构成，实现单元机组及辅机系统的调节控制。2．系统将锅炉-汽机-发电机组作为一个单元整体进行控制，使锅炉和汽机同时响应控制要求，确保机组快速和稳定地满足负荷变化，并保持稳定的运行。3．控制系统能满足机组安全启，停及定压，滑压运行的要求。4．控制系统划分为若干子系统，子系统设计遵守“独立完整”的原则，并保持数据通讯总线上信息交换量最少。5．冗余组态的控制系统，在控制系统局部故障时，不引起机组的危机状态，并将这一影响限到最小。6．协调控制系统与汽机控制系统，燃烧器控制和炉膛安全系统完全协调。7．控制的基本方法是必须直接并快速地响应代表负荷或能量指令的前

3、馈信号，并通过闭环反馈控制和其他先进策略，对该信号进行静态精确度和动态补偿的调整。8．控制系统具有一切必要的手段，自动补偿及修正机组自身的瞬态响应及其它必须的调整和修正。9．在自动控制范围内，控制系统能处于自动方式而不需任何性质的人工干预。10．控制系统能操纵被控设备，从机组启动准备阶段到满负荷范围内运行。11．控制系统有联锁保护功能，以防止控制系统错误的及危险的动作，联锁保护系统在锅炉及辅机安全工况时，为维护，实验和校正提供最大的灵活性。12．如系统某一部分必须具备的条件不满足时，联锁逻辑能阻止该部分投“自动”方式，同时，在条件不具备或系统故障时，

4、系统受影响部分不再继续自动运行，或将控制方式转换为另一种自动方式。13．控制系统任何部分运行方式的切换，不论是人为的还是由联锁系统自动的，均平滑进行，不会引起过程变量的扰动，并且不需运行人员的修正。14．当系统处于强制闭锁、限制、辅机故障或其它超驰作用时，系统受其影响的部分会随之跟踪，并不再继续其积分作用（积分饱和）。在超驰作用消失后，系统所有部分均平衡到当前的过程状态，并立即恢复其正常的控制作用，这一过程不会有任何延滞，并且被控装置不会有任何不正确的或不合逻辑的动作。并提供报警信息，指出引起各类超驰作用的原因。15．对某些重要的关键参数，将采用三重

5、冗余变送器测量。对三重冗余的测量值，系统能自动选择中值作为被控变量，而其余变送器测得的数值，若与中值信号的偏差超过预先整定的范围时，能进行报警。如其余二个信号与中值信号的偏差均超限报警时，则控制系统受影响部分会切换至手动。16．运行人员能将三选中的逻辑切换至手动，而任选三个变送器中的某一个信号供自动用。17．对某些重要参数，采用双重冗余变送器测量时，系统能选择大值/小值/平均值，若这二个信号的偏差超出一定的范围，则有报警，并将受影响的控制系统切换至手动。18．运行人员可将比较逻辑切换至手动，并任选一变送器投自动控制。19．在使用不冗余变送器的测量信号

6、时，如信号丧失或信号超出工艺过程实际可能范围，均有报警，同时系统受影响部分切换至手动。1．控制系统的输出信号为脉冲量或4~20mA连续信号，并有上下限定，以保证控制系统故障时机组设备的安全。脉冲量控制能提供24VDC的输出，用于驱动固态继电器或电磁继电器。2．控制系统所需的所有校正作用，不能因为使驱动装置达到其工作范围的控制信号需进行调整而有所延滞。3．在控制电源全部或部分故障时，被控装置能保持原位。4．控制系统能监视设定值与被控变量之间的偏差，当偏差超过预定范围时，系统将控制切换至手动并报警。5．当两个或两个以上的控制驱动装置控制一个变量时，可由一

7、个驱动装置维持自动运行。运行人员还可将其余的驱动装置投入自动，而不需手动平衡以免干扰系统。当追加的驱动装置投入自动后，控制作用能自动适应追加的驱动装置的作用，也就是说不管驱动装置在手动或自动方式的数量如何组合变化，控制的作用是恒定的。6．手动切换一个或一个以上的驱动装置投入自动时，为不产生过程扰动，而保持合适的关系，能使处于自动状态的驱动装置等量并反向作用。7．能对多控制驱动装置的运行提供偏置调整，偏置能随意调整，新建立的关系不会产生过程扰动。8．在自动状态，设置一个控制驱动装置为自动或遥控，不需进行手动平衡或对其偏置进行调整，并且，不论此时偏置设置

8、的位置或过程偏差的幅度如何，不会引进任何控制驱动装置的比例阶跃。