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发电厂开关量控制教材•《火电厂开关量控制技术及应用》•李江等编著•中国电力出版社，2000第一章绪论•1.1火电厂开关量控制技术简介思考：什么是模拟量？画出这三种量的图像什么是数字量？什么是开关量？时间幅值0123456543210三种信号的图像模拟量数字量开关量开关量在时间上连续，在幅值上是二值化的量。1、开关量定义•两个对立的、稳定的物理状态，是两状态变量。2、开关量控制开关量控制系统在控制过程中，对信息的检测、处理、运算和输出都是开关量的形式。传统：继电器硬接线现在：PLC理解自动控制模拟量控制开关量控制控制目的：为了达到某种目标，在被控对象上施以必要的操作。模拟量控制控制规律：PID、最少拍、模糊控制…开关量控制控制规律：与、或、非、异或…3、大型火电机组热工自动化技术•监测Monitor•控制Control•顺控Sequence•保护Protection开关量控制系统模拟量、开关量采集、报警模拟量控制系统汽包低加高加凝结水泵循环水泵4、大型火电机组热工自动化系统•计算机监视系统：ComputerMonitoringSystem，CMS，也称数据采集系统DAS•功能：对全部关心的运行参数进行高速实时采样、处理与存储。具体说：数据采集、标度变换、计算、屏幕显示、报警、记录、数据管理等功能。（事故追忆、操作指导）•模拟量控制系统MCS(ModulationControlSystem)，过去也称为协调控制系统（CCS）•功能：使单元机组中锅炉和汽轮机协调地运行，以保证既能快速响应负荷的需求，又能使机组的参数在允许范围内波动。例如保证主蒸汽压力、主蒸汽温度、炉膛负压、汽包水位等运行参数在允许范围内。•顺序控制系统SCS(SequenceControlSystem)•功能：按一定的次序、条件和时间要求对主、辅机的附属设备以及局部工艺流程中的设备自动进行一系列开关量操作。•锅炉炉膛安全监视系统FSSS(FurnaceSafeguardSupervisorySystem)，也称燃烧器管理系统(BMS)。•功能：它在锅炉运行的各阶段（点火启动、正常运行和停炉），实时监视锅炉燃烧状态和设备运行状态等大量信息，不断按照安全规定的顺序对它们进行逻辑判断并提供一套安全联锁及顺序控制措施，防止炉膛爆炸等事故的发生。•汽轮机控制系统TCS(TurbineControlSystem)，也称汽轮机数字电液调节系统DEH•功能：它对汽轮机在各种运行工况下的参数进行监视和控制，保证汽轮机组在启动，并网、带负荷及跳闸等过程时的转速和负荷既满足用户要求，又保证机组的安全。•汽轮机安全监视仪表TSI(TurbineSupervisoryInstrument)•功能：是一种可靠的连续监视汽轮机转子和气缸机械量工作参数的多路监控系统，用于连续显示汽轮机组的启停和运行状态，并为记录仪表和其它系统提供信号。•汽轮机紧急跳闸保护系统ETS(EmergencyTripSystem)•功能：在汽轮机保护项目中的参数有任一越限时，关闭汽轮机的所有进汽阀门，使汽轮机紧急跳闸。•旁路系统BPS(By-PassSystem)•功能：调节汽轮机蒸汽流量，在机组启停和发生事故时对机组进行自动调节和保护，并适应机组的多种启动方式和异常工况下的要求。•报警系统ANN(AnnounciatorSystem)•功能：在监视的参数异常时，通过音响和灯光显示等手段将信息反馈给运行人员，提醒采取措施消除故障。小结•1、顺序控制系统SCS•2、锅炉炉膛安全监视系统FSSS•3、汽轮机紧急跳闸保护系统ETS（与旁路相关）•4、报警系统ANN开关量控制保护系统顺控系统检测变换、处理、运算和控制信息的传递都是以开关量形式进行的。5、开关量控制技术的主要功能（1）顺序控制•用于生产过程中主、辅机的自动启停操作以及局部工艺系统的运行操作。•它将关系密切的若干控制对象集中起来，根据一定的生产规律，按照预先拟定的顺序、时间或者条件，有计划有步骤地使生产工艺中的各有关设备自动地依次进行一系列操作。•顺序控制是开关量控制领域内最主要的一种控制方式。（2）热工保护•当机组在启停和运行过程中，若出现异常情况或危险工况，发生可能危及设备和人身安全的故障时，能根据故障的情况和性质自动采取措施，对个别或一系列设备进行操作处理，以消除异常，防止事故扩大。6、开关量控制的特点（1）为了完成某一特定任务，常常需要进行多个被控对象的多步动作的控制。（2）动作有比较固定的规律，而且不随意改变。（3）动作有时不仅根据条件进行，还要根据前一个动作的持续时间去进行。（4）动作通常是有始有终或周期性的。（5）有专用的控制装置来完成控制任务。1.2开关量自动控制系统•控制系统：控制装置+被控对象•控制装置：检测装置+逻辑控制器+执行器控制装置示意图提高开关量自动控制系统的性能，要注意整体上的考虑，除控制装置软硬件先进，控制对象的控制特性和运行状态都有直接影响。开关量变送器逻辑控制装置执行机构压力开关、流量开关、液位开关、料位开关、温度开关、气敏开关、光敏开关、定时开关。阀门（挡板）：开闭电动机：启停电磁阀：自动保护，状态指示。开关量信号开关量信号继电器，晶体管，集成电路和可编程逻辑器件•设计开关量控制系统时，要考虑以下三方面：–（1）主设备的可控性（多个关系密切的被控对象）；–（2）外部设备所具备的功能（如检测、执行部件的品种规格、标准化、系列化、通用化）；–（3）控制装置所能达到的设计功能水平，包括新理论、新技术、新工艺、新材料等的应用。