搜索
第1页共9页分散控制系统与现场总线技术课程设计----除氧器自动调节系统一、除氧器压力自动调节系统的任务：维持除氧器压力稳定。二、除氧器压力自动调节系统的作用与工作原理：除氧器是将溶解在水中的有害气体尤其是水中的溶解氧从水中除去，以免这些有害气体进入锅炉系统造成热力设备腐蚀，从而影响锅炉系统的正常运作，所以除氧器在热力发电厂中起到了很重要的作用。为了保证除氧器能得到很好的除氧效果，必须采用恰当的控制算法。而之前的学者已对除氧器温度、水位控制进行了相关研究，本设计以除氧器为被控对象，采用传统PID控制算法设计了除氧器压力控制系统，充分利用了PID控制原理简单、使用方便、适用性强、具有抗干扰能力的优点。当除氧器内的压力突然升高时，水温变化跟不上压力的变化，水温暂低于升高后压力下的饱和温度，因而水中含氧量随之升高，待水温上升后压力下的饱和温度时，水中的溶解氧才有降至合格范围内；当除氧器压力突然下降时，由于水温高于该压力对应下的饱和温度，除氧器被的凝结水会发生自发沸腾现象。严重时可能会发生给水泵气蚀，导致重大事故。因此，将水加热至除氧器的对应压力下的饱和温度是除氧器正常工作的基本条件，在运行中应保持除氧器内压力和温度的稳定。第2页共9页除氧器必须加热给水至除氧器压力下的饱和温度，才能达到稳定的除氧效果。在运行中，引起除氧器压力变化的原因主要有：除氧器滑压运行时，汽轮机符合变化；水量变化；进水温度变化；高压加热器疏水量及疏水温度变化；除氧器定压运行时，进汽调整门开度变化。三、除氧器压力自动调节系统的设计由于除氧器压力控制只有调节阀开度位置一个控制点，故采用单回路控制系统进行控制，控制系统框图：第3页共9页2015.3.28华北电力大学标题图号设计日期指导成绩学校班级系统控制框图1杨扬梁子航创新自1101李新利梁庚黄从智PID控制器除氧器压力调节阀除氧器压力检测仪表给定值反馈量—要控制除氧器压力，需要测量的是除氧器压力，调节阀开度及调节阀位置。除氧器的测点选择：通过查找资料，可以知道一个除氧器压力自动调节系统的硬件配置选择如下：第4页共9页除氧器硬件配置图：第5页共9页2015.3.28华北电力大学标题图号设计日期指导成绩学校班级硬件配置图2杨扬梁子航创新自1101李新利梁庚黄从智运行员操作站电源模件除氧器的进口压力除氧器出口压力工程师站电源模件以太网模件以太网模件以太网模件以太网模件现场总线模件现场总线模件通信模件CI830模拟量输入模件模拟量输出模件CnetSnet除氧器压力调节阀CBF硬件组态界面显示图如下：四、除氧器压力控制SAMA图除氧器压力自动调节系统的SAMA图如下：第6页共9页2015.3.28华北电力大学标题图号设计日期指导成绩学校班级除氧器压力控制SAMA图3杨扬梁子航创新自1101李新利梁庚黄从智Kd/dtPTSELMPTAf(x)ZTAOH//PTH/LIQCAL报警ALAL质量控制器L//IITAIM/AMODEITA0%强关除氧器压力调节阀OR除氧器压力控制器切为手动I除氧器压力经过三个变送器测得的压力信号，经SELM三选的选择器后，经质量判断，如果是坏点则报警。经选择器选择后的信号输出至PID调节器入口，同时做高低限幅报警处处。在调节器入口与手动设置模块的设定值进行比较，其偏差信号送入PID调节进行运算后作为调节器的输出信号，这个信号在手动切换模块通过手动/自动进行选择。如切为手动则选择A手动设定一个值，如不切手动则向下进入另一个手动切换模块，通过强关除氧器压力调节阀来选择，如该信号发出则选择A强关调节器到0，如没有此信号则向下经AO自动信号送到除氧器压力调节阀进行调节，此调节回路为单回路控制。第7页共9页五．控制系统组态图除氧器压力自动控制系统的组态图如下:六．人机界面图除氧器压力自动控制系统的人机界面图如下:第8页共9页七．实验总结在为期一周多的课程设计中，我通过与同学之间的相互协调和讨论，最后得出了一套相对完整的设计方案，总结这一周的历程，自我感觉收获颇多。通过这次课设，我对DCS分散控制系统有了更深刻的了解，硬件组态、软件组态以及对我本次研究的除氧器控制系统有了粗浅的认识，对Visio绘图软件的使用，对CBF的使用也更熟练，这对今后的学习必将产生很大的帮助。本次实验我们虽然采取了单回路反馈控制，但是我们也考虑了前馈——反馈复合控制，能迅速有效地补偿外扰对整个系统的影响，并利于提高控制精度，理论上可做到完全消除主扰动对系统输出第9页共9页的影响，更好的克服外扰，稳定系统。最后对帮助我们的同学和老师表示真挚的谢意。