第一章热工控制仪表绪论.ppt

热控仪表，杨庆波，沈阳工程学院自动控制系热控教研室，2006年3月，第一章绪论，第一节热控仪表的功能，第二节热控仪表的发展历史，第三节热控仪表的分类，第一节热控仪表的功能，钱伟长的演讲，仪表作为信息产业的源泉。供电质量要求锅炉和汽轮发电机稳定运行，控制参数保持在规定值。这项任务由控制仪器组成的系统自动完成，控制仪器是发电厂的中枢神经。参见图1-2，控制机构、控制对象、致动器、控制器、变送器、干扰、工作介质、受控参数、热控仪表、热过程控制仪表含义：从受控参数到致动器输出的所有自动仪表的总称。控制质量取决于以下因素：(1)设计是否合理(2)控制对象的动态特性(3)控制仪表的工作特性(4)控制器设置参数的选择。如果控制仪表的工作特性不好，控制质量也不好。第二节热控仪表的发展历史新中国成立50年来，我国火电厂热控仪表的变化日新月异，超过了火电厂的任何其他变化。20世纪50年代，锅炉和汽轮机的容量很小，系统很简单，只有一些简单的直接作用自动调节，如锅炉汽包水位调节。随着机组容量的增加、参数的改进和煤粉燃烧的采用，对自动调节的要求也增加了，自动调节项目的数量也增加了。除了调节汽包水位外，还有燃料、风量、炉膛负压、蒸汽温度等。但实际输入大多是汽包水位和炉膛负压自动调节，其他项目很难输入，而自动输入率为40% 60%。长期以来，自动调节投入率低有两个原因：一是热控仪表落后、质量差；第二，控制对象的可控性差。这一时期使用的热控仪表主要是从前苏联进口的机械调节器和电子调节器，以及中国仪器仪表部参照苏联仪表和qdz的QDZ开发的DDZ一号机组组合仪表。20世纪60年代，我国仪表部门开发了具有统一信号系统(0 10mA)的DDZ-型电气单元仪表组，但DDZ只能进行PID控制，难以满足复杂控制对象的要求。20世纪70年代，仪器部还借鉴日本等国的仪器，开发了DDZ-(4 20mA)型电气单元组合仪表、元件组装仪表TF-900、MZ-和SPEC-200。组件组装仪的特点是功能模块化。选择功能部件可以形成更复杂的控制系统。然而，由于电子元件质量差且容易损坏，自动控制系统出现故障，许多自动控制系统无法投入运行。20世纪80年代，基于微型计算机的分布式控制系统(DCS)进入国内电站，迅速解决了热控仪表长期存在的问题。由于集散控制系统采用大规模集成电路来提高可靠性，并采用软件编程的方法，可以实现复杂对象的各种控制规律，还可以与保护和联锁条件互联，大大提高了控制系统的功能，在试点后迅速推广，成为今天的主要热控仪表。集散控制系统的出现给控制领域带来了根本性的变化。它已经宣布机械和模拟仪器的局限性永远消失了。20世纪90年代，中国研制出以微型计算机芯片为基本器件的DDZ-S型第四代机组组合仪表。曾用于火电厂的机顶盒(类似于VI87和KMM)和其他控制器是DDZ-S系列仪表中的单元仪表之一。本书介绍的SKJ和SKD也是DDZ-S系列仪器中的单元仪器之一。杜里第三节热工过程控制仪表分类：1。根据使用的能源，2。根据功能结构，3。根据输出信号是否随时间连续变化。1.根据所使用的能源，(1)自力式控制仪表，(2)液压控制仪表的信号传输速度为声速(340米/秒)，体积大，动作慢(油是粘性的，不能传输很远)，容易着火(油容易泄漏)，但功率大。(3)气动控制仪表的信号传输速度也是声速，不怕电磁干扰，防爆。但是，必须设置专用的空气压缩机，并且必须严格要求空气源的质量。(4)电气仪表的信号传输速度为光速(300000公里/秒)，便于集中控制，但害怕电磁干扰。(5)混合仪器的电-液混合，如DEH。电动气动混合，如FP302(现场总线-气压转换器)，2。根据功能结构，(1)基础仪表位于受控对象附近，各种功能部件(或传感器、控制器和执行器安装在一起，或传感器和控制器安装在一起，或控制器和执行器安装在一起，结构紧凑)设计成一个整体。例如，系列b和KF。(2)单元组合仪表为积木式，每个单元仪表为一个“积木”。这种仪器是通用的，DDZ-二号、DDZ-三号、DDZ-三号以及待调节参数的性质(如温度、压力、流量、液位等)。)取决于要配备的变送器。(3)组装好的仪表柜配有仪表，主要有两个部分：柜和表TF-900和MZ-III，(4)单回路调节器的“危险”分散到单回路极。KMM，VI87，(5)分布式控制系统(DCS)集成了四种C技术于一体，具有分散控制和集中管理。第一代DCS:NETWORK90、TDC-2000、Teleperm-m第二代DCS : infi-90、HIACCS-3000、MAX-1000、Teleperm-me、wdpf、I/a；第三代DCS:Symphony、HIACS-5000、Telerperm-xp、Ovation、XDPS、MACS；第四代DCS:A2(FOXBRO)、PLANTWEB(Emerson)、industrialIT800XA(ABB)、ExpersionPKS(霍尼韦尔)、PCS7(西门子)、HOLLIAS(霍利斯，应用于陕西国华金捷4600MW)。(6)现场总线控制系统(FCS)现场仪表连接到现场总线，并通过现场总线连接到控制室(上位机)。控制仪表的发展方向FCS，FCS的特点：(1)节省电缆(2)提高控制质量(3)开放性(互操作性)(4)减少安装、调试和维护工作量(5)减少占地面积(3)根据输出信号是否随时间连续变化，(1)模拟仪表气动仪表、电气单元组合和组合仪表都属于气压、电流和电压信号随时间连续变化的模拟仪表。(2)数字仪表集散