资源描述
1 学习和设计一种自动控制系统从该系统的原理中学习和设计热能装置 摘要 ：从系统的原理中，了解热能装置的特点。并在这篇论文中根据它的控制系统分析和研究细节，汽缸和蒸汽轮机整体关系独立的特征是研究完全被认同的。通过协调控制，影响系统整个操作的最适宜的方法就是采用关键技术并进行学术交流；另外，计算机处理信息技术也是非常重要的。还有其它的有助于整个系统操作的方法。 1 引言： 这个系统是一个有特殊结构和功能的有机整体。它右几个相互联系、相互影响、并相互独立的部分组成。这个热能装置有一个典型的系统体系，由发电机、 蒸汽气轮机、汽缸和许多辅助设备组成。这种热能装置的主要功能是根据网络设备的所需的极限热能制造一种抗热负载。工程学系统是被用于学习和设计复杂系统的科学，它也是一种被用于处理并完成确切目标的理论和方法。根据热能装置的系统原理可以知道，这篇论文已经研究和设计了这种装置的协调控制体系。 2 学习和设计一种自动控制系统从该系统的原理中学习和设计热能装置 2。 1 能源装置自动控制系统的功能 首先，在自动控制系统被研究设计前，热能装置作为控制体系应该深一步进行学习和研究。热能装置是一种巨大的设备，也是由发动机、气轮机、汽缸 和许多辅助设备组成。它的流程是一个复杂的干涉线路，尤其是大规模的能源装置还是一个典型的非线形的并带有复杂输入输出并存在变化的复杂控制装置。成千上万的参数变量是被计算机操作和控制的。由于许多不同的操作方程式和转换关系，各参数也是变换的，对装置材料的质地要求也是变化的。随着工业产量规模的扩大和对生产标准的提高，还有不同的商品对能源负载的不断增加，对能源的需求在不断增加，所以新型的高要求的能源装置自动控制系统被推出。 （ 1）负载控制：随着装置功能的提高，传统的负载控制方式：汽缸带动气轮机或是气轮机带动汽缸已经不能 满足需求，所以我们必须采用更加适宜的负载控制方案，那就是协调控制方案。 （ 2）可靠性：这个系统的设计必须是可靠的，保证装置操作的安全性和经济性。另外，公差等级（精度）等方面也要达到相应的要求，其他技术、软件、硬件、自动诊断功能都必须被采用，以提高系统的可靠性。 （ 3）通讯和人机界面：由于许多参数需要计算控制，当大规模的机器装置运行时，它的速度变化非常大，通讯系统必须快速及时反映并且有高的可靠性。人机界面必需 2 有助于操作人员工作，包括操作端，和大的显示区域以便为操作员提供大的关于整个产品工序的综合菜单和信息。 2。 2 能源装置自动控制系统的结构构造 此装置的设计主要包括控制部分、报警单元、保护装置等。根据上面的分析，所以我们把这个复杂的系统分成几个子系统，并且分析它们彼此之间的联系，设计子系统的目的是为了使整个系统工作状况达到最佳。 （ 1）数据采集系统 它是整个系统的信息中心，迅速提供客观有价值的操作记录，整个数据采集系统是以安全、经济的设备操作为基础的。 功能包括 示、起程提示、桌面功能、打印错误清单、并进行自检，科学计算，操作向导等等。 （ 2） 汽缸控制系统：包括信号分析、控制体系，例如汽缸的震 动控制，蒸汽的温度，进水量的控制，辅助控制等系统，还有安全监控和震动处理系统。这些子系统相互协调工作，使汽缸工作安全、高效、稳定。以满足网络控制端下达的各种控制操作的方式的命令。 （ 3） 蒸汽气轮机的控制系统：蒸汽气轮机控制实现了负载控制和循环速率控制，数字化的电子水力学控制。；另外，它的辅助系统包括水标准控制，水压控制，水压程度标准控制，加热器的标准控制等。 （ 4） 辅助系统：除了以上提及的主要系统外，还有过程控制系统，燃料填加控制系统，和一些安全控制系统。主要系统和辅助系统是一个有机的整体，通过网络信息 交流紧密的联系再一起。它们相互渗透，相互依靠，以形成此大规模装置的整体部分。 2。 3 设计热能装置的自动控制系统 从此装置的控制原理中，我们可分析和学习两个基本反馈控制及汽缸是主运动，气轮机是从运动；另一个是气轮机是主运动，汽缸是从运动。设计这两种反馈控制的目的是再工作中及时发现存在的问题，设计出更加合适的控制方法。 2 3 1 汽缸主运动气轮机从运动 这种控制方法首先让气轮机落后强大网络负载的需要，然后让锅炉随着蒸汽机运动。它的好处是能充分地使用锅炉的热储积，使装置比较迅速地对网络命令作出相应的变动。 但，因为锅炉惯性和延迟是非常大的的，前涡轮压力 章程不可能跟随负载章程的速度， 因而 更加巨大的波动， 那些是不利锅炉的平稳操作。装置的输出变化速度和变化范围一定会受到限制。 2 3 2 气轮机主运动汽缸从运动 这种控制方式首先让汽缸随着计算机下达的命令运作，之后让气轮机跟随汽缸运 3 动。它能更好的维持气轮机的压力稳定，有易于汽缸的稳定操作，但是它不能完全利用汽缸所积累的热量来保证装置的正常输出，它对负载的请求反映慢，所以这种控制方式仅能提供装置基本承受的载荷， 2 3 3 协调控制方式 根据以上的分 析，它必须使汽缸完全的被用于热量的积累。当装置能够更好的接受计算机所下达的命令并进行安全操作，那是为了当负载改变承受的载荷时，汽缸的压变首先在允许的范围内。然后让能源装置和压力控制两循环相互影响作用。以至于装置的输出能够很快的和主机下达的命令相吻合。这需要装置稳定的操作为保证。 这种实用方法将适应以上提到的前馈控制系统，使汽缸和气轮机能够相互协调控制，以便各种各样的同等的实用的控制计划项目可以被获得， 例如： 根据“锅炉控制系统跟随蒸汽机”或“蒸汽机跟随锅炉”。 2 3 3 1 协调控制方式的功能 热能装置 协调控制系统应该通常有以下作用： (l)根据负载操作的条件和大网络的要求选择不同的负载命令。 (2)制约装载指示的变动率。 (3). 计算负载最大的可能输出并且制约最大和极小的高度装载。 (4). 有 作用。 (5). 根据装置操作条件选择另外运行方式。 (6). 计算实际负载输出。 (7). 让自动化控制系统有足够平稳的丰富的大量的和更好的规模。 (8). 有必要的安全措施，例如开始旁路系统和防止蒸汽机超出限速等， 由于事故，当负载和大规模网络突然失调时。 本负载协调控制系统的结构。 现在 负载的协调控制系统由二部分组成， 装载指示过程和锅炉和蒸汽机协调控制， 工作流程如下图所示。 4 装置的协调控制系统 其中， 装载指示过程由负载循环演算组成， 装置允许负载进行循环演算和装置的循环制约。 汽缸和蒸汽机的协调控制组成了汽缸控制器和气轮机控制器。 热能装置协调控制系统的实施 现代大规模热能装置的协调控制系统的实施采取分布控制系统，保证装置的安全经济操作，实现装置的自动化控制。 西门子 选择以实现热能装置的协调控制，其中的几部分如下图所示。 5 of 装置的每个子系统正常运转时， 开始协调控制方式。 在这个方式下， 蒸汽机和汽缸接受负载的同等指令。 汽缸通过改变的燃烧率维护主要蒸汽压力和蒸汽机压力和初始设置值。 当前汽缸压力和设置值的偏差超出某一极限值， 蒸汽机主要循环控制使蒸汽初始值的开放程度受到限制， 由这偏差决定在汽缸之内的压力控制范围。 3. 结论 总之 从系统观点看， 热能装置的自动化控制系统被划分成几个子系统以及负载协调 控制系统的设计和实施在本文被展示。 大规模负载协调控制能够快速的反映和更好的稳定性。 使整个热能装置达到最佳运转效果是通过子系统的协调控制来实现的。 参考 1熊 电厂分布控制系统，科学 北京 P。 R 中国， 20003 2 应用在热电厂中协调了控制系统，电力的科学和工程学 2003年 (3) ： 50作者传记 6 副教授，是博士生在航空学和航天学南京大学。她的研究是瞄准的 智能控制，系统工程和灰色系统理论。 2002 年 底锅是一名学生硕士学位。她的研究是瞄准的智能控制理论和它的应用。 7 附录 2 of of 1. 10016 （ 2. 30024 of of on in in a of is By of of is of . of is by 1he is an of is a of is to to is to In It is to in of in to of of of in 2 of 8 of At as is is is a of is of ,is is a of of is of of of s of is of of is So is of （ 1.） of so we is （ 2.） of be of In of be to of （ 3.） to be is is be at of of of In 9 So we in to （ 1.） It is of is of of ,of （ 2 ） as ,in to of in （ 3.） of of （ 4.） a of so as to of of of of we of in to ad be to of is to of is to be to of of 10 of of pt of pt is to of of s be of is to of It be to to it do f to s it is s so is to be to to it of to in is to to of so s of of is to so of to be 。 of of l) to of 2) of 3). of of 4). 5). to 6). 7). 8). as 11 of of of of is of of as n is of of of to of is to of 12 of of of In in of of by is up to of 3. In of of is as as of is 13 in of of is by 1 of 20003 2 2003(3):50 is a is at is a 002 is at
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