热工测量与自动控制重点总结
第一章测量与测量仪表的基本知识
1 测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。
2 测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。
3 按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。
4 测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和显示装置组成。
5 测量误差的分类：1）系统误差
2）随机误差
3）粗大误差
6 按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差
2）人为误差
3）环境误差
4）方法误差或理论误差
5）装置误差
6）校验误差.
7 测量精度：准确度、精密度、精确度。
8 仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9 精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。
10 仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。
第二章
1 产生误差的原因：1）测量方法不正确
2）测量仪表引起误差
3）环境条件引起误差
4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。
2 函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差
2）按可能性调整误差
3）验算调整后的总误差。
第三章温度测量
1 温标：是温度数值化的标尺。他规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。
2 热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。
3 热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异
2）两接点温度相异.
4 热电偶的基本定律：1）均质导体定律
2）中间导体定律
3）中间温度定律。
5 补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。
6电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
7热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温
范围宽，在工业温度测量中，
得到了广泛的应用。
2）电阻温度系数大，电阻率大，
化学、物理性能稳定，复现
性好，电阻与温度的关系接
近线性以及廉价。
3）当热电阻材料的电阻率大时，
热电阻体积可做的小一些，
热容量和热惯性就小，响应
快。
8 热电偶的校验：通常采用比较法和定点法。
热电偶的检定：是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检
验。
9 薄膜热电偶：用真空蒸等方法使两种热电极材料（金属）蒸镀到绝缘基板上，二者牢固的结合在一起，形成薄膜状接点。
10冷端温度补偿的方法：1）冷端温度校正法
2)补偿导线法
3）仪表机械零点调整法
4）冰浴法
5）补偿电桥法
第四章湿度测量
1 湿度计的标定与校正装置的方法：重量法、双压法和双温法。
2 试述弹性压力计的误差及改善途径：
误差 1）相同压力下同一弹性元件正反行程的变形量会不一样，因而存在迟带误差。
2）弹性元件变形落后于被测压力的变化，会引起弹性后效误差仪表的各种活动部件只见到间隙，示值与弹性
元件的变形不完全对应，会引起摩擦误差。
3）仪表的活动部件运动时，相互间有摩擦误差，会引起摩擦误差。
4）环境温度变化会引起金属材料弹性模量的变化，会造成温度误差。
改善途径：1）采用无迟带误差或迟带误差极小的全弹性材料和温度误差很小的恒弹性材料制造弹性元件。
2）采用新的转换技术，减少或取消中间传动机构，以减少间隙误差和摩擦误差。
3）限制弹性元件的位移量，采用无干摩擦的弹性支承或磁悬浮支承等。
4）采用合适的制造工艺，使材料的优良性能得到成分的发挥。
第五章压力测量
1 测量压力的仪表按原理不同分为：液柱式压力计、弹性式压力计、电气式压力计和活塞式压力计。
2 液柱式压力计：是以液体静力学原理为基础的。
3 用弹性传感器组成的压力测量仪表为弹性压力计。
4 弹性元件及其特性：弹性元件有弹簧管、波纹膜片、波纹膜盒和波纹管。弹性元件的测压原理是当弹性元件在轴向受到的外力作用时，就会产生拉伸或压缩位移。
5 霍尔效应：把半导体单晶体薄片置于磁场 B 中，当在晶片的Y 轴方向上通以一定大小的电流 I 时，在晶片的 X 轴方向的两个端面上将出现电势，这种现象称为霍尔效应，所产生的电势称霍尔电势，这个半导体称为霍尔片。
6 压力表的选择：根据被测压力的种类、被测介质的物理化学性质和用途以及生产过程所提的技术要求，同时应本着既满足测量准确度、有经济的原则，合理的选择压力表的型号、量程和等级。
7 压力表的校验:常用仪器为活塞式压力表，其是利用静力平衡原理工作的，它由压力发生系统和测量活塞组成。
第六章流量测量
1 流量测量分为质量流量、重量流量、体积流量。
2 流量测量仪表分为三类：容积法、速度法和质量流量法。
3 累计流量：是指在某一时间间隔内，流体通过的总量。
4 体积流量计分为：差压式流量计、转子流量计、容积式流量计和速度流量计。
5 差压流量计的组成：1)节流装置（包括节流件和取压件，其功
能是将流量信号变换成差压信号）
2导压管（其功能是将节流装置前后的
压力信号送至显示仪表）
3)显示仪表（显示压差信号或直接显示被
测流量）
6 标准取压装置：取压装置与取压方式有关。标准节流装置取压方式为标准孔板、角接取压、法兰取压、标准喷嘴和角接取压。
7 标准节流装置使用的流体条件和管道条件：
流体条件：1）流体充满圆管并连续的流动
2）管道内流体流动是稳定的，流量不随时间变化或变化缓慢。
3）流体必须是牛顿流体，在物理和热力学上是单项的、均匀的或者可以认为是单项的且流体经节流
时不发生相变。
4）流体流动在受到节流件影响前，已达到充分发展的紊流，流体与管道轴线平行，不得有旋转流。
8 转子与差压节流装置的差异在于：
1）任意稳定情况下，作用在转子上的压差是恒定不变的；
2）转子与锥形管之间的环形缝隙的面积 A 是随平衡位置的高低而变化，古是变截面。
9 椭圆齿轮流量计：可以就地显示被测流体瞬时流量及体积总量也可以将流量信号转换成标准的电信号远距离传递二次仪表。椭圆齿轮每转一周向出口排出四个半月形容积的液体，测量椭圆齿轮的转速便知道液体的体积流量，即 Q=4nV0。椭圆齿轮流量计的精度与流体的流动状态即雷诺数 Re 的大小。
第七章流速测量
1 比托管的形式：主要由感测头、管身及动压引出管组成。
2 用标准比托管、S 型比托管、直型比托管测风速，往往需要测出多点风速而得平均风速。
3 中间矩形法：是最广的一种测点选择方法。它将管道截面分成若干个面积相等的小截面，测点选择在小截面的某一点上，以该点的流速作为小截面的平均流速，再以各个截面的平均流速的平均值作为管道内流体的平均速度。
4 热电风速仪：
1）若通过带热体的电流恒定，则带热体所带的热量一定。带热体温度随其周围气流速度的提高而降低，根据带热体的温度测量气流速度，这是热球风速仪的工作原理。
2）若保持带电体温度恒定，通过带热体的电流势必随其周围气流速度的增大而增大，根据通过带热体的电流测风速，这是热敏电阻恒温风速仪的工作原理。
5 热球风速仪的工作原理：
主要由两个独立的电路组成：
1）供给带热体恒定电流的回路
2）2）测量带热体温度的回路。
1 浮力式液位计：分为浮子式液位计和浮筒式液位计。
2 用差压变送器测量汽包水位是常用的方法之一。
第九章
热阻式热流计侧头安装的三种方法：埋入式、表面粘贴式和空间辐射式。
第十一章
1 自动控制：是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象自动的按照预定的规律运行或变化的手段。
2 自动控制系统的组成：为了达到自动控制的目的，由相互制约的各个部分，按一定规律组成的具有一定功能的整体。其组成是由被控对象、传感器、控制器和执行器组成。
3 自动控制系统的分类：
按定值的形式分为：1）定值控制系统
2）程序控制系统
3）随动控制系统。
按系统结构分：1）闭环控制系统
2）开环控制系统
3）复合控制系统。
4 过度过程的基本形式：发散震荡、等幅震荡、衰减震荡和单调过程。
5 衰减比：是表示衰减程度的指标，它是反映系统稳定程度即相对稳定性。
6 环节特性：是指环节的输出和输入的关系。实际系统的构成环节有热工式、电气式和气动式等多种物理环节，其输入和输出量的性质各不相同。
7 热电阻温度传感器：是由金属丝、骨架和金属保护管组成，而温包温度传感器是由金属管、内装的气体或液体组成。
8 控制器特性：1）比例控制器的特性
2）比例积分控制器的特性
3）比例微分控制器的特性
4）比例积分微分控制器的特性第
十二章自动控制仪表
1 其按能源分类：电动仪表、气动仪表和直接作用式仪
2 电子式双位控制器是由测量、给定电路、电子放大电路和开关电路等部分组成。
3 调节阀的流量特性:是指流过调节阀介质相对流量与调节阀的相对开度之间的关系。调节阀流量特性是由调节阀芯形状决定。
4 流通能力的定义：当调节阀全开、阀两端压差为10的
5 次方千帕、流体密度为 1g|cm3 时、每小时流经调节阀的流量数定义为调节阀的流通能力，用 c 表示。
5 风量调节阀的流量特性指流过风阀的相对流量与风阀转角的关系。
第十四章自动控制系统的应用
1 空调装置由：空气的加热器、冷却器、加湿器、去湿气、空气混合器以及净化器等设备组成。
2 空调系统的控制对象的特点：1）多干扰性
2）多工况性
3）温、湿度相关性。
3 蒸发器的控制：一般通过热力膨胀阀、电磁阀、浮球阀等进行控制。
4 压力保护控制分为：高压保护、低压保护和油压保护。
5 高压保护：排气压力保护的目的是为了防止排气压力过高而产生事故。产生排气压力过高的原因可能是冷凝器断水或水量不足；或者启动时排气管路的阀门未打开；或者制冷剂灌注过多；或者因系统不凝性气体过多等原因。
6 压缩机能量控制:
进行压缩机能量控制的目的为:1）为了制冷系统经济合理运行 2）实现压缩机轻载或空载启
动。
7双闭环比值控制系统：是由一个定值控制的燃气流量回路和一个随动控制的空气流量回路所组成。双闭环比值控制系统中燃气控制器的设定值，如由炉温控制系统的输出给定，即构成串级并行控制系统。该系统的优点：是实现燃气流量的定值控制，可以
大大克服燃气流量扰动的影响，使燃气空气流量都比较平稳，总的热负荷也比较平稳。
热工测量仪表及自动化复习题 一、填空题 1、电动调节器在进行调试时有几个参数需要进行反复调试才能使系统正常工作.（P）（I ）（ D ）。 2、调节器的比例度越大，则放大倍数（越小）调节作用就（越弱）余差也（越大）。 3、热电偶冷端温度补偿的方法有（补偿导线法）（理论计算法）（冷端恒温法）（补偿电桥法） 4、涡轮流量计应（水平）安装。 5、热电偶产生热电势的条件是（两种不同材质的金属丝）（两个接点的温度不同） 3、温度变送器可以变送哪三种信号参数？（热电势信号）（热电阻信号）（其他毫伏信号） 4、常用的调节器的调节规律有哪几种？（P, P I, P D, P I D ） 二、选择题填空 1) 热电偶输出的电势为：（1） 1）直流2）交流3）三相交流 2) 调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求,调节过程稳定的条件是：Ψ和n应是： （3）（7） 1）Ψ=02）Ψ<03）0<Ψ<1 4）Ψ=15) n=1 6) n>1
7）n＜1 2) 调节对象的特性参数有（1 2 3 ） 1）放大系数 2）时间常数 3）滞后时间 4）比例度5) 积分时间 3) 标准化的节流装置的有（1 2 3）。 1）喷嘴2）孔板3）文丘利管4）锥形入口孔板5）圆缺孔板 4) 1.5级仪表的精度等级在仪表面板上用（1 ） 1）1.5 2）+-1.5级3）+1.5级 5）用S分度号的热偶配K型显示仪表测量温度，则显示结果（2）1）偏大2）偏小3）可能大，也可能小，要视具体情况而定 6）定值调节系统、程序调节系统、随动调节系统是按什么来划分的（3） 1）按自动调节系统的结构2）按自动调节系统的特性3）按给定值变化的规律 7）浮子流量计必须（ 2 ）安装 1）水平2）垂直3）可任意安装8）在DDZ-Ⅱ型仪表中，现场与控制室之间采用（3）的信号联络。 1）4-20mADC 2）1-5VDC 3）0-10mADC 9) 在DDZ-Ⅲ型仪表中，现场与控制室之间采用（1）的信号 1）4-20mADC 2）1-5V DC 3）0-10mADC
电厂热工自动化技术及其应用分析 摘要:电力系统自动化是我国电力技术近年来的主要发展方向，本文针对电厂热工自动化技术及其应用情况展开了论述与探讨。文章首先就电厂热工自动化的概念及其在我国的发展现状进行了阐述，在此基础上就电厂热工自动化技术的构成及应用情况进行了论述与分析。?关键词:电力系统；热工自动化;自动化技术；技术应用??随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步，是我国的电力系统的重要组成部分。目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看，组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以ｃrt显示,监控水平较以前大大提高。??一、电厂热工自动化及其在我国的发展?（一)电厂热工自动化的概念?火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制，以避免重大事故的发生，同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。?（二）电厂热工自动化在我国的发展?我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展，其核心技术 distrｉｂuted cｏntrol ｓyｓtｅm（ｄｃs）更是被我国发电企
业所应用。dcs技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理，在我国3５0ｍw以上的火电机组上应用较为广泛，其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高,ｄcｓ技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障，同时dcｓ的分散控制也起到了非常好的效果。 二、电厂热工自动化技术构成?（一）热工测量技术方面 1、温度测量，火电厂热工测量控制系统中的温度测量传感器（s ｅnsｅr），采用热电偶热电阻,少数地方采用其他热敏元件如金属膜(双金属膜)水银温包等作为温度测量的一次元件; 2、压力（真空)测量，传感器为应变原理的膜片,弹簧管,变送器为位移检测原理或电阻电容检测原理,(4-２０mａ），二次仪表以数显为多； 3、流量测量,以采用标准节流件依据差压原理测量为主，少数地方采用齿轮流量计或涡轮流量计，如燃油流量的测量。大机组中的主蒸汽流量测量许多地方不用节流件，利用汽机调节级的压力通用公式计算得出;４、液位（料位)测量，液位测量以差压原理经压力补偿测量为主流，电接点，工业电视并用。料位测量以称重式或电容式传感器配４－20ｍa变送器测量,也有用浮子式或超声波原理。 ?（二）关于dcs??目前大机组的仪控系统大多选用dｃｓ系统。ｄcｓ系统在火电厂发电机组控制中的应用已有10多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。dcs系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机（或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研
热工仪表与自动装置安装工艺及技术 一．热控取源部件及敏感元件的安装 1．概述：包括温度、压力、差压、流量等仪表的取样点选择、取样孔开孔、取源部件安装等工作。 2．仪表测点的开孔和插座的安装 2.1测点开孔位置的选择 a测点开孔位置应以设计或制造厂的规定进行。如无规定时，可根据工艺流程 系统图中测点和设备、管道、阀门等的相对位置，依据《电力建设施工及验收规范》（热工仪表及控制装置篇）的规定按下列规则选择： b、测孔应选择在管道的直线段上。测孔应避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板、人孔、手孔等对介质流速有影响或会造成泄漏的地方。 c、不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。 d、取源部件之间的距离应大于管道外径，但不小于200mmo压力和温度在同一地点时，压力测孔必须选择在温度测孔的前面（按介质流动方向而言。下同），以避免因温度计阻挡使流体产生漩涡而影响测压。 e在同一处的压力或温度测孔中，用于自动控制系统的测点应选择在前面。 f、高压（＞6M P a管道的弯头处不允许开凿测孔，测孔距管道弯曲起点不得小于管子的外径，且不得小于100mm。 g、取源部件及敏感元件应安装在便于维护和检修的地方，若在高空处，应有便于维修的设施。 2.2测点开孔：测点开孔，一般在热力设备和管道正式安装前或封闭前进行，禁止在已冲洗完毕的设备和管道上开孔。如必须在已冲洗完毕的管道上开孔时，需证实其内没有介质，并应有防止异物掉入管内的措施。当有异物掉入时，必须设法取
出。测孔开孔后一般应立即焊上插座，否则应采取临时封闭措施，以防止异物掉入。 根据被测介质和参数的不同，在金属壁上开孔可用下述方法： 在压力管道和设备上开孔，应采用机械加工的方法； 风压管道上可用氧乙炔焰切割，但孔口应磨圆锉光。 使用不同的方法开孔时，应按下列步骤进行： 使用氧乙炔焰切割开孔的步骤：用划规按插座内径在选择好的开孔部位上划圆；在圆周线上打一圈冲头印；用氧乙炔焰沿冲头印内边割出测孔（为防止割下的块掉入本体内，可先用火焊条焊在要割下的铁块上，以便于取出割下的铁块）；用扁铲剔去溶渣，用圆锉或半圆锉修正测孔。 使用机械方法（如板钻或电钻）开孔的步骤：用冲头在开孔部位的测孔中心位置上打一冲头印；用与插座相符的钻头进行开孔，开孔时钻头中心线应保持与本体表面垂直；孔刚钻透，即移开钻头，清除孔壁上的铁片；用圆锉或半圆锉修去测孔四周的毛刺。 2.3插座的安装：测温元件插座在安装前，必须核对插座的形式、规格和材质，应与设计相符，丝扣应与测温元件相符。对于材质为合金钢的插座必须进行光谱分析并作记录和标识。 插座安装应遵照焊接与热处理的有关规定及下列要求进行： a插座应有焊接坡口，焊接前应把坡口及测孔的周围用锂或砂布打磨，并清除测孔内边的毛刺。 b、插座的安装步骤为找正、点焊、复查垂直度、施焊。焊接过程中禁止摇动焊 件。 c、合金钢插座点焊后，必须先预热方可施焊。焊接后的焊口必须进行热处理。
热工仪表自动化复习题 一.名词解释 1.冶金生产过程自动化的概念。 答：自动化就是在工业生产的设备上配备自动化装置以代替工人的直接劳动，从而使生产在不同程度上 自动地进行。那么，这些用自动化装置来管理和控制生产过程的方法则称为自动化。而用相应的自动化装 置来管理和控制冶金生产过程的则称为冶金自动化。 2.生产过程自动化主要包括哪几方面的内容？ 答：1）自动检测系统2） 自动信号和联锁保护系统3）自动操纵及自动开停车系统4） 自动控制系统 3.自动调节系统主要由哪几个环节组成？ 答：㈠自动化装置1测量元件与变送器2自动控制器3执行器㈡被控对象 4.自动调节系统的最大偏差的概念。 答：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是 第一个波的峰值。 5.什么是自动调节系统的余差？ 答：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是 过渡过程终了时的残余偏差。 6.测量仪表的理论上的绝对误差和工程上的绝对误差有什么不同? 答：理论上的绝对误差是仪表指示值与被测量的真值的差值;工程上的绝对误差被校表的读数值与标准表 的读数值的差值.因为真值无法得到 7.测量仪表的相对误差的定义？ 000x x x x y -=?=x ：被校表的读数值，x 0 ：标准表的读数值 8.测量仪表的指示变差的概念。 答：变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即 被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大 偏差。 9.测压仪表主要有哪几类？ 答：1.液柱式压力计2.弹性式压力计3.电气式压力计4.活塞式压力计 10.生产过程检测中，主要的工艺参数是什么？ 答：温度、压力、流量、物位 二.简答题 1.仪表的选型原则，尤其是压力仪表的选择时，其量程范围的确定原则是什么？ %100max ?-?=测量范围下限值 测量范围上限值δ相对百分误差δ
第一章 测量是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。 测量方法：直接测量、间接测量、组合测量。 测量系统（传感器→变换器→传输通道→显示装置）：测量设备、被测对象； 测量误差（绝对误差）：测量值与被测真值之差 测量误差分类：系统误差、随机误差、粗大误差 按测量误差产生来源：仪表误差或设备误差、人为误差、环境误差、方法误差或理论误差、装 置误差、校验误差. 测量精度：准确度、精密度、精确度。 基本误差（去掉%称为精度）：变差： 灵敏度： 线性度： 第二章 产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。 随机误差（特点为正态分布和算术平均值）： 算术平均值（最优概值）： 剩余误差（代数和为零，平方和最小）： 标准误差： 算术平均值（最优概值）的标准误差： 算术平均值（最优概值）的极限误差： 第三章 温度测量仪表：接触式、非接触式 热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 热电偶：两个不同的导体（或半导体）AB组成闭合回路，当AB相接的两个接点温度不同时，则在回路中产生热电势，回路称为热电偶 热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异. 热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。 补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，得到了广泛的应用。2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。3）当热电阻材料的电阻率大时，热电阻体积可做的小一些，热容量和热惯性就小，响应快。 热电偶的校验：通常采用比较法和定点法。 热电偶的检定：是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检验。 冷端温度补偿的方法：1）冷端温度校正法2)补偿导线法3）仪表机械零点调整法4）冰浴法 第四章
常见电厂热工自动控制技术研究 发表时间：2018-01-17T09:14:18.837Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：辛传龙彭军辉 [导读] 摘要：就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。 （山东电力建设第三工程公司山东青岛 266000） 摘要：就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。本文就对常见电厂热工自动控制技术进行分析和探讨。 关键词：电厂热工；自动控制；技术 1电厂热工自动化的含义 1.1电厂热工自动化的含义 电厂热工自动化的含义主要是指电厂在发电过程中的前期数据准备、发电过程中的数据处理、运行中仪器的自动操作、提醒和主动监测。依靠全自动仪器和自动控制装置来达到无人操作的过程。在发展过程中对操作系统进行自动化控制，使得发电设备的安全有所保障，可以避免重大事故的发生，同时减少人力资源，提高运行的工作效率。 1.2热工自动化发展的过程 热工自动化应用研究始于18世纪60年代。锅炉给水调节装置于1766年由波尔佐诺夫研制成功，并且在1784年瓦特制作成功蒸汽机离心摆调速技术。我国的独立发展和创新是从1950年开始，但受到技术落后、设备简陋等原因的影响，许多操作只能由简陋的机器完成，大部分要依靠人工，操作程序的自动化水平很低。直到20世纪70年代，我国首次引用集中控制的方式，将我国自主研发的用于生产的仪表广泛应用于不同机组中，虽然自动化水平发展依然不如西方，但已取得较大幅度的进步。随着自动化水平发展到20世纪70年代左右，DCS系统首次在国外研发出来并投入生产。我国也在20世纪80年代开始借鉴这种技术并将其应用于电厂。目前，DCS技术已成为我国电厂自动化控制的主要组成部分。 2热工自动化技术在火力发电中的应用 2.1DCS 热工自动化技术的主要代表是DCS，这种技术在火力发电厂的运行中具有成熟的运行经验。我们对DCS进行控制时，我们主要通过计算机的局域网络对发电机组行有效的控制，这样可以将控制系统形成一种网络化的的方式。中央处理器较多是DCS系统的主要特点，因此DCS系统才能为火力发电提供许多服务，而以对火力发电厂中所产生的各种问题进行处理，一个处理器产生问题不会对整个系统的运行造成影响。我们不需要进行设备的过多投入，因为DCS系统可以对热工自动化的水平进行提升，对其经济效益进行保证。 2.2自动控制 火力发电厂的调节系统中我们运用热工自动化技进行其自动的控制，可以实现对其进行温度与燃烧的调节，这样可以对火力发电厂的自动化控制进行促进，我们以某发电厂为例，火力发电厂通过使用热工自动化技术，将其内的自动控制应用到了内部的三个系统当中：汽包水位系统：对火力发电厂的电量负荷状态进行调节，实现单冲、三冲量的调节，可以对其汽包水位进行系统提供自动化的调节方式，这样可以保证在火力发电厂中实现热工自动化以后所进行的控制优势上的体现。燃烧系统：对于火力发电厂中的炉膛内的压力进行送风量的控制，对于送风量远论是增加或是对其负荷进行增减，都可以以一种自动化的方式进行，对于热工自动化的具体技术要求进行遵循。主汽压力系统：在火力发电厂的主汽压力系统中的水温调节方面可以实现自动的控制与温度上的调节，由于热工自动化技术对于模糊控制方法进行了引进，使其在主汽压力系统中提高也对主汽的调节的能力。 2.3热工测量 进行热工的自动化测量中应该使用标准的器件或是仪表，减少因设备原因所造成的流量测量时的产生的误差，对于精准度进行提高，遵循差压的原理对流量隐患问题进行消除。压力测量：对于压力测量的部进行控制时我们需要对其应变的原理进行遵循，与传感器结合使用，对于热工检测中的压力测量进行合理的分配与使用。温度测量：进行温度测量中其热工自动技术的主控对象是其传感器，根据热工系统中的实践对温度测量进行执行，保证测温性能的可靠性。液位测量：传感器的选择可以清准对火力发电厂中的液位变化进行精准的计量。 3火电厂热工自动化控制技术发展 3.1现场总线控制技术 现场总线控制系统简称FCS作为一种在工业控制以及企业的数据通信与传输的重要单元，在现代控制系统中起了不可缺少的作用。FCS在火力发电厂中刚刚兴起，其应用将逐渐取代传统的分散控制系统（DCS），相比于DCS，FCS的系统结构具有开放性、成本低以及结构优良等优势，FCS的应用将大大地提高了火电厂热工控制性能与效率。常见的FCS结构体系主要由生产管理层（MNET）、监控网络层（SNET）、控制网络层（CNET）等组成。操作员站以及工程师站主要对生产过程进行监视、系统维护、操作以及管理。监控网络层实现高级控制策略以及装置优化控制等，结合控制网络层实现对控制系统的数据通信与传输。 3.2智能控制技术 由于火电厂热工控制系统结构相对比较复杂，大型火力发电的设备种类以及结构较大，在控制过程中采用传统的控制方式将会出现延迟、误控以及强耦合等问题，因此一种能避免这些问题的智能控制将取代传统的控制方式。目前在火电厂热工自动化控制中智能控制主要应用以下几个方面：（1）锅炉燃烧过程控制；锅炉燃烧过程控制主要是通过监控层对锅炉的燃烧状态进行数据采集与监测，根据监测的数据采用智能算法进行智能分析，常用智能算法有人工神经网络、多级可拓、模糊控制、专家系统等，利用智能算法计算状态参数进行对PID 控制的参数调节，从而实现锅炉燃烧的智能控制，提高锅炉的控制效率与控制的可靠性。（2）温度智能控制；锅炉温度智能控制主要是对锅炉汽温的控制，锅炉的汽温时变性较强，传统的控制方法不能适应大型火力发电厂的发展，对大型的火力发电厂控制效果不理想。目前
热工测量与自动控制重点总结 第一章测量与测量仪表的基本知识 1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。 2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。 3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。 4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道 和显示装置组成。 5测量误差的分类：1）系统误差 2）随机误差 3）粗大误差 6按测量误差产生来源:1）仪表误差或设备误差 ）人为误差 2 3）环境误差 4）方法误差或理论误差 5）装置误差 6）校验误差. 7测量精度：准确度、精密度、精确度。 8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。 10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。 第二章 1产生误差的原因：1）测量方法不正确 2）测量仪表引起误差 3）环境条件引起误差 4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。 2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差 2）按可能性调整误差 3）验算调整后的总误差。 第三章温度测量 1温标：是温度数值化的标尺。他规定了温度的读数起点和测量 温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异 2 ）两接点温度相异. 4热电偶的基本定律：1 ）均质导体定律 2）中间导体定律 3）中间温度定律。 5补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。 6电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 7热电阻温度计测温度的特点:1）热电阻测温度精度高，测温 2 范围宽，在工业温度测量中， 得到了广泛的应用。 ）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现 性好，电阻与温度的关系接 3 近线性以及廉价。 ）当热电阻材料的电阻率大时，热电阻体积可做的小一些， 热容量和热惯性就小，响应快。 8热电偶的校验：通常采用比较法和定点法 热电偶的检定:是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检
热工自动控制B-总复习2016
在电站生产领域，自动化（自动控制）包含的内容有哪些？ 数据采集与管理；回路控制；顺序控制及联锁保护。 电站自动化的发展经历了几个阶段，各阶段的特点是什么？ 人工操作：劳动密集型；关键生产环节自动化：仪表密集型；机、炉、电整体自动化：信息密集型；企业级综合自动化：知识密集型； 比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。 开环：不设置测量变送装置，被控制量的测量值与给定值不再进行比较，克服扰动能力差，结构简单，成本低廉；闭环：将被控制量的测量值与给定值进行比较，自动修正被控制量出现的偏差，控制精度高，配备测量变送装置，克服扰动能力强； 定性判断自动控制系统性能的指标有哪些？它们之间的关系是什么？ 指标：稳定性、准确性、快速性。关系：同一控制系统，这三个方面相互制约，如果提高系统快速性，往往会引起系统的震荡，动态偏差增大，改善了稳定性，过渡过程又相对缓慢。 定性描述下面4 条曲线的性能特点，给出其衰减率的取值范围。 粉：等幅震荡过程，ψ=0；绿：衰减震荡过程，0<ψ<1；红：衰减震荡过程，0<ψ<1；蓝：不震荡过程，ψ=1； 在热工控制系统中，影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个？容量系数，阻力系数，传递迟延 纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别，容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上？ 容积迟延：前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延：被调量变化的时刻，落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的，容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象 建立热工对象数学模型的方法有哪些？ 机理建模：根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律，列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程，从中获得数学模型。实验建模：根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型 了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项，能对切线法、两点法做简单的区分。 注意事项：1实验前系统处于需要的稳定工况，留出变化裕量；2扰动量大小适当，既克服干扰又不影响运行；3采样间隔足够小，真实记录相应曲线的变化；4实验在主要工况下进行，每一工况重复几次试验；5进行正反两个方向的试验，减小非线性误差的影响。方法：有自平衡无延迟一阶对象：切线发和0.632法；有自平衡有延迟一阶对象：切线发和两点法；有自平衡高阶对象：切线发和两点法；无自平衡对象：一阶近似法和高阶近
热工仪表中的自动化控制及其应用 摘要：热工仪表与自动化仪表的主要功用是第一时间为相关工作人员提供准确 数据，以便确保相关工作的顺利开展。因此，在日常检修工作中，应及时发现热 工仪表与自动化仪表损坏问题，有效掌握检修方法，减少数据误差，为相关工作 提供可靠、科学、准确的数据依靠。基于此，以下对热工仪表中的自动化控制及 其应用进行了探讨，以供参考。 关键词：热工仪表；自动化控制；应用 引言 随着科学技术的不断发展和进步，尤其是在热工仪表自动化技术中的应用，促使热工仪 表的功能和安全性得到提升。合理利用热工仪表自动化技术，可以促进企业的长久健康发展。热工仪表是促进正常生产运行的关键组成部分，将电缆线路和仪表仪器连接起来形成回路， 能够对热工系统中的设备运行状态进行监测，还能及时根据监测数据进行反馈调节，从而保 障设备的正常运作，提高安全性和可靠性。 1热工仪表自动化技术应用的意义 热工仪表自动化技术的应用，能够实现生产过程的整体管控和远程操作，不仅提高了设 备的操作性能，又因为热工仪表自动化技术，是将整个生产过程看作一个整体进行管理和控制，增强了生产过程的透明度，一旦出现故障和问题时，热工仪表自动化系统会进行准确的 报告，降低了工作人员的管理难度，也提高了安全性，并且热工仪表自动化系统还能够实现 信息共享和数据处理，相较于传统的人力控制，热工仪表自动化系统不仅提高了数据的准确 程度，也大大解放了人力，提升了企业的效益。另外，随着我国智能化水平越来越高，将自 动化技术引入热工仪表工作中，不仅适应了现代社会的发展需要，也不断创新了我国软件的 应用范围和渠道。 2制药厂中热工仪表自动化控制技术概述 制药厂中的热工仪表具体指制药设备生产时应用到的仪器设备，包含压力仪表、温度仪表、密度仪表、流量仪表以及液位仪表。热工仪表自动化控制技术就是利用计算机系统、热 能工程与智能仪表设备，对生产中的热工参数展开监测，使各项参数逐渐适应制药过程中的 生产变化情况，减轻人工误差，降低工人劳动强度，实现各生产信息的自动化控制与处理。 从热工仪表自动化控制技术组成看，热工仪表由智能仪表、信息技术与计算机技术组成，融 合热能工程理论，以热能电力参数的监测和管控为目的，以便积极响应各类故障问题。分析 该技术的应用优势，主要体现如下：热工仪表自动化技术更详尽，技术应用时涉及到网络技术、自动控制技术以及信息技术等高新技术，为热工仪表的自动化运行带来安全性和可靠性 保障；热工仪表自动化设备更加智能，可以对热工仪表展开智能化监控，提升制药厂内各项 设备运行的合规性，为制药厂提供稳定符合GMP要求的生产环境。 3热工仪表自动化技术应用的注意事项 因为热工仪表自动化控制系统的应用，对于企业生产起到重要作用。不仅能够促进企业 设备的可靠性，还能够提升设备的利用率。所以，在应用热工仪表自动化技术时，要确保整 个应用环境处于稳定良好的状态。尤其是对于温度的控制，要处于一个适宜且稳定的情况， 避免因为应用环境内温度过高，导致热工仪表自动化系统内的性能遭到破坏；避免温度过低，仪表和管路出现水汽凝结的现象。热工仪表自动化系统应用的过程中，工作人员要对系统进 行定期的检测，管理和维护，当出现设备破损和手动调试后数值仍旧不准确的情况时，要进
常见电厂热工自动控制技术研究崔保恒 摘要：随着社会经济的发展，人们对电能的需求量越来越大，给电厂的产能提 出了更高要求，但就目前的电厂热工控制现状而言，其控制模式已经很难适应电 力工业控制单元机组的客观发展需求。文章概述了电厂热工自动化控制技术，分 析了电厂热工自动控制技术中存在的问题，并结合多年实际工作经验提出了确保 电厂热工自动控制技术可靠应用的策略。 关键词：电厂；热工自动化；控制技术 就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量 电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设 备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化 控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整 个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。 一、电厂热工自动化控制技术概述 1.1热工测量技术 1.1.1温度测量。热电偶热电阻是电厂热工测量时温度测量传感器主要采用的 元件，有些电厂也在使用金属膜水银温包等热敏元件，这些元件都属于温度测量 的一次元件。 1.1.2压力测量。应变原理膜片为主要的压力传感器元件，弹簧管、数显形式 的二次仪表是其主要用到的构件。 1.1.3流量测量。大多数电厂使用的标准节流件，采用的都是差压测量原理。 齿轮、涡轮等传统的流量计只有个别电厂仍在使用。 1.1.4液位测量。在测量液位时，大多数电厂采用的都是差压原理经压力补偿 测量法，共同使用电接点与工业电视。 1.2DCS系统 就目前的电厂大机组仪控系统的使用状况而言，DCS系统为大多数电厂主要 使用的是电厂大机组仪控系统。在电厂发电机组控制系统中该系统技术的作用优 势也越来越明显。 就DCS系统来说，其建立要以计算机局域网技术为基础。DCS系统要求建立 的网络型控制系统要更安全、更可靠、更实时，DCS系统在目前电厂热工控制系 统中的应用也必将越来越广泛。 二、电厂热工自动化控制技术问题分析 随着电厂热工自动化水平的不断提升，虽然自动化控制技术有其自身的优点，在实践应用中也所有创新和提升，但在具体的生产应用中，依然还存在着一些问题，总结之，主要表现在以下几个方面： 2.1电厂设备自动化水平。对于电厂热工控制系统的自动化水平而言，其主要决定于以下几个方面，即发电机组在整个电厂设备中的地位、电网对电厂发电机 组提出的要求；发电机组可控制性、可承受负荷能力；控制设备与测量仪表的种 类与质量；对电厂设备自动化控制设计能力和水平；同时，还包括安装与调试， 最终自动化控制系统能取得怎样的控制效果，很多程度上还决定于电厂自身的管 理机制即运行维护水平。 2.2单元机组控制、DCS一体化水平。实践中可以看到，炉机电融一体化是当 前电厂单元机组的主要技术特征，而且DCS技术应用以后，因该技术自身具有高 度的安全可靠性，所以可以与电厂热工自动化控制系统密切的联系在一起，形成
热工测量仪表及自动控制习题集 ⑴．现有2.5级、2.0级、1.5级三块测量仪表。所对应的测量温度范围分别为-100~500℃；-50~550℃； 0~1000℃。如果希望测量值为500℃，而测量的相对误差不超过2.5%。问选哪块表较合适？ ⑵．请指出下列误差属于哪类误差？ a用一块万用表重复测量同一电压值所得结果的误差。 b读数时由于看错了数字造成的误差。 c在用热电偶测温时，由于冷端温度没有补偿引起的测温误差。 ⑶．相同量程的仪表，其精度等级数字越小，说明该表的测量准确度越高，这样说对吗？为什么？ (4).工艺上要求隧道窑烧成带某段温度的测量误差小于10℃.现采用S型热电偶配XMZ-101测温显示。XMZ-101量程选为0-1600℃，问该表的精度等级应选多少级？ (5)仪表面板上标出的精度等级数字，在实际使用中来说有何意义？请举例说明。 (6)指针式温度显示仪表，量程范围为0-1400℃，精度等级为0.5级。那么该表的最小刻度分格应为多少？ (7)现对某台温度仪表进行校验后得出以下一组数据，问该表应确定为多少等级？ (8)热电偶的电极丝直径越粗、长度越长则产生的电势是否就越就大？ （8a）热电偶两根电极如果粗细不同，是否会对其产生的热电势有影响 (9)常用的热电偶有哪些类型，请说出其分度号，长期使用最高温度分别为多少℃？ (10)为什么要对热电偶冷端温度进行处理？常用处理方法有几种？ (11)补偿导线有两种类型，它们在使用中有何区别？ （11a）什么是补偿导线？补偿导线的作用是什么？在使用补偿导线时应注意哪些问题？ (12)在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？ (13)哪些热电偶称为特殊热电偶？请例举三种以上特殊热电偶。 (14什么是铠装热电偶？其主要特点有哪些？ (15) 热电偶测温时产生的误差有哪些因素引起的？ (16) 用普通的热电偶测量一般燃气梭式窑炉内的温度，测出的温度与窑内的实际温度相比是偏高还是偏低？（使用方法正确） (17) 热电偶与补偿导线连接时，要求两个接点处的温度必须相等吗？为什么？ (18)热电阻测温时为什么要采用三线制连接方法？ （19）热电偶补偿电桥的平衡温度为什么要设计为二种，0℃和20℃？在使用时有何区别？ (21) 目前热电阻温度计一般情况下测温上限为多少？ (22) 热电阻与热电偶相比，哪个测温精度高？为什么？ (23) 校验工业用热电偶时需要哪些设备？怎样进行校验？ (24) 目前我国标准化热电阻有哪几种？写出它们的分度号和对应的初始值。 (25) 用同一种金属材料制成的热电阻，为什么要规定不同的初始电阻值？初始电阻值小的热电阻有何特 点？ (26)试比较金属热电阻温度计和半导体温度计在测温时的优缺点。 (27) 对于现场已安装好的热电阻的三根连接导线，在不拆回的情况下，如何测试每根导线的电阻值？比较下图中各仪表温度示值的大小，并说明原因。
热工自动控制试题
1、实际应用中，调节器的参数整定方法有（临界比例带法、响应曲线法，经验法、衰减法）等4种。 2、在锅炉跟随的控制方式中，功率指令送到（汽轮机功率）调节器，以改变调节阀门开度，使机组尽快适应电网的负荷要求。 3、1151系列变送器进行正负迁移时对量程上限的影响（没有影响） 4、在燃煤锅炉中，由于进入炉膛的燃烧量很难准确测量，所以一般选用（热量）信号间接表示进炉膛的燃料量。 5、单元机组在启动过程中或机组承担变动负荷时，可采用（锅炉跟随）的负荷调节方式。 6、判断控制算法是否完善中，要看电源故障消除和系统恢复后，控制器的输出值有无（输出跟踪和抗积分饱和）等措施。 7、就地式水位计测量出的水位比汽包实际水位要（低） 8、DEH调节系统与自动同期装置连接可实现（自动并网）。 9、对于DCS软件闭环控制的气动调节执行机构，下列哪些方法不改变其行程特性（在允许范围内调节其供气压力）。 10、各种DCS系统其核心结构可归纳为“三点一线”结构，其中一线指计算机网络，三点分别指（现场控制站、操作员站、工程师站） 11、KMM调节器在异常工况有（连锁手动方式和后备方式）两种工作方式。 12、动态偏差是指调节过程中（被调量与给定值）之间的最大偏差 13、当 ＜0时，系统（不稳定）。衰减率 ＜0发散振荡， ＝0等幅振荡， >0稳定，通常 ＝0.75～0.9 14、调节对象在动态特性测试中，应用最多的一种典型输入信号是（阶跃函数）。 15、锅炉主蒸汽压力调节系统的作用是通过调节燃料量，使锅炉蒸汽量与（汽机耗汽量）相适应，以维持汽压的恒定。 16、热工调节过程中常用来表示动态特性的表示方法有三种其中（微分方程法，）是最原始，最基本的方法。 17、分散控制系统是（微型处理机、工业控制机、数据通信系统、CRT显示器，过程通道）。 18、深度反馈原理在调节仪表中得到了广泛应用，即调节仪表的动态特性仅决定于（反馈环节）。 19、在喷嘴挡板机构中，节流孔的直径比喷嘴直径（小）。 20、在给水自动调节系统中，在给水流量扰动下，汽包水位（不是立即变化，而要延迟一段时间） 21、汽包锅炉水位调节系统投入前应进行的实验有（汽包水位动态特性试验，给水调节阀特性试验，调速给水泵特性试验）。 22、INFI－90系统对电源质量有较高要求，其电压变化不超过额定电压的（±10％）。 23、滑压运行时滑主蒸汽质量流量、压力与机组功率成（正比例）变化。 24、锅炉燃烧自动调节的任务是（维持汽压恒定、保证燃烧过程的经济性，调节引风量，保证炉膛负压，） 25、霍尔压力变送器是利用霍尔效应把压力作用下的弹性元件位移信号转换成（电动势）信号，来反应压力的变化。 26、振弦式压力变送器通过测量钢弦的（谐振频率）来测量压力的变化。 27、锅炉负荷增加时，辐射过热器出口的蒸汽温度（降低） 28、锅炉负荷增加时，对流过热器出口的蒸汽温度（升高） 29、在串级汽温调节系统中，副调节器可选用（P或PD）动作规律，以使内回路有较高的工作频率。 30、汽包水位调节对象属于（无自平衡能力多容）对象。 23、检测信号波动，必然会引起变送器输出波动，消除检测信号波动的常见方法是采用（阻尼器） 24、为避免在“虚假水位”作用下调节器产生误动作，在给水控制系统中引入（蒸汽流量）信号作为补偿信号。 25、协调控制方式是为蓄热量小的大型单元机组的（自动控制）而设计的。 26、机组采用旁路启动时，在启动的初始阶段，ＤＥＨ系统采用（高压调节阀门或中压调节阀门）控制方式。 判断： 27、汽动给水泵在机组启动时即可投入运行（×） 28、发电厂热工调节过程多采用衰减振荡的调节过程。（√） 29、对于汽包锅炉给水调节系统，进行调节系统实验时，水位定值扰动量为10mm（×） 30、在蒸汽流量扰动下，给水调节对象出现水击现象（×） 31、单元机组协调控制系统中，为加快锅炉侧的负荷响应速度，可采用前馈信号（√） 32、运行中的调节系统应做定期试验（√） 33、多容对象在比例调节器的作用下，其调节过程为非周期的（×）。
（注意：保持清洁，设计结束后装订在设计说明书正文的第1页） 《热工过程自动控制》课程设计任务书 专业方向：热能与动力工程 班级： 学生姓名： 指导教师： 周数：1 学分：1 一、设计题目 600MW单元机组直流锅炉给水控制系统的组态设计 二、原始资料 1. 控制对象 600MW超临界机组直流锅炉给水控制系统采用两台分别带50%负荷的汽动给水泵作为正常负荷下的供水，设置一台可带50%负荷的电动给水泵，作为启动及带低负荷或两台汽动泵中有一台故障时作备用泵使用。 2. 控制要求 直流锅炉必须使燃烧率和给水量随时保持适当的比例。 （1）给水流量控制回路仅当锅炉运行在纯直流工况下，才能对锅炉出口的主蒸汽温度起到粗调的作用。为保证锅炉本身的安全运行，要求任何工况下省煤器入口给水流量不低于35%MCR； （2）给水泵串级控制回路的副调节器根据给水流量偏差输出给水泵控制指令，调节各台泵的转速以满足机组负荷变化的需要； （3）为保证给水泵的运行安全，给水流量调节阀控制回路通过调节给水阀门的开度维持泵出口母管的压力在适当范围内； （4）汽动给水泵再循环阀调节回路需保证通过每台汽泵的流量不低于最小允许流量。 三、设计任务 1、了解大型单元机组控制系统概貌和集散控制系统概貌及其组态原理；
2、了解ABB贝利公司Symphony集散控制设备及其重要功能模块的作用； 3、掌握控制对象（包括工艺流程）及控制任务； 4、根据控制系统原理进行相应集散控制系统的组态设计； 给水控制系统包括三个部分：（1）给水流量指令形成回路（2）汽动给水泵转速控制回路（3）给水流量调节阀控制回路，可任选其中两部分做组态设计。 5、对所设计的部分进行组态分析。 四、建议时间安排 课程设计时间安排 序号内容时间 1 收集资料，学习相关理论知识1天 2.5天 2 进行集散控制系统的组态设计 并绘制组态图 3 整理报告1天 4 答辩0.5天 5 合计5天 五、成果要求 1、课程设计报告 （1）字数约5000左右，统一用A4纸手工书写，字迹工整。 （2）主要内容及装订顺序：封面、扉页、成绩考核表、课程设计任务书、目录、正文、参考文献、设计体会及附录。 （3）正文部分应该包括以下几项内容：大型单元机组控制系统概述、集散控制系统概述及其组态原理、Symphony集散控制设备简介及重要功能模块的作用、系统控制对象（包括工艺流程）及控制任务、所选定部分的组态设计和组态分析。（4）设计报告严禁抄袭，即使是同一小组也不允许雷同，否则按不及格论。 2、图纸要求：图纸要求手绘，以附录的形式放在报告最后。 六、成绩评定 设计成果主要由设计报告体现，成绩评定等级为优、良、中、及格、不及格五级制。设计成绩根据以下四个方面综合确定：（1）设计报告（40%）（2）设计期间表现（20%）（3）设计答辩（40%）。
火电厂热工自动控制技术及应用张云龙 发表时间：2018-10-18T14:43:18.457Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：张云龙 [导读] 摘要：本书系统地阐述了过程控制系统的构成、问题，同时还介绍了火电厂热工自动控制技术的实际应用。 （内蒙古大板发电有限责任公司内蒙古赤峰市 025150） 摘要：本书系统地阐述了过程控制系统的构成、问题，同时还介绍了火电厂热工自动控制技术的实际应用。 关键词：火电厂；热工；自动化控制；能源 一、火电广热工自动化控制系统的构成 电厂热工自动化控制系统一般是由检测装置、执行设备和控制系统组成。由于火电厂热力生产过程复杂，多数设备长期处于高温、高压、易燃等恶劣环境下高速运行，现代热工控制系统往往还包括自动报警与保护、自动检测和顺序控制等内容。 1.1 DCS系统 (1)单元机组实现了集中控制，电气控制系统纳入了DCS技术。单元机组电气发变组和厂用高、低压电源系统实现DCS监控。烟气脱硝系统及汽机旁路系统的监控纳入机组Dl笃。 (2)两台机组的DCS之间设置公用网络。并通过网桥联接空压机房、燃油泵房等厂用电公用系统，公用网络可独立设置的操作员站，或通过单元机组操作员站对公用系统进行监控。 (3)机组操作台上设有DCS、DEH操作员站及安全操作控制按钮。当DCS发生通信故障或操作员站故障时，可通过后备控制手段实现安全停机或停炉，达到自动控制目的。 1.2 辅助系统集中监控网络 热力辅助系统的监控采用可编程控制器+交换机+人机接口方式，为满足安装、调试和初期运行过渡需要，按照水、煤、灰三点设置调试终端兼临时操作员站．正常运行后转移为集中控制室集中监控。 1.3烟气脱硫系统 烟气脱硫系统的控制点．可与除灰系统合并设置控制室。烟气脱硫控制系统采用PLC实现。烟气脱硫系统的状态监控与报警保护等联锁信号．通过硬接线与机组DCS系统连接。以保证机组的正常运行。 二、热工自动化控制技术存在的几个问题 虽然自动控制技术尤其多种优点，但是在生产及其应用过程中也是存在着问题的。 2.1自动化水平问题。火电厂设备的自动化水平，主要由以下几个条件决定：(1)发电机组在设备中占据的地位以及整个电网对发电机组所提出的要求；(2)发电机组本身的可控制性以及能够承受的负荷变化的能力；(3)测量仪表和控制装置的品种以及质量；(4)人类对于自动化控制系统的设计能力；(5)安装和调试。而且自动化控制系统在最终到底能否达到我们想要的效果，还取决于火电厂本身的管理体制和运行过程中的维护水平。 2.2单元机组的整体控制与DCS的一体化。炉机电融为一体是单元机组的技术特点，在采用DCS技术之后，由于DCS技术的高度可靠性，使其有条件的与自动化控制系统有机地结合在一起，使新的单元机组运行格局得以实现。 2.2.1炉机电整体控制。在过去国内的电站建设过程中，发电设备、变压器机组以及发电厂用电系统的监控是独自成为一条线路的，这么多年来，电厂的设备在集中控制方面都是要求与炉机是分开的。形成这种状态的主要原因是发电站在运行过程中实行了炉机电分开管理的体制。那么如今，如果我们能够将其河滨为一个整体来管理，不仅有助于我们对于电厂的管理，更加有助于我们对于机组设备的调度。 2.2.2DCS的功能覆盖面的一体化。DCS功能一体化，可以简单理解为以DCS为主体，通过网络通信来实现数据的传输与共享，进而达到使系统简化，减少对设备的操作，从而使值班人员的监视面减少，提高工作效率。 三、计算机在火电厂的应用 然而随着时代的进步，原有的分散控制系统技术也已渐渐不能满足社会发展的需要。众所周知，在80年代初期的时候，计算机制造业在我国还是处于基本的主机研发阶段，不能与国外的技术相提并论。因此，想要根据我们设备的实际情况开发出一套属于我们自己的自动化控制系统更是难上加难。但是，我们的工人不畏艰难，以总结外国电站应用计算机的经验的基础上，加上国产计算机研发工作的飞速发展，先后完成了PDP11系统以及其它几款以微机为主机的系统。随后我们又引进了美国Foxboro公司生产研发的FOX1/A计算机，实现了我国火电厂的数据采集和处理的功能。渐渐地，我国的计算机自动化控制系统日趋成熟起来，现在的智能化控制技术主要分为以下几个方法： （1）分层递阶的自动化控制方法；分层递阶的自动化控制是大系统控制一种非常重要的手段。对于那些较为复杂的系统来说，采用这种分层递阶的控制方式，能够化复杂为简单，这样能够使系统易于管理。分层递阶的架构按照自动化程度的高低分为三个等级：一、组织级；二、协调级；三、运行控制级。 （2）专家的自动化控制。其实所谓的专家系统，就是指专家的系统理论同控制理论的方法和技术的一种有机结合。并且使计算机能够在一种不确定的环境中，模仿专家的智能从而实现对发电机组设备的控制。专家控制系统亦可以分为两类：一是专家控制系统，另一种是专家式控制器。由于专家式控制器相较于专家控制系统来说拥有结构简单，造价又低的特点，因此，专家式控制器被广泛应用于电力事业当中。 （3）模糊控制。早在1965年，Zadeh教授就提出了模糊集理论，而后又由英国的Mamdani以其为基础，成功地将其应用于蒸汽机和锅炉上，进而使模糊理论集得到了实际的应用。随着时间的推移，模糊控制日渐精益的发展并被广泛的应用于火电厂发电设备。模糊控制系统，简而言之就是以比较模糊的数字、语言表示形式和模糊的逻辑思维规则，并且辅助于计算机而实施的一种自动化控制系统。模糊控制得以广泛应用主要是因为它具有很强的鲁棒性，这种特性使传统的控制方法中那种非线性和大延迟得到轻松解决。模糊控制系统采用的是不精确的推理过程，它仿照人类的思维方式，依据经验和数据，来处理一些较为复杂的问题。 （4）神经网络自动控制系统。神经网络，按照字面的理解就是使计算机模拟人的大脑神经的结构和相应的功能，通过模拟这些来处理和传递信息。 （5）智能复合自动控制系统。每一种自动控制系统都有其自身的利与弊，那么智能复合控制技术就是将这些自动控制系统的缺点摒