临沂发电厂5#机组控制工程
数字电液控制系统（D E H）设计及操作使用说明
上海汽轮机有限公司
2003．1
临沂电厂5#机DEH设计及操作使用说明书
临沂电厂5#机DEH控制系统为纯电调系统，采用FOXBORO公司I/A 硬件，液压部分为高压抗燃油，调节汽阀直接由DEH通过电液转换器进行控制。
DEH控制系统具有下列功能：
·转速控制
·超速保护控制
· ATC控制
·自动同期控制
·功率控制
·遥控控制功能
·阀位限制
·主汽压力低限制
·遥控主汽压力低限制
·高负荷限制
·抽汽控制
·一次调频
·手动控制
一. 工作原理
DEH控制系统主要由两部分组成
·DEH控制柜
·液压系统
DEH控制柜接受现场输入如OPS（转速），MW（功率），TP（主汽压力）等信号，及运行人员通过CRT发出的指令，经过内部计算，送出GVSPT1-4，IVSPT1-2（调门控制信号），OPCO（电超速信号）等信号去控制电液转换器，电磁阀等现场设备，再通过液压执行机构—油动机，去控制各蒸汽阀门。
DEH控制信号详见输入输出I/O清单，液压系统、DEH控制柜详见控制逻辑图及传递图。
二.DEH的控制方式：
1.操作画面简介
正常运行时可以不使用键盘，用鼠标直接对CRT画面上的按键进行操作，供操作员监视操作的画面共有十三幅：
·总画面显示图
·主操作画面（主控画面）
·轴承回油温度和轴振显示画面
·热力分布画面
·手操画面
·模拟量IO画面（3福）
·数字量IO画面（2幅）
·趋势图Trend
·画面可以通过画面主菜单调用，也可在画面之间相互切换。
另外还有其它的试验画面。
2.控制方式简介
DEH有四种控制方式：
·手动控制方式（TM）
·自动控制方式（OA）
·ATC控制方式（ATC）
·遥控控制方式（ADS）
·同期控制方式（AS）
在自动控制方式下，可投入如下几种限制模式：
·主汽压力限制（TPL）
·遥控主汽压力限制（RTPL）
·阀门限制（VPL）
·高负荷限制（HLL）
手动控制方式时运行人员通过手操面板上的手动增减按键直接改变DEH输出（转速或负荷），是一种开环的控制方式；自动控制方式则通过CRT画面操作，改变转速/负荷设定值，对DEH输出进行闭环控制。各个方式相互切换均无扰动出现。
三.DEH控制及操作说明
自动控制方式（OA）
运行人员通过按手操面板上的复位按钮，进行复位。汽机复置后，主控画面上会显示“已挂闸”。
点击主控画面左上方的控制方式按钮，会弹出控制方式子画面，这时可选择采用何种控制方式。点击自动按钮，并在3秒内点击投入
按钮，即投入自动控制方式（OA），同时主画面显示进入“OPERATOR AUTO”方式。
由操作人员通过按主控画面左下方的限值按钮，弹出子窗口，输入阀位限制值，阀位限制会不断升高，直到阀位限制值。
按控制转速按钮，弹出子画面，在‘目标’栏和‘速率’栏中输入目标转速（0-3000RPM/MIN）和速率（0-500RPM/MIN）（按输入键输入），再按执行按钮，设定值会按设定的速率上升至目标转速，经PID 演算，产生GVSPT1-4（调门控制信号），此信号送到SVP（GV）卡转换成电流信号驱动电液转换器，使GV开启，转速随着升高。
在带负荷阶段时的自动方式，运行人员通过CRT操作，在控制转速子画面设定目标负荷（0-135MW）及升负荷率（0-50MW/MIN），按下执行按钮后，负荷设定值会按设定的负荷率逐步接近目标值，将GVSPT1-4（调节汽阀控制输出）变化，通过电液转换器动作油动机来改变负荷。
无论是在转速控制阶段，还是在负荷控制阶段，运行人员按下保持按钮，转速设定值或负荷设定值就保持不变，直到运行人员再按动执行按钮。
注：挂闸后，必须打开阀位限制才能开启阀门。
●同期控制方式（AS）
在自动方式下，转速升至接近3000转/分，在自动同步条件满足后，可由操作人员按主控画面左上的控制模式按钮，弹出子画面，点击同期按钮，并在3秒内点击投入按钮，控制即进入同期方式，同时主画面显示进入“AS”方式。
此时DEH接受电气方面发出的上升或下降脉冲，汽机设定值随着发生变化。每1个脉冲使汽机设定值升1转/分或降1转/分，DEH通过内部的PID调节器控制汽机转速跟随变化，从而使汽机转速与电网频率同步。
并网后，DEH会令汽机自动带上5%初负荷。并网同时AS方式自动退出，退回到OA方式。
●功率回路的投入及切除（MW IN，MW OUT）
在带负荷运行时，运行人员可选择投入功率回路反馈：由操作人员点击主控画面左下的反馈回路按钮，弹出子画面，点击功率回路按钮，并在3秒内点击投入按钮，控制即进入功率回路投入方式，同时主画面显示进入“功率回路IN”方式。
在功率回路反馈投入后，负荷信号作为反馈信号进入控制器，控制负荷与设定值相同（无扰切换）。在功率反馈未投入时，DEH处于开环控制，负荷设定值与负荷有一定的差值，这是由当时的主汽压力来决定的，当主汽压力为额定值时，负荷设定值与负荷值相近。
通常情况下，运行人员应选择功率回路切除方式。这是由于当功率反馈投入后，在主汽压力波动时，阀门开度也会变化以保证实发功率与负荷设定值相同，而这种变化会加剧锅炉出口压力变化。
●遥控控制方式（ADS）
在带负荷OA运行，且‘设定值’接近‘遥控设定值’时，运行人员可选择进入遥控方式：由操作人员通过按主控画面左上的控制方式按钮，弹出子画面，点击遥控按钮，并在3秒内点击投入按钮，控制即进入ADS方式，同时主画面显示进入“ADS”方式。此时，负荷设定值由CCS（协调控制）系统进行控制。
注：进入OA方式，则ADS方式自动退出。
●主汽压力限制方式（TPL）
在带负荷OA运行，且主汽压力大于90%额定压力时，运行人员可选择TPL（主汽压力限制）方式：由运行人员通过按主控画面左下方的限值按钮，弹出子画面，点击主汽压力限制按钮，并在3秒内点击投入按钮，控制即进入TPL方式，同时主画面显示主汽压力限制“IN”。
在TPL方式时，当主汽压力低于90%额定压力时，负荷设定值会以一固定的速率降低。调门油动机的关闭可补偿主汽压力的降低，以免主汽压力下降太大。
在限制子画面，也可切除TPL方式：点击主汽压力限制按钮，并在3秒内点击切除按钮，控制即退出TPL方式。
●遥控主汽压力限制方式（RTPL）
在带负荷OA运行，且主汽压力大于90%额定压力时，运行人员可选择RTPL（遥控主汽压力限制）方式：由运行人员通过按主控画面左下方的限值按钮，弹出子画面，点击主汽压力限制按钮，并在3秒内点击投入按钮，控制即进入RTPL方式，同时主画面显示遥控主汽压力限制“IN”。
在RTPL方式时，当主汽压力低于90%额定压力时，负荷设定值会以一固定的速率降低。调门油动机的关闭可补偿主汽压力的降低，以免主汽压力下降太大。
在限制子画面，也可切除RTPL方式：点击遥控主汽压力限制按
钮，并在3秒内点击切除按钮，控制即退出RTPL方式。
●负荷限制（HLL）方式
在带负荷OA运行时，运行人员还可选择高负荷限制方式：由运行
人员通过按主控画面左下方的限值按钮，弹出子画面，在高负荷限制
方式区域输入负荷限制值，再点击高负荷限制按钮，并在3秒内点击
投入按钮，控制即进入高负荷限制方式，同时主画面显示“IN”。在
高负荷限制方式，设定值将不会超过负荷限制值。
在限值子画面，也可切除高负荷限制方式：点击高负荷限制按
钮，并在3秒内点击切除按钮，控制即退出高负荷限制方式。
●阀位限制（VPL）方式
在OA运行时，运行人员还可选择阀位限制方式：由运行人员通过
按主控画面左下方的限值按钮，弹出子画面，在阀位限制方式区域输
入阀位限制值，然后点击输入按钮，阀位限制值就进入DEH控制逻
辑。在阀位限制方式，阀门指令将不会超过阀位限制值。
●单阀/顺序阀（SIG/SEQ）方式
在OA运行时，运行人员还可选择SIGLE（单阀）或SEQ（顺序阀）
运行方式：按主控画面中下方的阀门方式按钮，弹出子画面，按动单
阀（或顺序阀）和转换两按钮（按动单阀按钮后3秒内，按动转换按钮，两按钮同时泛红为有效），控制即进入SIGLE（或SEQ）方式，同
时主画面显示“SIGLE”（或“SEQ”）。
在SIGLE方式，所有调门开度指令相同，所有调门同时参与控制；
在SEQ方式，4个调门则按照一定的顺序相继动作。两者之间的切换时
间大约为3分钟，以保证整个切换过程中负荷无扰动。
●抽汽控制（EXIN/EXOUT）方式
在带一定负荷且OA运行时，抽汽方可投入（方框颜色变绿），投入后方框内显示‘投入’。当IPFAIL或按IP切除动作或ASLNOPC为1则退去，在压力目标值输入框中键入抽汽压力设定值（0～0.28MPa），按下“GO”执行，按下“HOLD”键将停止执行。根据抽汽母管压力，联通管阀门将自动调节开度，保证压力值。如果抽汽母管压力超值或中压排汽温度过高，联通管阀门自动开大，保护汽机正常运行。
●OPC方式（OPC MODE）
DEH中还设置有OPC（超速保护控制）功能，当汽机带上30%以上负荷时，如果发生电机主油开关跳开，此时，所有的调门油动机控制油压会通过电磁阀卸去，从而将所有调节汽阀油动机关闭。随着油动机的快速关闭，汽机转速飞升将被抑制，在汽机转速低于103%额定转速，且OPC动作已过7.5秒，则电磁阀将失磁，油动机会开启，以维持正常转速，等待并网。如果过了7.5秒，汽机转速仍大于103%，则阀门不会打开，直到汽机转速低于103%为止。
在做机械超速试验时，应切除OPC功能：把手操面板上方按钮打到OPC禁止方向上，控制即进入OPC禁止方式，同时报警画面显示“OPC禁止”。
如欲做OPC电磁阀试验时（非并网时可做），可切至OPC试验方式：把手操面板上按钮打到OPC实验方向上，控制即进入OPC TEST方式，同时报警画面显示“OPC试验”。
在手操面板上，也可切除以上两种OPC方式：把手操面板上按钮打到正常方向上，该方式即切除。
●快速减负荷（RB1，RB2，RB3）
当高压调门高于某一高度（GV1-4的平均高度>20%）时，如果接到外界快速减负荷1-3（RB1-3）信号DEH自动进入快速减负荷状态：使设定值以一定的速率快速降下来，直到高压调门低到某一高度以下。RB1的速率为：
-60%/min，RB2的速率为：-120%/min，RB3的速率为：-
180%/min。
●主汽门试验（TV1-2 TEST）
在带负荷运行时，可在线进行主汽门试验：点击TV1/TV2下方的按钮，弹出TV1/2 TEST子画面，点击试验按钮，所选主汽门即进入试验状态，TV1/2下方的按钮底色变红，同时所选主汽门会按一定速率下闭，直到关闭后，马上开启；或者点击取消按钮，即结束主汽门试验，TV1/2下方的按钮底色变为正常灰色，主汽门恢复全开状态。
两个主汽门不可同时做活动试验。一个主汽门在试验时，即禁止另一个主汽门试验，它的TV试验子画面也不会弹出。
●手动（TM）方式和手动（IPETM）抽汽方式
汽机运行时，也可进入手动控制方式。需要注意，在手动方式下，由操作人员直接改变调门/主汽门的设定值（GVSPT/TVSPT），DEH 不参与调节，属于开环控制，除了发生转速通道故障等特殊情况外，不推荐使用。进入手动（TM）方式的方法如下，按手操面板上的手动
按钮，红灯亮表示进入手动状态，此时可点击主画面左上方的控制方式按钮，弹出控制方式子画面，在手动状态栏里会显示“IN”，同时主画面显示进入“TM”方式。
在手动方式时，运行人员可在手操面板上操作“GVUP”“GVDN”按钮，直接控制调门设定值，对汽机进行控制，从而改变转速或实际负荷。
在手动方式时，自动切除抽汽控制手动。
在自动抽汽投入的情况下运行人员可在手操面板上操作“手动抽汽投入”按钮，改变抽汽在手动控制状态下，点击“IEVUP”“IEVDN”按钮，直接控制联通管调门设定值，对抽汽进行控制，从而改变抽汽阀门开度。点击“自动抽汽投入”按钮，切回到抽汽自动控制。
在手动控制时，OPC功能仍旧保留，OPC一旦动作，仍会关闭所有调节汽阀。
其他安全保护措施
在15V或24V电源故障时，或超速110%，DEH会送出“停机”信号，动作磁力断路油门停机。
DEH对汽机设置三个通道的转速测量。作为转速传感元件的磁阻发送器将汽机转速以频率形式送入DEH，获取对应103%和110%的动作接点作为超速保护信号，随后将整形放大后的转速信号及超速保护信号经FBM进入CP进行处理。
DEH对三个转速信号鉴别，将有效的作为测量反馈进入DEH，失效的通道以报警形式告知运行人员。若有二个或二个以上失效通道存在，DEH将自动切到手动控制方式。
超速保护信号（103%/110%）也以三选二的逻辑形式进行组合，确保超速保护信号能正确无误地反映汽机超速状态，并最终发出遮断汽机的信号（110%）至保护系统，紧急停用汽机。
DEH对功率信号和主汽压力信号也设置三个通道，通过三选二逻辑对信号进行鉴别，将有效的信号作为测量反馈进入DEH，失效的通道以报警形式告知运行人员。
OPC动作等重要信号对响应时间要求较高，DEH采用PLB梯形图组态，可保证动作时间在30ms以内；同时为满足电厂在线更换卡件的要求，在硬件上采用两块冗余卡件（FBM09和FBM14）互相备用，输入信号同时接入两块卡件，输出信号并联送出的方法，在软件上也将送往CP的信号两两并联。
四. DEH的模拟试验
DEH具有内置模拟器，在汽轮机停止状态可下对DEH进行闭环模拟试验。
可模拟挂闸，同期，并网，遥控等控制信号，进行静态试验，验证信号或功能好坏，以确保冲转顺利近行。
！注意：此项试验仅供有关调试人员在汽机停机期间进行，严禁在汽机正常运行时试验。试验完毕必须按原先参数恢复，否则可能造成严重后果；建议在工程师站进行此试验
汽轮机数字电液控制(DEH)技术探讨 发表时间：2019-06-04T15:53:29.007Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：康晓华[导读] 摘要：汽轮机数字电液控制技术是电厂运行中必不可少的控制系统，可以实现对汽轮机精准控制、快速响应的特点。 (山西兴能发电有限责任公司山西省太原市古交市 030206) 摘要：汽轮机数字电液控制技术是电厂运行中必不可少的控制系统，可以实现对汽轮机精准控制、快速响应的特点。另外，随着汽轮机的运行功率越来越大，对参数的控制要求也不断提升，采用先进的热工自动化技术是提高机组安全、经济运行最有效的措施之一。本文对数字电液控制技术进行详细分类描述，便于更好的理解和应用此技术。 关键词：数字电液控制技术汽轮机电液伺服控制 1引言 随着电子技术和计算机技术的发展，电厂汽轮机的调节方式也发生了重大的变化，汽轮机最初的调节模式是机械液压调节，逐渐过渡到基于电子模拟技术的模拟电调模式，最后发展到如今的基于计算机技术的数字电液调节模式。数字电液调节模式以汽轮机为控制对象，运用计算机技术、自动控制技术、液压控制技术完成对汽轮机的控制过程。 2 DEH控制系统概述 数字式电液控制技术(DEH)是由两个部分组成，分别为计算机控制技术和EH电液控制技术。由于DEH基于上述两个组成部分，因此其控制技术也就依赖于计算机控制技术(数字控制技术、网络技术)和液压伺服控制技术。随着集成电路技术的快速发展，计算机及网络技术的发展，使得数字电子技术的安全性和可靠性有了较大的发展。另外，液压伺服控制技术也有了快速发展，其中包括电液比例阀、伺服阀等的广泛使用。综合计算机技术和液压伺服控制技术，形成了适合电厂汽轮机运行控制的技术-数字式电液控制技术。 2.1计算机控制系统 通过DEH技术，可以实现汽轮机高中压阀门的控制精度，能够实现机组的协调控制，并且提升整个机组的运行稳定性和安全性。 2.2EH液压系统 EH油系统包括供油系统、执行机构和危急遮断系统,供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，执行机构响应从DEH送来的电指令信号，以调节汽轮机各蒸汽阀开度。危急遮断系统由汽轮机的遮断参数控制，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭全部汽轮机进汽门或只关闭调速汽门。 DEH 是汽轮机的数字化电液调节系统是汽轮机组的心脏和大脑。DEH 汽轮机综合控制系统是结合先进的计算机软、硬件技术，吸取了国内外众多同类系统的优点, 系统结构充分考虑了系统的先进性、易用性、开放性、可靠性、可扩展性、兼容性和即插即用等特性，结构完整、功能完善。数字电液控制系统可以实现自动系统控制。随着大容量汽轮机的发展和电网峰谷差的不断增大，对机组的调峰和调频要求越来越高。因此，降低成本，改善机组运行的经济性、可靠性、可调性。数字电液控制系统可以部分完成各种控制回路、控制逻辑的运算。随着大型联合电网和现代大功率汽轮发电机组的发展，为了适应电站自动化的需要，要求装备比以往采用的液压机械式调节系统更为迅速，更加精确的控制系统。同时大容量汽轮机的发展，使老机组将面临调峰和调频，加上原来纯液压调节系统存在控制精度低、稳定性差等陷已不能满足电站自动化的需要。 3汽轮机电液伺服技术电液伺服技术可以分为高压抗燃油系统自容式系统，两种控制技术都有各自的适用性和特点。 3.1高压抗燃油系统 随着西屋汽轮机技术的引进，高压抗燃油系统逐渐被认知和使用。对于传统的液压调节控制技术的缺陷，高压抗燃油系统利用灵活的控制策略以应对多种不同工况自动化控制要求，从而实现汽轮机机炉协调控制。在300MW及以上的大型机组控制系统上，高压燃油控制系统主要有以下控制特点： (1)控制精度高，反映速度快。 (2)系统复杂，体积较大，制造和运行成本高。 (3)对于油质的清洁度要求高，油品需循环再生使用，运行成本高。 (4)能够实现对阀门的管理。 高压抗燃油系统主要包含供油系统、伺服执行机构、危急遮断保护系统组成，其中供油系统主要负责为控制系统提供高压抗燃油，其压力可达到14Mpa，高压抗燃油驱动伺服执行机构，执行机构响应从DEH送来的电控指令信传输到各个阀门，控制阀门的相应动作。危急遮断保护系统由汽轮机的遮断参数进行控制，如果运行参数超过上限值，该系统直接对阀门进行控制，以保证机组运行的安全性。 3.2自容式系统 通过将油源站和伺服系统集成在一起，形成了自容式液压伺服控制系统，通过优化技术，实现了油动机的动态性能与高压抗燃油系统相当，采用小流量容积泵和蓄能器满足了油动机稳态流量很小和动态流量大的特点。伺服系统主要由伺服器、液控单向阀、油缸和电磁阀等构成。 伺服机构主要由油缸、伺服阀、液控单向阀、电磁阀和插装阀等组成。油源站过来的压力油进入集成块直接作用在油动机的上腔，这形成一个固定的油压和一个作用面积。活塞的下腔通过伺服阀进行控制，这样形成一个差动回路，压力油通过伺服阀引入到活塞下腔因为上下腔面积不同，压力不同，会把油动机往上推。 4 DEH电控技术 4.1伺服方法技术 在DEH电控技术中，要完成对某些电液伺服器的控制，需要对电液伺服信号进行放大处理，使用专门的伺服控制模块。早期的伺服控制模块采用模拟放大的电路，采用比例P、积分I来实现电位器的调节控制，存在调试不便的情况。随着数字技术的不断发展，逐渐可以通过数字伺服控制模块来实现控制，采用可编程阵列来管理转换器，通过转换器，传输信号功率被放大后传输到伺服器，达到控制目的。此方法具有响应速度快、控制精度高等特点。 4.2快速反馈调节技术
控制系统数字仿真题库 一、填空题 1. 定义一个系统时，首先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的输入，系统对边界以为环境的作用称为系统的输出。2．系统的三大要素为：实体、属性和活动。 3．人们描述系统的常见术语为：实体、属性、事件和活动。 4．人们经常把系统分成四类，它们分别为：连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。 5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：工程系统和非工程系统。 6．根据描述方法不同，离散系统可以分为：离散时间系统和离散事件系统。7. 系统是指相互联系又相互作用的实体的有机组合。 8．根据模型的表达形式，模型可以分为物理模型和数学模型二大类，其中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种，分别为：静态模型和动态模型。 9、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型，用数学表达式来描述 系统内在规律的模型称为数学模型。 10．静态模型的数学表达形式一般是代数方程和逻辑关系表达式等，而动态模型的数学表达形式一般是微分方程和差分方程。 11．系统模型根据描述变量的函数关系可以分类为线性模型和非线性模型。12 仿真模型的校核是指检验数字仿真模型和数学模型是否一致。 13．仿真模型的验证是指检验数字仿真模型和实际系统是否一致。 14．计算机仿真的三个要素为：系统、模型与计算机。 15．系统仿真的三个基本活动是系统建模、仿真建模和仿真试验。 16．系统仿真根据模型种类的不同可分为：物理仿真、数学仿真和数学-物理混合仿真。17．根据仿真应用目的的不同，人们经常把计算机仿真应用分为四类，分别为： 系统分析、系统设计、理论验证和人员训练。18．计算机仿真是指将模型在计算机上进行实验的过程。 19. 仿真依据的基本原则是:相似原理。 20. 连续系统仿真中常见的一对矛盾为计算速度和计算精度。 21．保持器是一种将离散时间信号恢复成连续信号的装置。 22．零阶保持器能较好地再现阶跃信号。 23. 一阶保持器能较好地再现斜坡信号。 24. 二阶龙格-库塔法的局部截断误差为O()。 25．三阶隐式阿达姆斯算法的截断误差为:O()。 26．四阶龙格-库塔法的局部截断误差为O()。 27．根据计算稳定性对步长h是否有限制，数值积分算法可以分为二类，分别是：条
控制系统数字仿真题库 填空题 1.定义一个系统时，首先要确定系统的；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的，系统对边界以外环境的作用称为系统的。 1.定义一个系统时，首先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的输入，系统对边界以外环境的作用称为系统的输出。 2．系统的三大要素为：、和。 2．系统的三大要素为：实体、属性和活动。 3．人们描述系统的常见术语为：、、和 3．人们描述系统的常见术语为：实体、属性、事件和活动。 4．人们经常把系统分成四类，分别为：、、和 4．人们经常把系统分成四类，它们分别为：连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。 5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：和。 5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：工程系统和非工程系统。 6．根据描述方法不同，离散系统可以分为： 和。 6．根据描述方法不同，离散系统可以分为：离散时间系统和离散事件系统。 7. 系统是指相互联系又相互作用的的有机组合。 7. 系统是指相互联系又相互作用的实体的有机组合。 8．根据模型的表达形式，模型可以分为和数学模型二大类，期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种，分别为：和。8．根据模型的表达形式，模型可以分为物理模型和数学模型二大类，期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种，分别为：静态模型和动态模型。 9．连续时间集中参数模型的常见形式为有三种，分别为：、和。 9．连续时间集中参数模型的常见形式为有三种，分别为：微分方程、状态方程和传递函数。 10、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为，用数学表达式来描述系 统内在规律的模型称为。 10、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型，用数学表达式来描述系统 内在规律的模型称为数学模型。 11．静态模型的数学表达形式一般是方程和逻辑关系表达式等，而动态模型的数学表达形式一般是方程和方程。 11．静态模型的数学表达形式一般是代数方程和逻辑关系表达式等，而动态模型的数
控制系统数字仿真 题型举例与总复习 一、填空题 A类基本概念题型 1、系统是指相互联系又相互作用的实体的有机组合。 2、定义一个系统时，首先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的输入，系统对边界以为环境的作用称为系统的输出。 3、系统的三大要素为：实体、属性和活动。 4、根据系统的属性可以将系统分成两大类：工程系统和非工程系统。 5、相似原理用于仿真时，对仿真建模方法的三个基本要求是稳定性、准确性和快速性。 6、根据模型种类不同，系统仿真可分为三种：物理仿真、数字仿真和半实物仿真。 7、按照系统模型特征分类，仿真可分为连续系统仿真及离散事件系统仿真两大类。 8、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型，用数学表达式来描述系统内在规律的模型称为数学模型。 9、计算机仿真是指将模型在计算机上进行试验的过程。 10、系统仿真的三个基本活动是系统建模、仿真建模和仿真试验，计算机仿真的三个要素为：系统、模型与计算机。 11、如果某数值计算方法的计算结果对初值误差和计算误差不敏感，则称该计算方法是稳定的。 12、数值积分法步长的选择应遵循的原则为计算稳定性及计算精度。 13、采样数值积分方法时有两种计算误差，分别为截断误差和舍入误差。 14、三阶隐式啊达姆氏算法的截断误差为O(?4)，二阶龙格-库塔法的局部截断误差为O(?3)，四阶龙格-库塔法的局部截断误差为O(?5)。 15、在判定数值积分方法的稳定域时，使用的测试方程为y?=μy。 16、龙格-库塔法的基本思想是用几个点上函数值的线性组合来避免计算函数的高阶导数，提高数值计算的精度。 17、连续系统仿真中常见的一对矛盾为计算速度和计算精度。 18、离散相似法在采样周期的选择上应当满足采样定理。 19、保持器是一种将离散时间信号恢复成连续信号的装置，零阶保持器能较好地再现阶跃信号，一阶保持器能较好地再现斜坡信号。 20、实际信号重构器不可能无失真地重构信号，具体表现为信号重构器会对被重构的信号产生相位的滞后和幅度的衰减。 21、一般将采样控制系统的仿真归类为连续系统仿真。 22、在控制理论中，由系统传递函数来建立系统状态方程的问题被称为“实现问题”。 23、常用的非线性环节包括:饱和非线性、失灵非线性、迟滞回环非线性。
吉大16春学期《控制系统数字仿真》在线作业一 一、单选题( 共 15 道试题, 共 30 分。) 1. 数值积分法中, 其计算精度p=2的算法是( ) 。 A. 欧拉法 C. 四阶—龙格库塔法 D. 以上都不是 满分: 2 分 2. i=2; a=2i;b=2*i;c=2*sqrt(-1);程序执行后; a, b, c的值分别是( ) 。 A. a=4,b=4,c=2.0000i B. a=4,b=2.0000i, c=2.0000i D. a=2.0000i,b=2.0000i,c=2.0000i 满分: 2 分 3. 下列哪条指令是求矩阵的行列式的值( ) 。 A. inv B. diag
D. eig 满分: 2 分 4. CAD软件中我们一般都用( ) 单位来做图以达到最佳的效果。 A. 米 B. 厘米 D. 分米 满分: 2 分 5. 在CAD命令输入方式中以下不可采用的方式有( ) 。 A. 点取命令图标 B. 在菜单栏点取命令 C. 用键盘直接输入 满分: 2 分 6. 角度x=[30 45 60], 计算其正弦函数的运算为( ) 。 A. SIN( deg2rad(x))
B. SIN(x) C. sin(x) 满分: 2 分 7. 绘制系统奈氏曲线的命令是( ) 。 A. step B. pzmap D. sgrid 满分: 2 分 8. 已知a=2:2:8, b=2:5, 下面的运算表示式中, 出错的为( ) 。 A. a'*b B. a.*b D. a-b 满分: 2 分 9. 下列哪个变量的定义是不合法的( ) 。
B. xyz_3 C. abcdef D. x3yz 满分: 2 分 10. AutoCAD中的图层数最多可设置为( ) 。 A. 10层 C. 5层 D. 256层 满分: 2 分 11. 计算机辅助设计的英文缩写是( ) 。 B. CAM C. CAE D. CAT 满分: 2 分
汽轮机数字电液控制系统DEH 介绍及控制方式讨论 一、DEH系统介绍 1、DEH系统各部分介绍 1．1、DEH系统慨述 汽轮机数字电液控制系统（Digital Electric-Hydraulic Control System，以下简称DEH）是当今汽轮机特别是大型汽轮机必不可少的控制系统，是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。现代DEH系统由于采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构，提高了控制精度，并且能够方便地实现各种复杂的控制算法。其执行部分由于采用了液压控制系统，具有响应快速、安全、驱动力强的特点。 1．2 、DEH系统计算机控制部分硬件配置 （1）基本控制计算机柜 主要由电源、1对冗余DPU、3个基本控制I/O站、1个OPC超速保护站及1个伺服控制系统站组成，完成对汽轮机的基本控制功能。转速测量卡（MCP卡）、模拟量测量卡（AI卡）、开关量输入卡（DI卡）、回路控制卡（LC卡）、开关量输出卡（DO卡）组成基本控制的信号输入部分。输入I/O卡件及重要信号均采用三选二冗余配置。由三块测速卡（MCP卡）和OPC卡组成超速保护控制功能块，基本控制DPU软件中，同时也具有OPC控制功能，达到硬件、软件的双重保护。由多块阀门控制卡（VCC卡）组成阀门伺服控制系统部分，每一块VCC卡用于一个阀门的控制，相互独立，在VCC卡件的设计上保证了即使在主机故障情况下，也能通过后备手操盘，手动控制机组阀门开度。 DPU主控制机是2台完全相同的、互为冗余的计算机组成。 DPU的整机面板如下图所示： 每台计算机有五个指示灯和一个电源钥匙开关，说明如下： 电源指示灯：接上电源，该灯亮，否则暗。 主控指示灯：当系统正常运行时，此时电源灯和运行灯都亮，如该机处于主控状态，主控灯亮；如处于跟踪和初始状态，主控灯暗。 运行指示灯：当计算机正在运行应用程序时，该灯亮。
1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？ 答：仿真是建立在控制理论，相似理论，信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识，统汁数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。 它所遵循的基本原则是相似原理。 1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区別？各有什么特点？ 答：解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，il?算。它是一种纯物理意义上的实验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全而性等因素的影响，其应用往往有很大局限性。 仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。 1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？ 答：通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与让算机。由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题，统称为建模问题：将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验。 1-4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何？o 答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的下?扰，模拟仿真较数字仿真精度低 但模拟仿真具有如下优点： （1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。 （2）仿真速度极快，失真小，结果可信度髙。 （3）能快速求解微分方程。模拟汁算机运行时0运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关。 （4）可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进行非实时仿真。 （5）易于和实物相连。 1-5什么是CAD技术？控制系统CAD可解决那些问题？ 答：CAD技术，即计算机辅助设计（Computer Aided Design），是将计算机高速而精确的计算能力, 大容量存储和数据的能力与设讣者的综合分析，逻辑判断以及创造性思维结合起来，用以快速设计进程，缩短设计周期，提髙设计质量的技术。 控制系统CAD可以解决以频域法为主要内容的经典控制理论和以时域法为主要内容的现代控制理论。此外，自适应控制，自校正控制以及最优控制等现代控制测略都可利用CAD技术实现有效的分析与设计。 1-6什么是虚拟现实技术？它与仿真技术的关系如何？ 答：虚拟现实技术是一种综合了计算机图形技术，多媒体技术，传感器技术，显示技术以及仿真技术等多种学科而发展起来的高新技术。 1-7什么是离散系统？什么是离散事件系统？如何用数学的方法描述它们？ 答：本书所讲的“离散系统”指的是离散时间系统，即系统中状态变量的变化仅发生在一组离散时刻上的系统*它一般采用差分方程.离散状态方程和脉冲传递函数来描述。 离散事件系统是系统中状态变量的改变是由离散时刻上所发生的事件所驱动的系统。这种系统的输入输出是随机发生的，一般采用概率模型来描述。 1-8如图1-16所示某卫星姿态控制仿真实验系统，试说明： （1）若按模型分类，该系统属于那一类仿真系统？ （2）图中“混合汁算机”部分在系统中起什么作用？ （3）与数字仿真相比该系统有什么优缺点？ 答：（1）按模型分类，该系统属于物理仿真系统“ （2）混合计算机集中了模拟仿真和数字仿真的优点，它既可以与实物连接进行实时仿真，计算一些复杂函数，又可以对控制系统进行反复迭代讣算。其数字部分用来模拟系统中的控制器，而模拟部分用于模拟控制对象。（4）与数字仿真相比，物理仿真总是有实物介入，效果逼真，精度高，具有实时性与在线性的特点, 但其构成复杂，造价较髙，耗时过长，通用性不强。
数字电液控制系统在核电厂中的应用 发表时间：2019-05-20T16:37:54.500Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：张夏莲 [导读] 摘要：海南核电1,2号机数字电液控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System）采用西屋公司的OV ATION 系统，由冗余的分布式处理单元和一套安装在标准机柜内的输入输出模件组成。为在操作员站CRT 发生故障时能安全停机，还提供了一块手操盘，能够根据用户的要求组成不同的配置。 (中国核电工程有限公司华东分公司浙江嘉兴 314000) 摘要：海南核电1,2号机数字电液控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System）采用西屋公司的OVATION 系统，由冗余的分布式处理单元和一套安装在标准机柜内的输入输出模件组成。为在操作员站CRT 发生故障时能安全停机，还提供了一块手操盘，能够根据用户的要求组成不同的配置。 关键词：数字电液控制；原理；功能；控制。 DEH控制系统能按操纵员或自动启动装置给出的指令来控制主汽阀、主汽调节阀、再热主汽阀和再热调节阀，使机组按一定要求升、降转速、负荷、停机等。DEH装置接受转速、功率及第一级前汽压的实际信号，对机组的转速、功率、蒸汽流量实行闭环调节。此外，DEH还能监测显示参数、超速保护、自启停控制等。 1.工作原理 DEH采取一对一的方式来实现对机组的控制，即DEH发出的阀位控制指令通过4块伺服卡分别送到4个调节汽门（GV）的电液伺服阀（MOOG阀）上；MOOG阀将电气信号转换成液压信号，由安装在油动机上的高压抗燃油执行机构直接带动调节汽门的蒸汽阀头开启和关闭。2个主汽阀（MSV）、6个再热主汽阀（RSV）、6个中压调节阀为开/关型，DEH通过控制与其对应的电磁阀使其开启/关闭。 2. 功能 DEH控制系统主要有两种功能：一个是当发电机断路器“打开”时控制汽机转速；另一个是当发电机断路器“关闭”时控制汽机负荷，而这些都是通过4个高压调节阀(GV)开度实现的，高压调节阀受控于专门设计的带自诊断和自动校验的伺服卡。同时，机组还配有开/关型的主汽阀（MSV）2个、再热主汽阀（RSV）6个、中压调节阀6个。一个独立的高压油源系统为机组上所有阀门提供原动力。DEH根据不同的运行工况，如启动，停机，变负荷和Runback而自动产生转速/负荷设定值。 3.控制方式 3.1 手动这是一种开环运动方式，控制各个阀门的开度，操作员在操作盘上通过按键直接改变阀门的开度，各按钮之间由逻辑互锁，该方式作为自动方式的备用，在手动方式下具备OPC功能。DEH硬操盘上主要有阀位增减按钮和阀位指示等，它通过硬件的方式直接操作阀门控制卡（VCC卡），其阀位指示也由硬件卡给出，因而，只要VCC卡及直流电源正常，在DPU等计算机故障或停电，无法实现自动控制时，仍能通过硬操盘对汽轮机进行手动控制。 3.2操作员自动（OA）在该方式下，可实现汽轮机的转速和负荷的闭环控制，具有各种保护功能。目标转速、目标负荷、升速速率和升负荷速率等均可由操作人员设置。因本系统采用的是双机系统，因而，该方式下可分为A机控制和B机控制两种情况，两者之间的切换可以手动也可做到自动，如两机都发生故障，则自动转至手动方式运行。 3.3自动汽机控制（ATC）启动过程中，ATC模式自动将目标值从0 rpm增加到3000 rpm，同时监视所有振动和金属温度信号。当满足保持条件时，自动保持当前转速。转速升至约2/3额定转速时自动进入暖机状态。当转速进入同期范围时，自动将控制切换到自动同期装置。断路器初始闭合时控制自动切回OA模式，ATC仅监视。 当阀门控制卡故障，需在线更换时；一只LVDT故障，在线更换故障的LVDT时；DPU（主控站）故障时；操作员站故障时，机组可暂时切至手动控制；在线更换BC站控制板时，DEH系统必须由自动控制切至手动控制。 4.DEH控制环节 4.1 整定值生成整定值用来和过程值比较，产生的偏差信号经过调节器作用后去调节阀门动作。在OA模式下，整定值= 当前值+ 升降速率* 时间。操纵员输入目标值以及升降速率，按下启动后，程序就会按照操纵员设定好的速率使整定值增加或减少,直到整定值达到目标值，DEH将整定值自动保持,在这个过程中操纵员可以根据情况使用“hold”按钮手动使整定值保持在当前值。 4.2 转速控制 DEH处于转速控制或功率控制取决于发电机是否并网，通过断路器状态来自动判断。在转速控制模式下，整定值与转速测量值比较，产生的偏差信号经过PID调节器作用后产生输出动作阀门。 4.3 频率校正操纵员可根据电网要求将频率校正回路投入或者切除，这种投切在操纵员终端手动实现。频率校正的作用是在电网频率偏离额定频率时，调整发电机功率，使发电机功率符合电网频率要求。当电网频率过高时降低功率整定值，反之则增加功率整定值。校正量的大小由频率偏差量来决定，符合一定的比例关系并设置有死区。 4.4 MW（电功率）反馈并网以后，操纵员在操纵员终端上手动投入MW反馈回路。MW反馈回路的作用是使控制回路成为闭环回路，从而实现对功率的准确控制，MW反馈回路上设置有PID调节器。MW反馈的测量信号来自于发电机出口断路器前，同样使用3个信号，经过中选器处理，进行信号判断并将故障信号排除。汽机发生RUNBACK时，MW反馈回路被自动切除，避免闭环控制方式下汽机功率的过度超调。 4.5 IMP（冲动级压力）反馈冲动级压力与汽轮机发电机组功率之间有固定的对应关系，当蒸汽压力发生变化，引起冲动级压力变化，IMP反馈回路快速响应调整阀门开度而使发电机功率快速返回到初始水平。IMP反馈回路上的PID参数设置使得该反馈回路对冲动级压力变化能够快速响应。由于在10%功率以后冲动级压力IMP与功率之间才会有较好的线性对应关系，所以一般在10%功率以后才可以投运IMP反馈回路。 4.6 阀门流量修正曲线控制信号、阀门开度以及蒸汽流量之间如果具有很好的线性关系，即使在开环控制模式下（所有反馈回路切除），汽机调阀也能准确地将功率控制在功率整定值上。但是实际的调阀开度与蒸汽流量之间并不是纯粹的线性关系。因此要使阀门控制信号与蒸汽流量成线性对应关系，就必须对阀门控制信号进行修正，修正方法就是设定阀门流量修正曲线。 4.7 超速保护控制（OPC） OPC的主要功能是当汽轮机甩负荷时（电网故障），发出OPC信号使EH油回路中的OPC电磁阀带电开启，卸去OPC母管中的油压，使调节阀和再热调节阀快速关闭，OPC信号消失后，调节阀和再热调节阀重新开启，从而防止汽轮机超速跳
第1章数字电液控制系统 1.1概述 汽轮机的启动运行及安全保护是通过汽轮机控制系统实现的，作为汽轮机的脑袋，控制系统是汽轮机不可分割的一部分。 汽轮机的控制系统是从单纯的调节系统发展起来的，早期的液压调节系统，由主油泵提供整个系统的动力油和控制油，与润滑油系统共用一个供油系统，启动是靠人工操纵主汽门来控制汽轮机转速。在升速过程中，整个控制过程处于开环运行状态，由人工监视控制。当转速达到一定转速时，旋转阻尼感受到转速信号，产生一次油压反馈信号，再通过放大器放大为二次油压，控制油动机驱动进汽调节阀进一步提升转速，以达到同步、并网、带负荷，从而完成整个汽轮机的控制过程。 由于控制信号和反馈信号都是由机械或液压部件产生，在信号的产生和执行过程中，这些部件难免存在着摩擦迟缓，以至准确性差，迟缓率大，造成控制精度不高，不可避免地影响汽轮机控制性能。同时缺少合适的控制接口，很难使机组满足整个系统的协调控制要求，阻碍了控制系统自动化程度的进一步提高。 为了使汽轮机能更准确、更协调、更安全、更可靠地实现控制，使电厂用户能更方便、更灵活地使用和维护，同时为提高整台机组的控制水平，与世界接轨，增强产品的竞争力，汽轮机控制系统的发展也应与世俱进。随着科学技术的发展，国内汽轮机控制系统经过电子管、晶体管、模拟电路几个阶段的发展，通过二代人的努力，已具备实现数字控制的能力。 80年代初，引进国外先进技术，通过不断地消化和实践，使我们的设计技术和生产制造能力有了质的飞跃。以引进技术为借鉴，一种以数字技术为基础的电液控制系统控制汽轮机的愿望得以实现。数字式电液控制系统，简称DEH，它将现场的信号转化成数字信号，代替原有机械液压信号。通过计算机的运算，控制汽轮机的运行，使运行人员可以通过DEH来完成对汽轮机的控制和监视。 1.2调节保安系统 调节保安系统由调节系统和保安系统组成。调节系统是汽轮机控制的主要环节，全面控制汽轮机的启停、升速、带负荷及电厂的协调控制，采集各种汽轮机的运行信息，显示汽轮机的运行状态；保安系统是汽轮机保护的重要部分，它全方位监视汽轮机的各个危害安全运行的参数，保护汽轮机安全可靠的运行。 每个系统都是由电气部分和液压部分组成。 1.2.1调节系统 1.2.1.1电气部分 数字式电液控制系统（DEH）是电气部分中最主要组成部分，也是整个调节系统中的大脑，它把所有汽轮机的运行参数都收集起来，经过逻辑判断、数据计算处理，最后发出控制指令。DEH主要由操作站、工程师站、控制处理器、I/O输入输出模件、阀位驱动卡、电源组件、通讯接口等电子硬件组成。（图1-1、DEH 硬件配置图），由于电子产品生产厂家较多，使得DEH的硬件类型也较多，目前，已投入使用的DEH有西屋公司的WDPF II、FOXBORO公司的I/A’S，MOORE公司的APACS、ABB公司的INFI90、WOODWARD公司505等电子产品。 1.2.1.1.1电调控制系统（DEH）简述 DEH通过现场一次仪表的数据采集，如磁阻发送器采集汽轮机转速，压力开关采
汽轮机组数字电液调节系统如何实现调节 发表时间：2019-06-13T08:51:44.320Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：陈维吕 [导读] 摘要：随着我国经济的不断发展，社会大众对电能需求日益增加，给发电机组的整体性能也带来了挑战。 （云南能投威信能源有限公司云南昭通 657903） 摘要：随着我国经济的不断发展，社会大众对电能需求日益增加，给发电机组的整体性能也带来了挑战。在电厂中，其最重要的组成部分就是汽轮机组，其稳定运行在电厂设备中是至关重要的。为了提高汽轮机系统的性能和控制精度，应采用数学电液调节系统。与普通低压透平油数学电液调节系统相比，高压抗磨液压油数字电液调节系统更有优势，不仅在系统动态控制精度和响应方面更有优势，也弥补了液压调节系统在速写参数的重复性和精度方面的缺陷，由此可见，分析在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统是非常有必要的，可有效提高汽轮组数字电液调节系统的控制水平。本文主要介绍了汽轮机控制系统，并分析了在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统。 关键词：数字电液调节系统；液压系统；高压抗磨液压油 前言：汽轮机组的大脑和心脏，就是数字电液调节系统DEH，其可以保证汽轮机组的安全运行，作用是控制汽轮机的负荷、带负荷、升速以及起动调节，并实现了电子化和微机化，比老式汽轮机调油系统更有优势，目前DEH控制系统已经被广泛应用于汽轮机中。为了进一步提高汽轮组数字电液调节系统的控制水平，分析在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统是至关重要的，不仅可以满足经济安全运行的机组要求，还可以推动电厂的稳定可持续发展。 1.介绍汽轮机控制系统 随着我国经济的不断发展，社会大众对电能质量也有了更高的要求，如何提高汽轮机控制系统水平显得越来越重要。在当前电厂设备中，除了提出使用特定参数的设计方案，最合适的配置就是纯电调汽轮机电液调节系统，其具有自动化程度高、控制精度高以及控制性能好的特点，可以最大化发挥汽轮机组的技术优势。这些液压部套和油动机，在延用主机结构和常规阀门结构模式下，高压抗磨液压油系统已经逐渐替换了常规使用的透平油控制油系统，并在结构安排上，有效避免了高压抗燃油和透平安全油，因泄漏混合在一起所产生的影响。 在DEH系统中输入汽轮机传感信号，对输出信号经伺服进行放大，转换液压信号驱动相应的油动机，并通过电液伺服阀进行转化，控制进汽调节阀的开度，并通过机械进行联接，为了适应负荷变化的需求，应及时调整汽轮机的进汽量。 2.在汽轮机组中数字电液调节系统 2.1电液控制系统 纯数字式电液控制系统一般应用于N15-6.4//450型冷凝式汽轮机，而利时公司的T800-F系统则应用在DEH系统中，在MACS-DCS系统中一个现场控制站就是其相应的DEH控制柜所构成的。该系统采用了通信方案及双冗余配置在主控单元FM802中，互为热备用。虽然在通信网络上都接上了两个CPU，但在通过通信接收信息和网络发送过程中，只有主CPU。备用CPU只有在主CPU发生故障时，才能进行使用。在工作期间，备用CPU要不断更新自己的存储器，通过仲裁器设置主CPU状态。 该系统不仅提供硬接线手操盘和继电器回路，还并联使用了多套冗余电源组件。可在不停机情况下，带电更换板件和维护，任一模块均可带电拔插。容易掌握，软件组态方便，可根据工程需要，对功能进行扩展和修改。 测速模块FM163E系统，组成转速信号，配有3块测速板，为三取二冗余结构，具有110%额定转速和103%额定转速的接点输出，在汽轮机发出快关调门信号时，一般在转速达到额定转速103%时，迅速关闭调节阀，可通过OPC电磁阀进行，使机组转速尽快与额定转速相吻合；当危急遮断系统发出停机信号时，转速超过额定转速110%时，实行紧急停机，快速关闭所有阀门，从而实现了三取二超速和降低转速保护功能。 电液随动系统由液压系统的位移反馈、油动机以及伺服阀和伺服模块FM146B构成，主要控制油动机位置的闭环。转速信号为油动机位移和三取二冗余信号双冗余，对机组事故停机率可以有效降低。 在TSI系统的三个转速模块中，输入另有三个转速信号，当转速超过额定转速110%时，为了实现常规的超速保护功能，经三取二表决后，在ETS系统中输入处理后的信号。 该DEH系统可实现本汽轮机组正常运行和调试的主要功能，主要表现在以下几个方面： 限制控制功能：（1）限制阀位；（2）限制超速；（3）限制主蒸汽压力；（4）限制高负荷；（5）限制低真空负荷；（6）限制甩负荷； 起动过程的转速控制：（1）紧急手动；（2）一次调频；（3）CCS方式；（4）压控方式；（5）功控方式；（6）阀控方式；（7）同期并网； 试验系统功能：（1）离线仿真试验；（2）OPC开关调门试验；（3）高压遮断模块试验；（4）阀门严密性试验；（5）阀门活动试验；（6）超速试验；（7）假并网试验； 保护控制功能：（1）DEH测速模块硬件超速保护；（2）DEH软件组态超速保护；（3）TSI电气超速保护；（4）超速保护； 除此之外，有趋势管理、操作记录、报表等孤网运行控制功能；与管理网连接方便，可提供OPC接口；适应日常运行管理需求，可提供100点以上测点。 2.2液压控制系统 目前，利时公司的B400系列自容式液压泵站和自容式电液执行机构已经应用在液压控制系统中，其工质采用的是高压抗磨液压油，而且是无毒环保的。 液压控制系统包括：保安系统、供油系统以及伺服油动机。用电液伺服油动机替换调节阀油动机是液压控制系统的主要工作内容。电液伺服油动机主要由调节阀油动机、电液伺服阀、电子控制装置的硬件伺服模块以及冗余LVDT位移馈等组成，是一个电液随动式系统。蓄能器、电加热器、滤油器以及EH冗余油泵组成了自容式高压抗磨油供油系统，其采用的是独立油源。 而不锈钢隔离阀、单向关闭阀电磁阀、主汽阀电磁阀、OPC快关电磁阀以及AST遮断电磁阀组成了保安系统。 油泵电机组冗余配置，自容式液压泵站集成度高，结构紧凑，两套油泵互为备用。为了保证供油的可靠性，当调节油系统压力偏低
吉大16春学期《控制系统数字仿真》在线作业一答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
吉大16春学期《控制系统数字仿真》在线作业一 一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。） 1. 数值积分法中，其计算精度p=2的算法是（）。 A. 欧拉法 C. 四阶—龙格库塔法 D. 以上都不是 满分：2 分 2. i=2; a=2i;b=2*i;c=2*sqrt(-1);程序执行后；a, b, c的值分别是（）。 A. a=4,b=4,c=2.0000i B. a=4,b=2.0000i, c=2.0000i C. a=2.0000i, b=4,c=2.0000i D. a=2.0000i,b=2.0000i,c=2.0000i 满分：2 分 3. 下列哪条指令是求矩阵的行列式的值（）。 A. inv B. diag C. det D. eig 满分：2 分 4. CAD软件中我们一般都用（）单位来做图以达到最佳的效果。 A. 米 B. 厘米 C. 毫米 D. 分米 满分：2 分 5. 在CAD命令输入方式中以下不可采用的方式有（）。
A. 点取命令图标 B. 在菜单栏点取命令 C. 用键盘直接输入 D. 利用数字键输入 满分：2 分 6. 角度x=[30 45 60]，计算其正弦函数的运算为（）。 A. SIN（deg2rad(x)） B. SIN(x) C. sin(x) D. sin(deg2rad(x)) 满分：2 分 7. 绘制系统奈氏曲线的命令是（）。 A. step B. pzmap C. nyquist D. sgrid 满分：2 分 8. 已知a=2:2:8, b=2:5，下面的运算表达式中，出错的为（）。 A. a'*b B. a.*b C. a*b D. a-b 满分：2 分 9. 下列哪个变量的定义是不合法的（）。 A. abcd-3 B. xyz_3 C. abcdef D. x3yz
12MW直接空冷抽汽式汽轮机数字电液调节系统宋晓东 发表时间：2017-12-23T21:20:27.833Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：宋晓东 [导读] 摘要：本文介绍了包钢集团宝山矿业有限公司CZK12-3.43/0.981-1型12MW直接空冷抽汽式汽轮机的数字电液调节系统（简称DEH）的结构、原理、及汽轮机控制方式，同时对汽轮机紧急跳闸保护系统（简称ETS）、汽轮机监视仪表系统（简称TSI）、超速保护等进行介绍。 （包钢集团宝山矿业公司热电作业部内蒙古包头市 014010） 摘要：本文介绍了包钢集团宝山矿业有限公司CZK12-3.43/0.981-1型12MW直接空冷抽汽式汽轮机的数字电液调节系统（简称DEH）的结构、原理、及汽轮机控制方式，同时对汽轮机紧急跳闸保护系统（简称ETS）、汽轮机监视仪表系统（简称TSI）、超速保护等进行介绍。 关键字：DEH-NTK ETS TSI 汽轮机 AST电磁阀 OPC电磁阀 103%超速 110%超速 包钢集团宝山矿业有限公司2#汽轮机为南京汽轮机厂生产的CZK12-3.43/0.981-1型12MW直接空冷抽汽式汽轮机，该机组控制系统为DEH-NTK数字电液调节系统，是南京汽轮机厂与南京科远自动化公司共同研究自主开发的一种电调系统。 其数字电子部分由一个电子控制柜及操作员站等组成，该系统设备将DEH、ETS一体化设计，运转层上汽机信号的监测控制和保护全部进入DEH系统从而实现控制、监测和保护一体化，同时控制系统重要参数在线可调，极大方便了运行人员。 DEH装置将现场信号（转速、压力、行程等）通过输入卡件处理后送到DPU进行运算，并将运算的结果通过输出卡件送到现场设备完成控制任务。 DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电厂供电的要求。同时DEH控制系统还将控制供热压力或流量。 DEH系统通过电液伺服阀分别控制高、低压阀门，从而达到控制机组转速、功率及抽汽压力的目的。 机组在升速过程中（即并网前），DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。在此回路下，DEH控制系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二逻辑处理后，作为转速的反馈信号，与转速设定值进行PID运算，输出油动机的开度给定信号到伺服卡。此给定信号在伺服卡内与油动机位置反馈进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，调整油动机的开度改变进汽量，从而控制机组转速。在此过程中，操作人员可设置目标转速和升速率。 DEH有如下几种运行方式： 一、操作员控制：这是最常用的运行方式。这种运行方式下可以进行以下操作：转速控制、功率控制或阀位控制、主汽压力控制、抽汽控制(适用于可调整抽汽机组)等。 二、手操盘手动：手操盘手动运行方式是紧急状态下手操盘通过硬接线（开关量）控制伺服卡最终控制阀门开度。 三、协调控制：协调控制运行方式是DEH在阀位方式下接受协调指令开关调门脉冲（或模拟量）的控制方式。 ETS保护系统工作原理 ETS即汽轮机紧急跳闸保护系统，用来监视对机组安全有重大影响的某些参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门，实现紧急停机。 ETS系统具有各种保护投切，自动跳闸保护，首出原因记忆等功能。 当停机条件出现时，ETS可发出汽机跳闸信号，使AST电磁阀动作，实现紧急停机。 TSI系统工作原理 TSI汽轮机监视仪表系统，用来在线监测对机组安全有重大影响的参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过DEH和ETS控制汽机实现安全停机。 DEH-NTK系统对TSI系统有两种处理方式，一种是采用专用卡件可接受TSI传感器信号并通过软件进行分析处理用于测量显示和报警保护。另外一种是通过DEH的AI和DI通道采集独立的TSI系统的模拟量和开关量输出。 DEH控制系统功能及逻辑条件 一、挂闸 （1）自动挂闸：挂闸即机组恢复，主汽门打开，可以开始冲转。机组准备判断挂闸的条件为：主汽门行程开关不在关的位置、启动油压已建立、主汽门行程大于50%三个条件中至少有两个条件成立且解列时转速通道未发生全故障。 （2）界面手动挂闸：可以实现远方挂闸，挂闸动作依靠挂闸电磁铁得电建立复位油实现。 二、整定伺服系统静态关系（拉阀试验） 整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制。阀位给定信号与油动机升程的关系为：给定0～100％升程0～100％。 油动机整定在DEH-NTK操作员站上操作，通过界面上的拉阀试验进行。允许整定条件为：需同时满足：（1）转速低于500转；（2）机组未并网；（3）“阀位标定试验投入”按钮按下。 三、启动前的控制 汽轮机的启动过程，对汽缸、转子等是一个加热过程。为减少启动过程的热应力，适用于不同的初始温度，应采用不同的启动曲线。 DEH在每次挂闸时，可根据汽轮机汽缸壁温的高低选择热状态，参考范围：冷态（T＜150℃）、温态（150℃T＜300℃）、热态（300℃T＜400℃）、极热态（400℃T）。 四、升速控制 在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。 在给定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。当进入临界转速区时，自动将升速率改为600r/min（可设定）快速通过临界区。在升速过程中，通常需对汽轮机进行中速、高速暖机，以减少热应力。
控制系统数字仿真复习题2 一．选择题 1．设A=[3.000,5.0000,0.5000;0.8660,81.0000,7.0000;1.5000,5.0000,1.0000]，运行命令A(1,6)=1后，则A(2,5)= 。 （A）1 （B）0 （C）-1 （D）+ 2．设exm=[ 456 2 873 2 579 55 21 687 54 488 8 13 65 4567 88 98 21 5 456 68 4589 654 5 987 5488 10 9 6 33 77] 则size(exm，2)结果为。 （A）2 （B）5 （C）6 （D）1 3．运行下列命令后A1=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];A2=A1'; A3=cat(1,A1,A2)，系统输出结果为。 （A）1 2 3 1 4 7 4 5 6 2 5 8 7 8 9 3 6 9 （B）1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4 7 2 5 8 3 6 9 （C）1 2 3 4 5 6 7 8 9 （D）1 4 7 2 5 8 3 6 9 4．能够产生2行4列的0～1分布的随机矩阵的命令为。 （A）zeros（2，4）（B）ones（2，4）（C）rand（2，4）（D）randn（2，4）
5．能够产生3行4列的单位矩阵的命令为。 （A）eye（3，4）（B）diag（3，4）（C）ones（3，4）（D）zeros（3，4） 6．设一个五阶魔方阵B=magic(5)，提取B阵的第1行，第2行的第1,3,5个元素的命令为。 （A）B(1,2:[1,3,5]) （B）B([1:2],[1,3,5])（C）B([1:2],1:3:5)) （D）B(1:2;[1,3,5]) 7．设一个五阶魔方阵B=magic(5)，提取B阵的第三行和第一行全部元素的命令为。 （A）B([3,1],:) （B）B(3,1,:) （C）B(:,3,1) （D）B(:,[3,1]) 8．设一个五阶魔方阵B=magic(5)，下列命令使得B阵的第一行和第三行第2，4个元素为0。 （A）B([2,4],[1,3])=zeros(2) （B）B([1:3],[2:4])=zeros(2) （C）B([1,3]:[2,4])=zeros(2) （D）B([1,3],[2,4])=zeros(2) 9．设一个五阶魔方阵B=magic(5)，下列命令能够获得B阵的第一行中小于5的子向量。 （A）L=B(1,:)<5 （B）L=B(1,B(1,:)<5) （C）L=B(:,1)<5 （D）L=B(B(:,1)<5,1) 10．将A矩阵逆时针旋转90°的命令为。 （A）A’（B）rot90(A,2) （C）rot90(A,1) （D）rot90(A’) 二．简答题 1．什么是系统的定义？ 2．什么是“代数环”。 3．简述m文件中命令文件和函数文件的区别。 三．判断题，正确的在括号内打“√”，错误的打“╳”，并改正错误结论重新阐述。1．（）Matlab中参与逻辑运算的操作数不一定必须是逻辑类型的变量或常量，其他类型的数据也可以进行逻辑运算，但运算结果一定是逻辑类型的数据。 改： 2．（）执行命令文件时，文件中的指令或者命令按照出现在命令文件中的顺序依次执行。 改： 3．（）feedback函数可通过将系统输出反馈到系统输入构成闭环系统，开环系统的输入/输出仍然是闭环系统的输入/输出 改：