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给水自动控制(精)

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自动控制基础知识总结(环工 给排水专业)

自动控制基础知识总结(环工 给排水专业)

第一章自动控制基本知识1.任何自动化系统都是由被控对象和自动化装置两大部分组成。

2.被控对象是指需要控制的设备、机器或生产过程。

3.自动化装置指实现自动化的工具。

包括：测量元件及变送器，控制器，执行器，定值器，辅助装置（如电源，稳压装置）。

4.自动检测是实现生产过程自动化的首要基础。

5.在自动控制系统中，需要控制工艺参数的生产设备叫被控对象，简称对象。

6.测量元件与变送器在自动控制系统中起着获取信息的作用。

7.控制器：接收测量元件与变送器的信号，根据被控对象的数学模型及控制所要达到的要求，按照一定的控制规律进行运算，并输出相应的信号给执行器。

8.执行器：接收来自控制器的信号，改变操纵变量的大小或符号，从而实现对生产的控制，在过程控制系统中，常用的有电动、气动执行器。

9.定值器：将被控变量的给定值转换成统一信号的装置，以便使给定值送入控制器和测量信号进行比较。

10.在自动控制系统中，被控对象中需要控制的那个参数叫做被控变量。

被控变量要求保持的那个规定值称为给定值（亦称设定值），烦恼影响被控变量偏离给定值的各种因素称为干扰。

11.方框图具有单向传递性。

c（t）是被控对象的被控变量，z（t）是被控对象的测量值，r(t)是被控对象的希望值即给定值，e(t)是给定值与测量值的偏差，e(t)=r(t)-z(t).12.方框图的优点：只要依照信号的流向，便可将表示各元件或设备的方框连接起来，很容易组成整个系统。

与纯抽象的数学表达式相比，它还能比较直观、形象地表示出组成系统的各个部分间的相互作用关系及其在系统中所起的作用。

与物理系统相比，它能更容易地体现系统运动的因果关系。

13.反馈：把系统的输出信号又返回输入端的做法。

14.把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态，而把被控变量随时间而变化的不平衡状态称为系统的动态、15.平衡是暂时的、相对的、有条件的；不平衡是普遍的、绝对的、无条件的。

16.过度过程:自动控制系统在动态过程中被控变量是不断变化的，这种随时间而变化的过程，称为自动控制系统的过度过程，也就是系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，或者说是自动控制系统的控制作用不断克服干扰的全过程。

给水控制系统

给水控制系统

c：前馈通道
-
按完全补偿原则确定 αD ，则：
1 D D WOW ( s ) WOD ( s ) 0 w w w w WOD ( s ) D ( s ) D WOW ( s )
实践证明，前馈环节只要取用比例特性，就能使在负 荷变化时的水位保持在允许范围内，通常都用蒸汽流量信
制系统的位置有关。
Y ( s ) WB ( s)WT ( s )WO ( s) WO ( s ) 0 ( s) 1 WO ( s)WT ( s )
WO ( s) WB ( s) WT ( s)WO ( s)
（3）前馈控制对系统的稳定性无影响。
2、前馈－反馈控制系统的整定
号和给水流量信号静态配合的原则选择αD 。如果要求在 不同负荷时，水位的稳定值不变，则 αDγD=αWγW
如果γW ＝γD ，则αD =αW
。
3、串级三冲量给水控制系统
1）系统结构和工作原理
主、副调分工明确
副调的作用：快速消除给水流量的 自发性扰动以及当蒸汽负荷改变时 迅速调节给水流量，以保证W与D平 衡。 主调的作用：校正水位偏差，保证 水位等于给定值。 前馈控制作用：有效地克服或减小 虚假水位所引起的调节器误动作
令 Km=1 ，Wμ(s)=1
Y ( s) WO ( s ) WB ( s )WO ( s ) ( s)
完全补偿条件： 负号表示控制作用 方向与干扰作用相 反
Y ( s) WO ( s ) WB ( s )WO ( s ) 0 (s)
WO ( s ) WB ( s ) WO ( s )
D D O H T2 t
•虚假水位现象
•H1(t):仅从物质平衡观点看的水位变化曲线 •H2(t):仅考虑汽泡容积变化的水位变化曲线

给排水工程仪表与控制复习（全面）

给排水工程仪表与控制复习（全面）

给排⽔⼯程仪表与控制复习（全⾯）课后思考题答案：给⽔排⽔⼯程仪表复习第⼀章1.⾃动控制概念：在⼈不直接参与的情况下，利⽤外加的设备或装置使整个⽣产过程或⼯作机械（被控对象）⾃动地按预定规律运⾏，或使其某个参数（被控量）按预定要求变化。

⾃动控制系统⼯作原理：当被控量偏离给定要求值时，测量元件测得被测量或经物理量变换后由⽐较元件将其给定值⽐较得出偏差，根据偏差⼤⼩，经放⼤、调节、执⾏等元件后产⽣控制作⽤，控制作⽤使被控量回复到或趋近于要求值，从⽽使偏差消除或减⼩。

⾃动控制系统主要特点：从信号传送来看，输出量经测量后回送到输⼊端，回送的信号使信号回路闭合，构成闭环，即为负反馈。

从控制作⽤的产⽣看，由偏差产⽣的控制作⽤使系统沿减少或消除偏差的⽅向运动。

——偏差控制采⽤⾃动控制系统的⽬的：（1）解放劳动⼒，变⾰⽣产⼒，提⾼⽣产效率；（2）提⾼精度和质量。

1．⾃动控制系统有哪些基本组成部分?答：⼀个⾃动控制系统主要由以下基本部件构成：(1)控制对象；(2)传感器；变送(3) 控制器；(4)执⾏装置。

⼀个⾃动控制系统只要由以下基本元件构成：①整定⽂件：也称给定⽂件，给出了被控量应取的值②测量元件：检测被控量的⼤⼩③⽐较⽂件：⽤来得到给定值与被控量之间的误差④放⼤元件：⽤来将误差信号放⼤，⽤以驱动执⾏机构⑤执⾏元件：⽤来执⾏控制命令，推动被控对象⑥校正元件：⽤来改善系统的动静性能⑦能源元件：⽤来提供控制系统所需的能量。

2．⾃动控制系统的分类？答：按系统的结构特点：前馈控制系统(开环)、反馈控制系统(闭环)、复合控制系统。

按给定值的不同形式：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

闭环控制特点开环控制特点3. 传递函数的概念？什么是阶跃函数答：传递函数：⼀个环节或⼀个⾃动控制系统中，输出拉式变换和输⼊拉式变换之⽐。

4．⽅块图和传递函数有什么作⽤？答：⽅块图和传递函数是⾃动化理论的重要基础。

通过⽅块图可以直接看出各环节的联系，及环节对信号的传递过程；⽽传递函数可以⽤来描述环节或⾃动控制系统的特性，将输⼊----输出关系⼀⽬了然表⽰出来。

给排水工程仪表与控制

给排水工程仪表与控制

第一章1.1.2自动控制系统的构成（了解）1.整定文件：也称给定文件，给出了被控量应取的值2.测量元件：检测被控量的大小传感器3.比较元件：用来得到给定值与被控量之间的误差4.放大元件：将误差信号放大，用以驱动执行机构5.执行元件：用来执行控制命令，推动被控对象。

6.校正元件：用来改善系统的动、静态性能。

7.能源元件：用来提供控制系统所需的能量1.1.3自动控制系统的分类(了解)分为开环控制系统和闭环控制系统，以及同时具有开环结构和闭环结构的复合控制系统1.闭环控制：原理是，需要控制的是受控对象的被控量，而测量的则是被控量和给定值，并计算两者的偏差，该偏差信号经放大后送到执行元件，去操纵受控对象，使被控量按预定的规律变化，力图消除偏差。

也称为偏差调节。

反馈：把取出的输出量回送到输入端，并与指令信号比较产生偏差的过程称为反馈反馈控制就是采用负反馈并利用偏差进行控制的过程，是自动控制系统中最基本的控制方式。

闭环控制的三大特点：信号按箭头方向传递是封闭的（闭环）、负反馈和按偏差控制。

优点：控制精度高，抗干扰能力强缺点：使用的元件多，线路复杂，系统的分析和设计都比较麻烦。

2.开环控制：分为按给定值控制或者按干扰补偿与闭环控制的基本区别在于有无负反馈作用。

这种控制方式简单，但精度较低抗干扰能力差。

但结构简单、成本低、在精度要求不高时有一定的使用价值。

3.复合控制把按偏差控制和按干扰控制结合起来，对主要扰动采用适当的补偿，实现按干扰控制；同时在组成反馈系统实现按偏差控制，以消除其他偏差。

1.3.3自动控制系统的过渡过程自动控制系统在动态过程中被控量是不断变化的，这种随时间而变化的过程称为自动控制系统的过渡过程。

1单调过程：被控变量在给定值的某一侧做缓慢变化。

最后能回到给定值。

2非周期发散过程：被控变量在给定值的某一侧，逐渐偏离给定值，而且随时间t的变化，偏差越来越大，永远回不到给定值。

3衰减振荡过程：被控变量在给定值附近上下波动，但振幅逐渐减小，最终能回到给定值4等幅振荡过程：被控变量在给定值附件上下波动且振幅不变，最终也不能回到给定值5发散振荡过程：被控变量在给定值附近来回波动，而且振幅逐渐增大，偏离给定值越来越远1,3是稳定的过渡过程，系统受到干扰时，平衡被破坏当经过控制器的工作，被控变量能逐渐恢复到给定值或达到新的平衡状态。

第四章给水系统控制

第四章给水系统控制

Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji UniversityX1、X2、X3、X4、……模型水质参数Tongji University苏州胥江水厂加药数学模型：Y=Qy重庆高家花园水厂加药数学模型：原水浊度<2000NTU：NTU2000<原水浊度<4000NTU：其中X1:原水浊度，X2:原水碱度，X3:原水pH值，X4:原水温度Y=Qy第四章给水系统自动控制Tongji Universityc)改进：前馈控制加反馈控制:上海石化总厂水厂加药模型其中：X1:原水浊度，X2:原水温度，X3:原水pH值，X4:沉淀池进水量x：沉淀出水浊度第四章给水系统自动控制第四章给水系统自动控制Tongji Universityd)数学模型法混凝控制系统:要求复杂的检测仪表，可靠的控制系统第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University介质条件不变时，可用经验公式表达式：第四章给水系统自动控制Tongji University流动电流检测器原理图SCD仪检测到电流：i＝i b + i c第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University1）SCD与ζ电位的相关性2）SCD与加药量的相关性流动电流与加药量的相关性第四章给水系统自动控制Tongji University余浊与流动电流的相关性第四章给水系统自动控制Tongji University流动电流混凝控制系统图Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University脉动的检测：光束内的颗粒：透射光与入射光强度比值的：组成：光源、光电接受器、取样管、信号处理系统第四章给水系统自动控制Tongji UniversityLensAssembly第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University高浊度水絮凝沉淀控制技术总表面积测量困难，难以在线第四章给水系统自动控制Tongji Universityu：浑液面沉速；u1：自然沉淀浑液面沉速D1：启动计量，与稳定泥沙浓度及泥砂总浓度有关；第四章给水系统自动控制Tongji University透光脉动检测透光脉动检测控制系统第四章给水系统自动控制Tongji University第四章给水系统自动控制Tongji University该系统可对测定面积内絮状物大小、密度、沉降速度进行分析描述。

给排水仪表与控制

给排水仪表与控制

自动控制基础知识自动控制系统的概念自动控制：在人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（自动控制装置）使整个生产过程或工作机械（被控对象）自动地按预定规律运行，或使某个参数（被控量）按预定要求变化。

（测量元件、比较元件、调解元件和执行元件）反馈控制（闭环控制）：据被控量与给定值的偏差进行控制，最终达到消除或减少偏差，反馈控制系统的优点是能缩小或消除偏差，无论偏差的根源何在，他们都可以工作，具有普遍的适应性。

缺点是比较被动。

（由负反馈构成闭合回路/有偏差产生控制）开环控制系统(按给定值控制)：受控对象是被控量，但控制装置仅接受给定值，信号只有倾向作用，无反向联系。

开环控制系统－按干扰补偿（前馈控制）：直接根据扰动进行工作，扰动是控制的依据，没有被控量的反馈，不构成闭合环路，属开环控制，优点是能针对扰动迅速改变被控量传递函数：用来描述环节或自动控制系统的特征. 传递函数：一个环节或一个自动控制系统输出拉氏变换与输入拉氏变换之比，称为该系统或该环节的传递函数。

自动控制系统的品质指标双位控制控制器只有最大与最小两个输出值。

被控对象处于严重的不平衡状态，被控变量剧烈震荡。

比例控制控制结束时余差不为零，为有差系统。

比例积分控制无差控制。

积分时间缩短则消除余差快、稳定程度下降、最大偏差减小。

比例积分微分控制当对象存在较大滞后容量时，采用微分控制规律。

不单独使用。

PID以比例作为基本控制规律，以微分的超前作用克服容量滞后、测量滞后，以积分作为最后消除余差。

（1）最大偏差A被控参数测量值与给定值的最大差值，最大偏差不能超过允许范围，希望最大偏差尽量小。

第一峰值与新稳定值的偏差又称超调量B。

（2）过渡时间ts从干扰到建立新平衡所经历的时间ts过渡时间越短，稳定过程越快，控制质量越高。

（3）余差C控制调节时间结束，被控参数新的稳定值与给定值的偏差，余差的大小反应了控制系统的控制精度。

（4）衰减比Ψ相邻两个波峰值的比值，B:B’＝Ψ，定值系统低一些，随动系统高一些，一般4:1~10:1。

给排水工程仪表与控制第1章自动控制基础知识

给排水工程仪表与控制第1章自动控制基础知识
人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（机械 的、电子的、电气的、光学的装置等），代替人工器官的 作用，使生产过程按预定规律或预定要求变化。
发展与趋势：
发展过程：任务的需要、理论的开拓、技术工具的应用 相互影响、相互推动、相互促进
综合技术：数学、物理、电子、计算机、仪表、水处理、 机械、设备
发展过程
位于几个检测器与一个执行器之间
时代
原始控制 理论（经 验总结）
经典控制 理论
（来自工 程界）
现代控制 理论
（来自数 学家）
时间 十二世纪
1756年
1930’s
任务的需要
航海交通 工业革命 工业应用 系统稳定性
1940’s 需要的领域在拓宽
工业发展需要复杂
1950’s
控制系统
1960’s 航空、航天、军事
1970’s
工业发展 军事发展 简单－复杂－多变
水处理过程控制存在问题
研究过程： (1) 注重工艺工况研究，基础研究不够 (2) 研究精度不足，分析连续性差，数据粗糙 (3)自动控制能力差，环境条件变化大
实际工程： (1) 盲目引进，不适国情 (2) 配合不够，建而无用 (3) 维护不力，故障频繁
6
1.1 自动控制的概念和构成 1.1.1 什么是自动控制？
20
（6）恒值控制系统 控制系统的输入量是一个常值，要求被控量也是一个常 值，如果被控量是生产过程的参量时，称为过程控制系统。 系统的重点是克服干扰，研究抗扰动措施。 曝气池DO控制系统； 曝气池MLSS定值控制系统； 出水COD、氨氮、TP等控制系统； 沉淀池浊度、滤池出水浊度控制系统； 出厂水余氯、压力控制系统等
12
调节器输出P：遵照工艺规律，按一定控制算法，得到的控制 调节作用的电信号或其它信号

热工自动控制练习题(含参考答案)

热工自动控制练习题(含参考答案)

热工自动控制练习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、衰减振荡过程中，到达第一个峰值，所用时间叫(____)。

A、调节时间B、超调量C、上升时间D、峰值时间正确答案：D2、(____)是描述系统控制过渡过程进行快慢的指标。

A、调整时间B、上升时间C、峰值时间D、衰减时间正确答案：A3、串级三冲量给水控制系统维持汽包水位无静态偏差是靠（）来实现的A、副回路B、副控制器C、内回路D、主控制器正确答案：D4、三冲量给水自动控制系统中，给水量的扰动属于系统的（）。

A、内扰B、控制量C、外扰D、不确定正确答案：A5、被调量变化时刻落后于扰动发生时刻的现象称为对象的（）。

A、输出迟延B、信号迟延C、传输迟延D、不确定正确答案：C6、双闭环比值控制系统两个控制器均应选（）控制规律。

A、PB、PIC、PIDD、PD正确答案：B7、输入量变化，引起环节(____)发生变化。

A、扰动B、输出量C、测量值D、被调量正确答案：B8、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统中，主蒸汽流量作为（）信号。

A、前馈B、反馈C、极限值D、给定值正确答案：A9、系统频率特性和传递函数的关系为(____)。

A、频率特性与传递函数没有关系B、频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示C、传递函数的复变量s用jω代替后，就是相应的频率特性D、二者完全是一样的正确答案：C10、单闭环比值控制和双闭环比值控制是实现（）物料流量间的定比值控制A、多种B、三种C、两种D、以上都不对正确答案：C11、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是(____)。

A、调整时间B、峰值时间C、上升时间D、最大超调量正确答案：D12、电容两端电压为输入信号，电流为输出信号，则此环节为(____)环节。

A、比例B、惯性C、微分D、积分正确答案：C13、在无自平衡的单容对象中，其特征参数是由（）决定的。

A、不确定B、自平衡率C、阻力系数D、容量系数正确答案：D14、在动态过程中，利用前馈控制有效地减少被调量的（）。

给水调节阀自动控制效果的优化

给水调节阀自动控制效果的优化

俞 利 镥
（ 江胜 利 热电有 限公 司 ， 江 绍 兴 浙 浙 ３２０ ） １ ０ ０
摘
要 ：为优 化锅炉 给水 调节 阀 自动 控制 的效果 ， 对影 响给 水调节 阀控 制效果 的参 数测 量 的精确 性 、 汽包 水位 的 动态 特性 、 本 的控 基
制原理 、 参数 处理 和设备 选用 的合理 性进行 了分 析研究 。对 参数 的补偿 修正 、 控制 策略 的优化 、 数 的合理 滤 波 以及设 备 的合 理选 型 参 等影 响 自动 控制效 果 的因素进 行 了优化 处理 。实践 表明 ， 过一 系列 的优化 处理 既能优 化 自动控制 的效果 ， 能延 长设备 使用 寿命 。 通 又
给水调节阀 自动控 制效果 的优化
俞利锋
给 水 调 节 阀 自动 控制 效 果 的优 化
Ｏｐ ｉ ｉ ｔｏ ｆｔ ｅ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｎ ｒ ｌＥ ｆ ｃ ｆ Ｆ ｅ ｗ ａ ｅｒＲ ｇｕａ ｉｇ Ｖａｖ ｔ ｚ ｉ ｎ ｏ ｈ ｔ ｍ ｔ Ｃｏ ｔｏ ｆｅ ｔ ｏ ｅ ｄ ｔ ｅ ｌｔｎ ｌｅ ｍ ａ ｃ
制早 已得到应用 ， 但是 在实际使用 中 ， 特别是负荷调节 频繁 的热 电产业 ， 由于受到各种 因素 的干扰和影响 ， 自
动控制的效果较差。汽包水位不能稳定控制或控制在 合理范 围之 内， 影响 了锅 炉的蒸汽 品质 和锅炉 的安全 运行 …。如果汽包水位 的控制 改成手动 ， 则增加 了运 行人员 的劳动强度 。汽包 水位 的不稳定 控制 ， 又会使 电动调节 阀频繁动作 ， 这样容易使 执行 机构 的机械部
汽包水位被测介质 的量程 小 ， 所对 应单位 的 电信 号值
小， 导致其测量的分辨率 低。
如果不对汽包 水位进 行补偿 修正 ， 只要汽包 水位 参数发生微小变化 ， 那么误差就会放大 ， 使其测量处于

给排水及自控系统专题讲座

给排水及自控系统专题讲座
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高低水箱联合供水
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• 自来水通过低水箱、泵房送至屋顶高水箱，再由屋顶高水 箱重力供水。是较早使用的一种传统增压方式，也是上海 等大城市主要采用的供水方式之一。
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八.变频恒压供水（1） • 8.1.简介 • LT-GHS、LT-GHX、LT-GHG系列全自动变频恒压供水
设备系运用当今最先进的微电脑控制技术，将变频调速器 与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。 • 该设备以水泵出水端水压(或用户用水流量)为设定参数， 通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的 转速，实现用户管网水压的闭环调节,使供水系统自动恒 稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率提高，水泵转 速加快；用水量减少时，频率降低，水泵转速减慢。这样 就保证了整个用户管网随时都有充足的水压(与用户设定 的压力一致)和水量(随用户的用水情况变化而变化)。
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七. 多水箱联控供水自动控制 • 适用范围：用户建筑主体分散，不同的建筑主体的楼顶水
箱高低、大小、距离远近均不相同，或即使各水箱大小、 高度相同，但各水箱之间没有连通且日平均用水量均不一 样。但建筑小区的统一供水、企事业单位建筑群的统一供 水。 • 特点：只需一套供水设备，通过一根总管供应多栋楼房的 多个水箱，要求同时监测并控制几个甚至多达几十个不同 水箱的水位，及时为缺水水箱自动供水。设备一次投入资 金少，管理维护简单，水、电资源浪费大大减少。 • 多水箱联控供水可分为两种方式：第一种控制方式依靠各 个水箱内的浮球阀在水满时关闭进水，水泵房内无法判断 缺水水箱的位置和个数；第二种控制方式依靠装在各个水 箱进水立管上的电磁阀进水，水泵房内可以明确指示各个 水箱的水位情况。
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三 楼顶水箱供水自动控制 • 适用范围：各类工业和民用建筑的楼顶水箱的自动供水，

给水排水自动控制与仪表ppt

给水排水自动控制与仪表ppt

爱尔兰 用法 目的 +++ M +++ +++ M,B +++ M +++ +++ + +++ ++ +++ ++ 用法 M,B M,F M,B M,B M M M,B 目的
法国 用法 +++ ++ ++ +++ +++ +++ +++ ++ + ++ ++ 用法 目的 M M M,B M M M,F M M,B M M M 目的 用法 +++ +++ ++ ++ +++ +++ +++ +++ +++ ++ ++ + 用法 ++ + ++ ++ ++
瑞士 目的 M M M,B M,B,F M,B,F M,B M,B M M ，B M 目的 总数 39+ 21+ 30+ 19+ 22+ 36+ 39+ 28+ 37+ 20+ 25+ 17+ 用法
总结 平均 3+ 1.6+ 2.3+ 1.5+ 1.7+ 2.8+ 3+ 2.2+ 2.8+ 1.5+ 1.9+ 1.3+ 目的

建筑物自动控制系统04_给排水自动化原理

建筑物自动控制系统04_给排水自动化原理

生活热水系统将热源设备提供的蒸汽或高 温热水，通过热交换器转换为满足温度要 求的生活热水输送到热水用户。在楼层高、 用户分布比较广的热水系统中，往往有多 个热交换站，向分布在不同区域的用户就 近提供热水，这样可以节约远距离输送热 水所需的动力。当热水用量小、用户集中 时，可由一个热交换站向所有用户提供热 水，以减少设备投资。图4．6为生活热水 给水系统监控原理图。
气压给水方式还有另一种工作原理，它是 用气压水箱代替气压罐。气压水箱中没有
气囊，而是通过空气压缩机向气压水箱充 气，使气压水箱中的水压达到给水系统所 需的压力，以满足给水管网给水压力的要 求。
பைடு நூலகம்
4.1.2 热水给水系统自动控制
热水给水系统由热交换器、补水箱、热水 泵等组成。生活热水的热交换系统与空调 热交换系统的区别在于空调热交换系统二 次侧是闭式系统，而生活热水的热交换系 统二次侧是开式系统。
在高层建筑中，水泵直接给水系统如果采 用一种给水压力向整个建筑(或建筑群)直接 给水，同样存在低层的生活给水压力太大、 给水效果比较差的问题。因此，如果在高 层建筑(群)采用水泵直接给水系统，则常采 用分区配置不同扬程的水泵向不同分区直 接给水的方式；或者是采用同一扬程水泵， 进行减压后向不同分区给水的方式。其给 水原理图如图4．4所示。
在由多台水泵组成的系统中，多台水泵互 为备用。当一台水泵损坏时，备用水泵能 投入使用，以保证系统正常工作。为了延
长各水泵的使用寿命，通常要求水泵累计 运行时问数尽可能均衡。因此，每次启动 水泵时，应优先启动累计运行时间数最少
的水泵，控制系统应有自动记录设备运行 时间的功能。控制中心能实现对现场设备 的远程控制，监控系统能够在控制中心实 现对现场设备的远程开／关控制。

浅谈给水全程自动控制的策略及方法

浅谈给水全程自动控制的策略及方法

３ 实现 全程 给 水 自动控 制 要求 系统具 备 的功 能
（ １ ）要求 既可 以通过 改变旁路调节 门开度来改变给
２ ． ２ １ ３ ５ 机 组 常用给水 系统 的几种 配置组 成
（ １ ）３ ０ ％负荷 的旁路给水 系统 ， 旁路为调节 门控 制 ， 主 回路 为 电动 门控 制 ， 给水 泵 采用 液耦调 节 ， 这种 系统 可 以实 现给水 自动 控制但 很难 实现 给水全 程 自动 控制 。 （ ２ ）３ ０ ％ 负荷 的旁路 给水 系统 ， 旁路为调 节 门控制 ， 主 回路也 为调 节 门控制 ， 给水 泵 采用液 耦调 节 ， 这 种 系 统可 以实现 给水 全 程控 制 。 （ ３ ）７ ０ ％ 负荷 的旁路 给水 系统 ， 旁路为调 节 门控 制 ， 主 回路为 电动 门控 制 ， 给水泵 采 用液耦 调 节 ， 这种 系 统
流量 时 ， 延 时几秒 ， 给水泵跳 闸 ， 所 以 再 循 环 门 就 要 设 定
路和 主 回路 的无 扰切 换 需要 完善 的控 制 逻辑 、 准确 的 信 号 测量 、还 需要 运行 人 员有 专业 的操 作技 术 。
（ ３ ） 在高 、低 负荷的不 同情 况下 ， 给水流量相 差较
水位 和最小 流量 ， 并且 根据 给水泵 特性 曲线 ， 利用 函数 关系 作 出最小 流量 装 置 的调节 定值 。
的控 制 方案 ； （ ４ ） 具有 良好的 线性度 、最小 的漏 流量 、
灵 活 的调 节性 的调 节机构 ； （ ５ ） 也需要运 行 人员 良好 的
操作技术。
行 业 应 用 与 交 流
ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎｄ Ｃｏｍｍ ｕ ｎｉ ｃ ａｔ ｌ ０ ｎ ｓ

消防给水系统的水泵控制与自动化

消防给水系统的水泵控制与自动化

消防给水系统的水泵控制与自动化消防给水系统在保护人们生命财产安全方面扮演着至关重要的角色。

水泵作为消防给水系统的核心部件，其控制与自动化的功能显得尤为重要。

本文将探讨消防给水系统的水泵控制与自动化技术，并介绍几种常用的控制策略。

一、消防给水系统的水泵控制策略1. 手动控制在某些情况下，如停电或系统故障时，需要手动控制消防给水系统的水泵。

这要求有专门的人员在紧急情况下操作水泵开关，以确保消防供水正常运行。

2. 定时控制定时控制是指依照一定时间间隔进行水泵的启停控制。

例如，在每天夜间低负荷期间，可以设置水泵自动开启以补充水压，并在高负荷时段关闭水泵，以节约能源。

3. 压力控制压力控制是基于消防给水系统的供水压力进行调控的一种策略。

当系统压力低于设定值时，水泵自动启动；当压力达到设定值时，水泵自动停止工作，以维持系统的稳定工作状态。

4. 流量控制流量控制是基于消防给水系统的供水流量进行调控的一种策略。

当流量需求增加时，水泵自动启动以满足消防用水需求；当流量需求减少时，水泵自动停止工作。

二、消防给水系统的水泵自动化技术1. 传感器技术传感器是实现水泵自动化的重要技术之一。

通过使用压力传感器、流量传感器等，可以实时监测系统的工作状态，并根据预设的参数进行水泵的控制。

2. PLC控制可编程逻辑控制器（PLC）是一种常用的自动化控制设备。

通过将传感器与PLC进行连接，可以实现对水泵的精确控制和监测。

3. SCADA系统监视、控制和数据采集系统（SCADA）可以对消防给水系统进行远程监测和控制。

通过SCADA系统，操作人员可以实时获得系统的运行状态，并进行必要的调整。

三、消防给水系统的水泵控制与自动化技术的优势1. 自动控制水泵控制与自动化技术可以实现对消防给水系统的全自动控制，减少人为操作的失误，并提高系统的稳定性和可靠性。

2. 节能高效通过合理设置控制策略，可以根据实际需求调整水泵的运行状态，避免不必要的能源浪费，从而达到节能高效的目的。

给排水系统中的泵站自动化控制系统的设计与运行

给排水系统中的泵站自动化控制系统的设计与运行

给排水系统中的泵站自动化控制系统的设计与运行在给排水系统中，泵站是起到承载和传输水流的重要设施之一。

随着科技的不断进步，为了提高给排水系统的效率、安全性和可靠性，泵站的自动化控制系统得到了广泛应用。

本文将探讨给排水系统中泵站自动化控制系统的设计与运行，并提供一种合适的格式来书写。

一、设计概述泵站的自动化控制系统设计是为了实现对泵站的自动控制和监测。

该系统一般包括以下几个方面的设计要素：1.1 控制策略设计在泵站控制策略的设计中，需要考虑到给排水系统的需求，包括水位监测、流量控制、压力调节等。

通过合理的控制策略设计，可以使泵站实现高效、稳定的运行。

1.2 传感器选择与布置泵站自动化控制系统需要通过传感器来获取各种参数，如水位、流量、压力等。

在设计过程中，需要选择适合的传感器，并合理布置在泵站各个关键位置，以确保获取到准确可靠的数据。

1.3 接口与通信设计为了实现泵站自动化控制系统与其他设备的联动与信息交换，需要设计合适的接口和通信方式。

例如，可以采用Modbus、Profibus等通信协议来实现泵站与上位机或其他控制设备之间的数据传输。

1.4 控制器选择与配置泵站自动化控制系统的控制器是系统的核心，它通过接收传感器数据和执行控制策略来实现对泵站的自动控制。

在设计过程中，需要选择合适的控制器，并对其进行配置和参数设定。

二、系统运行泵站自动化控制系统的运行是指系统在实际工作中的应用和操作。

在系统运行过程中，需注意以下几个方面：2.1 实时监测泵站自动化控制系统应能够实时监测泵站的运行状态，包括泵的转速、电流、温度等参数。

通过实时监测，可以及时掌握到泵站的工作情况，发现异常并采取相应的措施。

2.2 数据记录与分析泵站自动化控制系统应具备数据记录和分析功能，可以将泵站的历史数据进行记录和存储，并通过数据分析来评估泵站的运行情况，提供决策依据。

2.3 告警与故障处理泵站自动化控制系统应能够监测到泵站的异常情况，并及时发出告警信号。

热电厂锅炉给水的自动控制

热电厂锅炉给水的自动控制

求来 决定， 波动 量较大。 燃料量 的 多少 受物料 组成等 多种 因素的影 响， 外部扰 属 动 ， 为不 可控 因素 。只有 给 水流量 可 以控 制可 作 为给水 自动调节 的 调节变 均 量 。 （） 制方案 。根据 以上 分析， ３控 我们充 分考 虑 了以下 几点 ： 一是 由于给水 流 量改变 后要经过 一定迟延 或惯 性才能 影响到汽 包水位， 当汽包水 位 已经偏 离 给 定值 后再调 节给水 流量 ， 包 水位必 然会 产生较 大 的变化 。第二， 汽负荷 汽 蒸 变化 时的虚假 水位现 象 ： 三， 第 由于虚假 水位 的出现， 如果只根 据汽包 水位调 节 给水 流量 ， 么在 负荷变 化后 的开 始阶段 ， 水流量 的变 化将 与负荷 变化 的方 那 给 向相 反， 因而 会进 一步 扩大 锅炉 流入 量和 流 出量 的不平 衡 。只有水 位 信号 的 单冲 量 自动调节 系统 （ 由于水位 存在 滞后， 调节器 不会 及时 动作 ， 节过程 会 调 出现很 大 的偏 差） 和双 冲量 给水 自 调节 系统 （ 动 由于蒸汽 流量信 号的引入 ， 克服 了“ 虚假 水位 ”引起 调 节器产 生误 动 作的 缺点 ， 不能及 时 反映给 水侧 的扰 但 动， 控制 效果 比较差） 不能 满足 调节 的稳 定性和 准确 性， 为此， 我们选 择 由汽包 水位 Ｈ 蒸汽 流量 Ｄ和给 水 流量 Ｗ构 成 的三冲 量给 水 自动 调节 系统 。 ， ９ ｌ ０ 科技 博 览
２自动 控锎 要求 爰控 制 方案 漳泽 热 电厂共有 三 台锅炉 ， 为 Ｙ 均 Ｇ一 ７ ／ ．２ １Ｗ 型 锅炉， 炉和 汽 ５ ３８ — ２ 锅 机 采用 母管 制运 行方 式 。锅炉所 产 蒸汽 一部 分用 于发 电， 另一 部分 用于 给其 他 单 位 供 汽 。供 汽 负荷 波 动 较 大 。
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2、给水全程控制系统的概念：
所谓全程控制系统，是指机组在正常运行、负荷变化和 启停过程中均能进行自动控制的系统。所谓全程包括以 下几个过程：A.锅炉点火、升温升压；B.开始带负荷； C.带小负荷；D.由小负荷到大负荷运行；E.由大负荷又 降到小荷负；F.锅炉灭火后冷却降温降压。 给水全程自动控制的任务是：在上述过程中，控制锅炉 的进水量，以保持汽包水位在正常范围内变化，同时对 锅炉的水循环和省煤器要有保护作用。保持水位和保护 省煤器实际体现在水位和给水流量两个参数的协调。水 位是靠调节给水流量来保持的，而给水流量变化得过分 剧烈，将会对省煤器的安全运行带来威胁。所以，给水 控制的任务实际上包括两方面的内容：即在保持水位在 工艺允许的范围内变化的条件下，尽量保持给水流量稳 定

+
pP
D
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W

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+
PIΒιβλιοθήκη M2PI min高速限制
M3
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低速限制
Z
勺管(泵转速)
给水调节阀
（a）水位调节系统
（b）给水泵出口压力调节系统
图5-8
变速泵一段式给水调节方案
第五章 600MW机组给水控制系统介绍
我厂给水系统由以下几个子控制系统构成，即： · 给水旁路调节阀控制系统； · 变速给水泵转速控制系统(三台泵各自设置一套)； · 给水泵最小流量控制系统(三台泵各自设置一套)。 这三个子系统共同完成给水全程控制的各项任务。在任何负荷下都要维持汽 包水位稳定在设定值，同时要尽可能使给水流量相对稳定，以保护省煤器和 给水管道系统的安全运行；还要保证给水泵工作在安全工作区内。 因全程给水的运行条件变化较大，要求全程给水控制系统的结构形式随运行 条件的变化进行各种切换，且要求切换时无扰。具体的切换有： · 同一系统中控制偏差信号的切换； · 单冲量与三冲量控制系统之间的切换； · 给水泵之间的切换等。
Q m in
Q m ax
b a
n2
c
n1
W1
W2
W
图 4 -3
泵出口压力调整时的工况





综上所述，采用变速泵构成全程给水调节系统时，应考虑设置以下几个子系统： 给水泵转速调节系统。该系统根据锅炉的负荷要求，通过调节给水泵转速的方法 来调整给水量的大小。 给水泵最小流量控制系统。低负荷时为了不使水泵的工作点落在上限特性曲线的 外边，可通过增大水泵再循环流量的办法来维持水泵流量不低于设计要求的最小 流量值。 给水泵出口压力调节系统。该系统的任务是通过调节给水调节阀门的开度来维持 给水泵出口压力，保证给水泵工作点不落在下限工作特性曲线之外及最低压力线 之下。 以上三个子系统中，第一个是必须设置的；第二个子系统，对于现代大型高速给 水泵组来说，自身已设置了这套控制系统，用户一般不必要再另外设计；对第三 个子系统要根据所选泵型的特性及系统设计方案来具体考虑，若能保证水泵安全 运行，则可以不设置该系统。
第三章、 给水泵安全运行的特殊要求


采用变速泵的给水全程控制系统要求给水泵运行在安全工作区 内。电动变速泵的速度控制借助液力齿轮联轴器完成，通过改 p Q m in 变液力联轴器勺管位置的高低，控制工作油量的多少以达到控 制速度的目的。在整个运行过程中，保证泵组的安全运行是至 关重要的问题。 变速给水泵的安全工作区可以在泵的流量—压力特性曲线上表 p m a x 示出来，如图5-2所示。变速泵的安全工作区由六条曲线围成： ①最高转速曲线；②最低转速曲线；③最高压力曲线；④最低 压力曲线；⑤上限特性曲线；⑥下限特性曲线。其中，最高和 最低转速曲线由泵组的调速装置所限制，工作点不会越出其外 边，且高性能现代高速给水泵的出口最高压力均高于管道的承 压能力，所以保证给水泵安全运行应采取的措施主要是不使泵 的工作点处在上限和下限特性曲线之外，不使泵出口压力落入 最低压力线之下。图中的阴影线包围的部分即为变速泵的安全 p m i n 工作区。由图可见，压力高时，安全区范围较宽，压力低时安 全区的范围变窄。图中还作出了锅炉在定压运行和滑压启动过 程中的压力—负荷(给水流量)曲线。定压运行的压力—负荷曲 0 线为一条水平直线，工作点大部分都在安全区以内，仅有一个 小部分落在上限特性曲线以外。如果主给水泵为全容量泵，基 本上可不用采取措施，也能确保水泵安全运行。对于滑压启动 图 4 -2 和运行的单元机组，锅炉在某段时间内的运行压力较低，所以 主给水泵的出口压力也较低，由图5-2可以看出，在滑压运行 中如果负荷较大，压力—负荷曲线可能越出下限特性曲线之外， 此时要采取保证给水泵安全运行的措施。
第四章 一段式给水与两段式给水
1单冲量和三冲量的概念
1.1汽包水位三冲量给水调节系统 A、所谓冲量，是指调节器接受的被调量的信号； B、汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量筒及变 送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置 及变送器、调节器、执行器等组成； C、在汽包水位三冲量给水调节系统中，调节器接受汽包 水位、蒸汽流量和给水流量三个信号，如图所示。其中， 汽包水位H是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会 使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复 到给定值；蒸汽流量信号是前馈信号，其作用是防止由 于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽 流量扰动时的调节质量；蒸汽流量和给水流量两个信号 配合，可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时，测 量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化， 所以给水流量信号作为介质反馈信号，使调节器在水位 还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳 定，起到稳定给水流量的作用。
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定 压 运 行
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滑 压 运 行
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变 速 泵的 流量 — 压 力 特 性 曲 线
无论是定压运行还是滑压运行，低负荷阶段， p 给水泵工作点都会落在上限特性曲线之外，为 防止出现这种情况，最有效的措施是低负荷时 增加给水泵的流量，目前采取的办法是在泵出 口至除氧器水箱之间安装再循环管道，当泵的 流量低于某一设定的最小流量时，再循环门自 动开启，增加泵体内的流量，从而使低负荷阶 段的给水泵工作点也在上限曲线之内。随着机 组负荷的地逐渐增大，给水流量也会增大，当 p 2 流量高于某一设定值时，再循环门将自动关闭。 变速泵下限特性曲线决定了不同压力下水泵的 最大负荷能力。当给水流量较大时，如果安全 p 1 工作区窄，则工作点可能会移到下限特性曲线 之外，这是不能允许的，因此要采取措施加以 防止。目前采用的方法是提高上水管道的阻力， 即关小泵出口流量调节阀门，以提高水泵的出 口压力，使工作点重新移入安全区以内，如图 5-3所示。在滑压运行时，设给水泵工作点在 “a”点处，当机组负荷增大，给水流量要求增 大时，如果水泵仍在该转速下运行，通过开大 给水调节阀门来增大给水流量，则工作点将沿 曲线由“a”点移到“c”点，落在水泵安全工作 0 区以外，这是不允许的。解决问题的办法是关 小给水调节阀门，使泵的出口压力升高，同时 使水泵转速升高，当给水流量达到负荷要求数 值时，工作点将由“a”点移动到“b”点，不会 滑到安全工作区以外，保证了给水泵的安全运 行。

虚假水位是锅炉运行时不真实的水位。虚假水位的产生是由于当汽包压力突降时，炉 水饱和温度下降到压力较低时的饱和温度，使炉水大量放出热量来进行蒸发。于是炉 水内的汽泡增加，汽水混合物体积膨胀，促使水位很快上升，形成虚假水位。当汽包 压力突升时，则相应的饱和温度提高一部分热量被用于加热炉水，而用来蒸发炉水的 热量则减少，炉水中汽泡量减少，使汽水混合物的体积收缩，促使水位很快下降，形 成虚假水位。此外当锅炉内热负荷增加或骤减时，水的比容将增大或减小，也会形成 虚假水位。锅炉负荷突变、灭火、安全门动作、燃烧不稳时，都会产生虚假水位。 在大、中型火力发电厂锅炉汽包水位的变化速度比较快，“虚假水位”现象较为严重， 为了达到生产过程中对汽包水位调节的质量要求，因而广泛采用了三冲量汽包水位调 节系统。 关于测量信号接入调节器的极性说明：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标以 “+”号；反之，当信号值减小时要求关小调节阀，该信号标以“－”号。在给水调节 系统中，当蒸汽流量信号增大时，要求开大调节阀，该信号标以“+”号；给水流量信 号增大时，要求关小调节阀，该信号标以“－”号；当汽包水位升高时，差压减小， 水位测量信号减小，要求关小调节阀，则该信号标以“+”号。
给水自动控制系统
山西漳山发电有限责任公司 生产技术部 郄英杰
第一章、给水全程控制系统的概念
1、给水控制系统的重要性 汽包锅炉给水自动控制的任务是维持汽包水位在设定值。 汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数，它间接地表示 了锅炉负荷和给水的平衡关系。维持汽包水位是保证机炉安全 运行的重要条件。锅炉汽包水位过高，影响汽包内汽水分离装 置的正常工作，造成出口蒸汽中水分过多，结果使过热器受热 面结垢而导致过热器烧坏，同时还会使过热汽温产生急剧变化， 直接影响机组运行的经济性和安全性；汽包水位过低，则可能 使炉水循环泵正常运行工况破坏，造成供水设备损坏或水冷壁 管因供水不足而烧坏。
第二章、给水全程控制系统的主要设备
1 、锅炉给水系统的工艺流程 ： 在热力系统中，通常将除氧器出口到锅炉省煤器之间的 供水管道及所属设备称为给水系统。给水系统的主要设 备有除氧器及给水箱、高压加热器、给水前置泵和给水 泵等。







由除氧器出来的除氧水，经给水前置泵升压后进入主给水泵，主给水泵 升压出来的水到给水母管，然后分成三路： 一路从给水母管经过三级高压加热器加热升温后，依次送至给水操作平 台(即启动用给水调节阀和主给水阀)，给水流量测量装置，然后送至省 煤器；旁路给水容量不小于15%BMCR。 从给水母管上引出一路向过热器的减温器，提供适当压力的减温水。 由给水母管上引出另一路去高压旁路，作为高压旁路减温用水。 给水泵设计一中间抽头，向再热器的减温器提供减温水。再热减温水管 道从给水泵中间抽头引出，通过一个母管进入再热器喷水。 每台泵出口安装一再循环管，直接与除氧器水箱1相连，其作用是通过 测量前置泵与主给水泵之间给水管道上的流量，并调整再循环调节阀的 开度，保证给水泵出口流量大于最小流量。 正常运行时，两台50%容量的电动给水泵向锅炉省煤器供水，一台50% 容量的电动给水泵作为工作给水泵的备用泵。三台给水泵组都是单轴布 置，即主泵和前置泵在同一平台上，它们都是由一台马达驱动。 锅炉给水泵并联运行时，每台泵的流量是相等的，泵并联运行流量偏差 不得超过允许设定范围。