汽轮机DCS控制系统的设计与实现
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汽机的协调系统名词解释及控制方式的解析协调系统名词解释及控制方式的解析协调控制系统Coordinated Control System(简称CCS)系统单元制机组采用炉、机、电集中控制方式,两台机组设一个单元控制室,每台机组按炉、机、电一体化配置热控分散控制系统(DCS distributed control system)。
汽轮机电液控制系统(DEH)可根据CCS汽机主控的流量指令改变调节汽门的开度,实现汽轮机高中压缸联合启动或中压缸启动等不同的启动方式,机组并网后可由CCS遥控,实现机炉协调控制。
单元机组协调控制系统CCS由负荷指令处理回路和机、炉主控制器两大部分构成。
负荷指令处理回路主要实现AGC(automatic generation control 自动发电控制)目标负荷或运行人员目标负荷的选择、一次调频投/切、高低负荷限制、速率限制、负荷闭锁增减以及辅机跳闸RB等功能。
机、炉主控制器是协调控制系统的核心部分,主要实现机炉运行方式及切换和机炉主控指令运算等功能。
CCS协调控制系统的机、炉主控器共有4种运行方式: BASE(基本方式)、TF(turbine follow-up机跟随)、BF(boiler follow-up炉跟随)、CCS(机炉协调方式)。
运行人员可以通过选择汽机、锅炉主控M/A手动、自动来选择不同的运行方式,4种运行方式之间切换是无扰的。
基本方式BASE即手动方式,汽机主控和锅炉主控都为手动控制。
在这种方式下,汽机控制可以处于电功率闭环控制、机前压力闭环控制和阀位控制三种方式;锅炉控制处于手动燃烧调整方式,根据目标负荷大小调节合适的主蒸汽参数。
机跟随turbine follow-up(简称TF)汽机主控自动,控制机组机前主汽压力;锅炉主控手动,控制锅炉燃烧以满足目标负荷需求。
汽机调节器接受机前压力偏差,维持机前压力在设定值。
炉跟随boiler follow-up(简称BF)汽机主控手动,控制主汽门开度以满足目标负荷需求;锅炉主控自动,控制机前压力。
汽轮机控制系统( DEH)设计及操作使用说明上海汽轮机有限企业300MW 机组 DEH 系统说明书DEH 系统使用的是西屋企业的OVATION型集散控制系统。
其先进性在于分别的构造和鉴于微办理器的控制,这两大特色加上冗余使得系统在拥有更强的办理能力的同时提升了靠谱性。
100MB 带宽的高速以太网的高速公路通信使各个控制器之间互相隔绝,又能够通过它来互相联系,能够说是整套系统的一个核心。
系统的主要构成包括:工程师站、操作员站、控制器等。
一、DEH 系统功能汽轮机组采纳由纯电调解液压伺服系统构成的数字式电液控制系统 (DEH) ,供应了以下几种运转方式:操作员自动控制汽轮机自启动自同期运转DCS 远控运转手动控制经过这几种运转方式,能够实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。
1 .基本控制功能工程师站和操作员站的画面是主机控制接口,它是用来传达指令给汽轮机和获取运转所需的资料。
翻开CUSTOM GRAPHIC 窗口,运转人员能够用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。
也能够翻开DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口,选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮,在OPERATOR STATION PROGRAMS 菜单上采纳 DIAGRAM DISPLAY 按钮,在 DISPLAY DIAGRAM 菜单上采纳所需的图号,再按 DISPLAY 按钮,就能调出所需的图形。
基本系统图像全部基本系统图像将机组运转的重要资料供应给运行人员。
屏幕分红不一样的地区,包含一般信息,页面特定信息。
一般信息控制方式—用来表示机组目前全部的控制方式。
这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。
旁路方式-DEH供应一个旁路接口,能够调理再热调理汽阀,以便与外面的旁路控制器相当。
运转人员可依据实质状况选择带旁路运转方式和不带旁路运转方式。
控制设定-主要显示实质值、设定值、目标值和速率。
DCS在电厂热工控制系统中的实施与应用摘要:本文笔者主要针对DCS系统进行分析,分析DCS在电厂热工控制系统中的运用,希望通过笔者的分析,能够进一步优化电厂热工控制系统,为电厂的平稳运行提供参考。
关键词:DCS;电厂;热工控制系统;应用随着我国社会的发展,电厂规模越来越大,电厂控制系统越来越复杂,技术要求也越来越高。
在这种环境下,优化DCS系统能够提高电厂生产运行效果,不仅能够推动电厂实现智能化,也能保证电厂的经济效益。
因此,笔者认为开展DCS在电厂热工系统中的运用分析是非常必要的。
一、DCS系统分析DCS系统它是一种集散性的控制系统,DCS系统与传统的系统相比存在结构上的差异。
DCS系统它是当前一种新型控制系统,是以计算机控制系统为依托,在计算机系统的基础上不断完善系统内部工作环境,从而实现对锅炉、发电机组以及用电装置的控制。
通过计算机系统发出相关指令,实现对汽机、锅炉以及电气系统之间的控制,起到了很好的协调作用。
从DCS系统的结构上看,它主要是由操作人员、工程师以及现场控制站和系统网络构成。
DCS系统这四个组成部分之间有着相互协调的功能,其性质上也存在着一定差异。
在进行DCS系统实际操作时,是通过计算机局域网作为依托,在局域网内对生产资料进行传递交流,并杜绝外界干扰,尤其是在信息传递过程中,相关操作人员需针对数据内容进行操作和控制。
由此可以看出,DCS系统具备安全性和实效性,能够实现很好的系统控制效果。
不仅可以实时控制生产操作,也能有效对生产过程进行监控。
在监控的过程中也能寻找风险,从而提高系统操作水平和企业生产质量。
另外,从DCS系统的运行情况来看,DCS系统具备先进性,但仍然存在拓展性缺陷以及DCS系统其兼容性还需要继续提升,由于当前数据通讯的速度和控制之间有着密不可分的关系,因此DCS系统在运行结果上,其数据通信网络需在数据传输率和准确率上需要大大提升,从而解决数据准确性的问题。
由此可以看出,DCS系统虽然是当前一种新型的控制系统,具备一定的先进性,但仍然存在很多问题,需要企业不断优化。
火电厂DCS自动控制方案的优化与实现发布时间:2022-07-07T01:27:36.128Z 来源:《福光技术》2022年14期作者:刘震赵刚[导读] 近年来,DCS控制系统在科技信息化技术的推动下取得了很大的创新,火电厂的热工自动化程度也随之而得到了新的发展。
本文结合笔者的相关工作经验,对电厂的热工控制系统进行了分析,主要是针对DCS系统中存在的问题进行了分析,同时提出了一些解决措施,希望可以给诸位同行做一些参考和借鉴。
刘震赵刚国家电投集团郑州燃气发电有限公司河南省郑州市 450000摘要:近年来,DCS控制系统在科技信息化技术的推动下取得了很大的创新,火电厂的热工自动化程度也随之而得到了新的发展。
本文结合笔者的相关工作经验,对电厂的热工控制系统进行了分析,主要是针对DCS系统中存在的问题进行了分析,同时提出了一些解决措施,希望可以给诸位同行做一些参考和借鉴。
关键词:火电厂;热工自动控制系统;问题;优化策略1 DCS控制系统概述集散控制系统(简称为DCS系统),是建立在微处理器基础之上的一个控制系统,糅合了屏幕显示技术、通信技术、控制技术和计算机技术等多种自动化技术,所以在精度控制方面以及响应速度、工作可靠性等方面的功能都更加强大也更具优势,同时还具备工作数据的采集和处理能力。
它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式。
其主要特征是它的集中管理和分散控制。
如图1所示,是DCS系统简图。
图1 DCS系统简图2 热工自动控制系统运行过程中存在的问题2.1 DCS系统中的软硬件问题在我们常见的DCS系统中,经常会把BMS、CCS、DEH等相对来说比较重要的控制子系统放置到热控系统当中,其主要原因是因为这几个重要的控制子系统是确保设备安全运行的保障,同时也是确保设备在运行过程中发生故障时,第一时间发挥作用,控制设备停止运作的重要保障。
但是事实情况是,设备在实际运行过程当中,有很多外在的或者人为不可控的因素会对DCS系统产生不利影响,进而影响到设备的安全性和稳定性。
汽轮机 DCS控制系统的设计与实现
摘要:在汽轮机升速过程中,需要将汽轮机组运行过程的安全性和稳定性进
行有效保证采用不同的升速速率条件作为基础对期即将到达临界区的快速冲转进
行顺序控制,并在转速到达额定的范围内后运用PID传统控制方法将汽轮机的转
速进行有效控制,使其保持在一定的范围内。
在并网运行过程中,汽轮机的功率
输出一定要对外机的符合要求进行有效满足,使其调节后的偏差保持在允许的范
围内并采用双闭环、内环、外环等控制对转速功率进行有效管理使得机组中存在
的内扰影响被有效抵御,与此同时,需要在功率控制信号中引入汽轮机调节系统,使其即使发生内扰,机组的功率输出也会保持在外界要求水平之上。
为满足汽轮
机运行工艺要求,需要运用分阶段控制策略对汽轮机的转速进行有效控制。
本文
从DCS概述着手对其进行简要分析,并从汽轮机DCS控制系统各个阶段的设计进
行简要分析,旨在为日后相关人员的研究提供参考性建议。
关键词:汽轮机;DCS;转道控制;控制系统
引言:随着回电机组的容量不断增大,其中具有的参数和自动化仪表和装置
在不断进行有效更新和提升,电厂自动控制水平也在不断进行提升和发展。
随着
时代的发展,传统的机械液压调节系统已经无法适应新时代下的生产要求。
基于此,电子控制技术中的集散控制技术都得到了长足的发展和运用。
汽轮机主要是
运用蒸汽作为其工况的原动机,在电力、冶金、钢铁等领域都具有广泛的运用。
器电机在热电厂具有广泛的运用,并是其主要运用的设备能够与发电机进行组合
运用,合称为汽轮发电机组。
汽轮机自主调节系统属于整个系统电热厂DCS控制
系统中的一部分,若想热电厂进行安全有效的运行就必须将此套系统进项有效的
开发和利用。
一、DCS概述
DCS是一种集散控制系统,能够将计算机技术、控制技术、突破给你新技术和图形显示技术集中到统一控制系统的装置,由于其结构分散,所以导致其生产
过程也具有着分散性,但是其中具有的监视与管理系统具有集中地性质[1]。
DCS 分散控制系统随着现代工业上产自动化的变革与时代发展的需要逐渐形成的综合控制系统,能够有效为人们提供界面通讯功能,不仅如此其还能有效完成过程控制与过程管理,具有现代性和时代性控制系统,在集中管理和分散控制汇总都具有优越的表现。
二、汽轮机DCS控制系统硬件设计
过程控制层是DCS集散控制系统最基础的部分,在其层层其叠压的软件和层次中数据最底层的部分,能够与生产进行直接对接和联系[2]。
该层次直接与现场的各类仪器仪表进行有效连接,例如,变送器、执行器、分析仪表等。
此外,其能够对所连装置中的实时数据进行采集和获取,并且还能对整体过程进行有效的检测和流量控制。
与此同时,其能够与向上联系,与第二层过程管理层进行连接,以此接受上层的操作命令和管理命令,并且还能在同一时间内向上传递装置特性参数和实时采集到的数据。
因此过程控制层的设计质量电厂项目的整体建设安全和投产安全具有直接性联系。
在过程控制层设计中主要包括四个方面:CPU模块选择、电源模块选择、I/O模块选择以及抗干扰设计。
过程管理层通常包含工程师站和操作员站,在集散中央技工之中属于第二层,具有承上启下的作用[3]。
在一般情况下,工程师站、操作员、服务器都会被安置在具有通风设备的中央控制室内,从I/O模块角度而言现场环境具有一定的相适性,不会对其产生一定的影响。
工程师站在DCS系统中属于系统设计工作站,能够为系统设计工程师提供各类其所需要的设计个工具,以此提升组合以及调用资源的效果,在此过程中设计师通过通过工程师站对项目进行组态、编程数据采集等一系列工作,使得项目得以储存到服务器客户端中,并能够有效的被客户机进行访问。
操作员站被操作员进行运用,以此对生产过程中的所有信息进行监视和管理,并通过将操作进行集中显示,使得常规操作控制策略以及控制组态等任务得以有效实现。
在此设计中需要对工程师站和操作员站硬件进行有效设计,使得系统的可靠性得以有效提升。
此外,控制系统网络是DCS的骨架,核心与基础,也需要对其进行,保证整套DCS控制系统的有效运行。
三、汽轮机DCS控制系统软件设计
系统软件的设计和调试也是其中一个重要的环节,在项目实施中是最耗费时间和经历的环节。
一般会对其两方面进行设计[4]。
其一,汽轮机监控画面设计。
汽轮机监控系统界面需要根据机组工艺模型图为基础,对其进行分层,主要包括总体概貌图、汽机水系统图、汽机油系统图汽机轴封系统等。
该系统的实际不仅能对汽轮机组的转速、负荷等操作进行控制,还能对其进行实时监控,使其在规范中进行运行。
汽轮机监控系统的开发运用了PCS7功能,其主要内容是对机主生产、运行参数、机组油系统以及机组水系统等实现可视化的效果,使其能够进行实时机组监管[5]。
在汽轮机监控画面设计中需要从汽轮机总体工艺流程、汽轮机油系统、汽轮机水系统、汽轮机本体监控系统、报警画面以及曲线画面进行设计,以此提升系统整体的监管效果,使其能够对各个环节进行有效监控。
其二,是进行汽轮机控制系统程序设计。
汽轮机DCS系统是汽轮发电组实时控制系统,能对机组的启动、停止、运行等继续拧控制,并且能有效防止事故发生,而此种运用对系统的整体具有较高的要求,需要其具有的稳定性和可靠性极高,能够有效的面对各种突发问题,并根据汽轮发电机的各个参数进行运算,以此为其提供正确的安全指令,使其能够对机组进行实时监控和保护[6]。
由此可知,汽轮机控制系统的程序设计具有重要性。
汽轮机控制系统程序设计中需要连锁保护程序、模拟量监视程序、汽轮机启动过程程序、汽轮机甩负荷程序进行设计,从各个方面对整体系统进行有效保护,从而提升系统的运行性能。
结束语
总而言之,电厂汽轮机的生产工艺比较复杂,具有极高的危险性,炫耀对齐进行有效的控制以此提升其自身具有的安全性和稳定性。
一方面其在工艺复杂同时包含着很多技术,需要对软件和硬件进行有效的运用。
需要对其中具有的硬件性能进行合理运用,以此提升其具有的安全性和可靠性,并需要对其中具有的调节系统进行合理设计,进而实现运用软件提升组态的实用性和可靠性。
另一方面本控制系统的运行能够有效的满足各项指标和要求,并对其中具有的复杂工艺需要进行满足。
汽轮机DCS系统在进行运用之后具有高度稳定性,能够对转速和负荷进行大面积的控制,操作简单,具有高度的自动化特点,不仅在运行中能够具
减少摩擦和耗损,使得维护投入和维修次数不断减少,还能使其运行的效果和自动化水平不断提升,以此保证符合的精准控制。
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