火电厂计算机控制复习题.教学文案

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火电厂计算机控制题型整理库

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一、填空题1.常见的协调控制方式包括:、、。

2.模拟量是指的量;开关量是指过程量。

3.A/D转换器是将转换为的设备。

4.在软件中进行数字滤波的方法有、和。

5.过程信号的类型包括:、、。

6.炉膛安全监控系统有、两大部分7.DCS是一个多功能分级控制系统的结构体系,包含了四层结构:级、级、级、级。

8.汽轮机监测仪表系统监测的基本参数包括:、、、、、以及零速、相位角等。

9.再热汽温的常用控制手段有和两大部分10.炉膛安全监控系统有、两大部分二简答题1.简述分散控制系统中“分散”的含义。

2.简述模拟量、开关量、脉冲量的区别。

3.炉膛安全监控系统的主要功能及其硬件设备组成?4.单元机组协调控制系统的含义与功能5. 简述数据采集系统输入的物理量信号类型及其特点。

6. 简述以锅炉跟随为基础的协调控制方式的控制策略。

7. 简述RB和RD指令在负荷控制中的作用。

8. 简述过热汽温控制的意义与任务。

三、写出下列英文缩写的中文全称1.DAS:S:3.DEH:4.TSI:5.FSSS:6.EWS7.AO 8.MFT 9.SCS: 10.ETS:11.BPS: 12.FCS: 13.ECS: 14.OIS: 15.DI:四分析题1、填补DCS系统图中空白框所表示的各子系统,并简述各子系统的功能。

2、绘制串级三冲量给水控制系统的基本逻辑结构,并解释其控制过程和特点3、绘制锅炉送风控制系统氧量校正回路的基本逻辑结构,并解释其控制特点。

4、依据以锅炉跟随为基础的CCS机炉主控制器的逻辑结构图,写出锅炉负荷指令N和PI调节器入口端信号ΔNp的传递函数,并说明传递函数中各项的作B用。

火电厂计算机控制课件

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要依据。
火电厂计算机控制系统在节能减排中的应用
01
02
03
能源管理
系统能够对火电厂的能源 使用情况进行实时监控和 管理,优化能源配置,降 低能源消耗。
排放控制
系统能够对火电厂的排放 物进行监测和控制,确保 排放符合环保标准,减少 对环境的污染。
节能技术应用
系统能够支持各种节能技 术的应用,如变频器、永 磁电机等,进一步提高节 能减排效果。
火电厂计算机控制课件
CONTENTS
• 火电厂计算机控制概述 • 火电厂计算机控制系统的主要
构成 • 火电厂计算机控制系统的功能 • 火电厂计算机控制系统的应用
实例 • 火电厂计算机控制系统的未来
发展趋势
01
火电厂计算机控制概述
火电厂计算机控制系统的定义与特点
总结词
火电厂计算机控制系统是指利用计算机技术对火电厂的发电过程进行监测、控制和优化的集成系统。其主要特点 包括自动化、高效、安全和可靠。
提供数据支持。
火电厂计算机控制系统在安全管理中的应用
安全监测
01
系统能够对火电厂的各种安全指标进行实时监测,及时发现安
全隐患,提高安全管理水平。
紧急响应
02
在发生紧急情况时,系统能够快速响应,启动相应的应急预案
,最大程度地减少人员伤亡和财产损失。
事故分析
03
系统能够记录事故发生时的各种数据,为事故原因分析提供重
数据备份
定期备份重要数据,防止数据丢失。
系统故障处理
01
故障诊断
准确判断故障原因,避免误操作 。
紧急处理
02
03
预防措施
在故障发生时采取紧急措施,减 小损失。

火电厂热工自动控制技术及应用知识点总结

火电厂热工自动控制技术及应用知识点总结

自动控制系统基础概论热工对象动态特性常规控制规律PID控制的特点比例控制(P控制)积分控制(I控制)微分控制(D控制)控制规律的选择:单回路控制概述被控对象特性对控制质量的影响:测量元件和变送器特性对控制质量的影响调节机构特性对控制质量的影响单回路系统参数整定串级控制串级控制系统的组成(要求会画控制结构图)串级控制系统的特点串级控制系统的应用范围串级控制系统的设计原则:前馈-反馈控制概述静态前馈,动态前馈前馈-反馈控制前馈-串级控制比值控制分程控制大迟延控制系统补偿纯迟延的常规控制预估补偿控制多变量控制系统耦合程度描述解耦控制系统设计火电厂热工控制系统汽包锅炉蒸汽温度控制系统过热蒸汽温度控制再热蒸汽温度一般控制方案汽包锅炉给水控制系统概述给水流量调节方式给水控制基本方案:给水全程控制:600MW机组给水全程控制实例锅炉燃烧过程控制系统概述被控对象动态特性燃烧过程控制基本方案燃烧控制中的几个问题单元机组协调控制系统概述负荷指令处理回路正常情况下负荷指令处理异常工况下的负荷指令处理负荷指令处理回路原则性方框图机炉主控制器机炉分别控制方式机炉协调控制方式直流锅炉控制系统直流锅炉特点直流锅炉动态特性直流锅炉基本控制方案直流锅炉给水控制系统直流锅炉过热汽温控制系统自动控制系统基础概论1. 控制系统的组成与分类1. 控制系统的组成及术语控制系统的四个组成部分: 被控对象,检测变送单元,控制单元,调节机构.2. 控制系统的分类:按结构分: 单变量控制系统, 多变量控制系统按工艺参数分: 过热汽温控制系统, 主蒸汽压力控制系统按任务分: 比值控制系统, 前馈控制系统按装置分: 常规过程控制系统, 计算机控制系统按闭环分: 开环控制系统, 闭环控制系统按定值的不同分: 定值控制系统, 随动控制系统, 程序控制系统3. 过渡过程: 从扰动发生,经过调节,直到系统重新建立平衡.即系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程,即为控制系统的过渡过程.2. 控制系统的性能指标1. 衰减比和衰减率: 衡量稳定性2. 最大偏差和超调量: 衡量准确性3. 调节时间: 衡量快速性4. 余差(静态偏差): 衡量静态特性热工对象动态特性1. 有自平衡能力对象1. 一阶惯性环节:2. 一阶惯性环节加纯迟延:3. 高阶惯性环节:4. 高阶惯性环节加纯迟延:2. 无自平衡能力对象1. 积分环节:2. 积分环节加纯迟延:3. 有积分的高阶惯性环节:4. 有纯迟延和积分的高阶惯性环节:常规控制规律PID控制的特点1. 原理简单,使用方便2. 适应性强3. 鲁棒性强比例控制(P控制)1. 控制规律: ; :比例增益:比例带,工程上用来描述控制作用的强弱.比例带越大,偏差越大.2. 控制特点:动作快有差控制积分控制(I控制)1. 控制规律:; :积分时间2. 控制特点:动作不及时无差控制3. PI控制: I控制响应慢,工程上很少有单独使用,一般都是PI控制控制规律:; P控制看作粗调,I控制看作细调.控制作用具有: 比例及时作用和积分作用消除偏差的优点.4. 积分饱和及其措施:积分饱和: 积分过量,在单方面偏差信号长时间作用下,其输出达到上下限时,其执行机构无法再增大.措施: 积分分离手段: 当偏差较大时,在控制过程的开始阶段,取消积分作用,控制器按比例动作,等到被调量快要接近给定值时,才能产生积分作用,依靠积分作用消除静态偏差.微分控制(D控制)1. 控制规律: ;2. 控制特点:超前控制3. 实际微分: 为什么采用实际微分控制:理想微分物理上不可能实现避免动作频繁,影响调节元件寿命4. PD控制: 控制规律: ;扰动进入系统的位置离输出(被调量)越远,对系统工作的影响就越小.控制通道的时间常数和迟延时间对控制质量的影响前馈-串级控制的应用场景:分程控制扩大调节阀的可调比大迟延控制系统补偿纯迟延的常规控制1. 微分先行控制方案2. 中间反馈控制方案前馈解耦导前温度: 刚通过减温器之后的蒸汽温度以导前蒸汽温度为副参数,过热蒸汽温度为主参数的串级控制系统3. 过热蒸汽温度分段控制系统:1. 过热蒸汽温度分段控制系统:缺点: 当机组负荷大范围变化时,由于过热器吸热方式不同.一级减温器出口蒸汽温度降低,为保持不变,必须减少一级减温器喷水量;二级减温器出口蒸汽温度升高,因此要增加二级减温器喷水量.造成负荷变化时两级减温器喷水量相差很大,使整个过热器喷水不均匀,恶化二级喷水减温调控能力,导致二级过热器出口温度超温.2. 按温差控制的分段控制系统:与第一种方案的差别在于: 这里以二级减温器前后的温差(-)作为第一段控制系统的被调量信号送入第一段串级的主调节器PI3.当负荷增大时,主调节器PI3的设定值随之减小,这样有(-)>T0,PI3入口偏差值增大,这意味着必须增大一级喷水量才能使下降,从而使温差(-)减小.这样平衡了负荷增加时一级喷水量和二级喷水量.该方案为串级+前馈控制策略. 后屏出口过热器出口蒸汽温度设定值由两部分组成,第一部分由蒸汽流量代表的锅炉负荷经函数发生器后给出基本设定值,第二部分是运行人员可根据机组的实际运行工况在上述基本设定值的基础上手动进行设置.虽然系统是控制后屏过热器出口温度蒸汽,用蒸汽温度信号经过比例器乘以常数K后代表后屏过热器出口蒸汽温度,其原因是蒸汽温度与蒸汽温度变化方向一致;且蒸汽温度信号比蒸汽温度信号动态响应快,能提前反映扰动对蒸汽温度的影响,有利于控制系统快速消除干扰.主调节器PID1的输出与总风量,燃烧器摆角前馈信号组合构成副调节器PID2的设定值,副调节器的测量值为一级减温器出口温度.PID2输出控制一级其控制原理如下:正常情况下即当再热蒸汽温度处于设定值附近变化时,由调节器PID1改变烟气挡板开度来消除再热蒸汽温度的偏差,蒸汽流量D作为负荷前馈信号通过函数模块去直接控制烟气挡板.当的参数整定合适时,能使负荷变化时的再热蒸汽温度保持基本不变或变化很小.反向器-K用以使过热挡板与再热挡板反向动作.喷水减温调节器PID2也是以再热蒸汽温度作为被调信号,但此信号通过比例偏置器±Δ被叠加了一个负偏置信号(它的大小相当于再热蒸汽温度允许的超温限值).这样,当再热蒸汽温度正常时,调节器PID2的入口端始终只有一个负偏差信号,它使喷水阀全关.只有当再热蒸汽温度超过规定的限值时,调节器的入口偏差才会变为正,从而发出喷水减温阀开的指令,这样可防止喷水门过分频繁的动作而降低机组热经济性.2. 采用烟气再循环调节手段的再热蒸汽温度控制系统其控制原理如下:再热蒸汽温度T 在比较器Δ内与设定值(由A 产生)比较,当蒸汽温度低时,偏差值为正信号,此信号进入调节器PID1,其输出经执行器去调节烟气挡板开度,增大烟气再循环量,以控制再热蒸汽温度.在加法器2中引入了送风量信号V 作为前馈控制信号和烟气热量(烟温×烟气流量)修正信号,送风量V 反映了锅炉负荷大小,同时能提前反映蒸汽温度的变化.当V 增加时,蒸汽温度升高,相应的烟气再循环量应减少,故V 按负向送入调节器.函数模块是用来修正风量和再循环烟气量的关系的.通过乘法器由烟温信号调整再循环烟气流量.当再热蒸汽超温时,比较器输出为负值,PID1输出负信号直至关闭烟气再循环挡板,烟气再循环失去调温作用.同时,比较器的输出通过反相器- K 1,比例偏置器±Δ去喷水调节器PID2,开动喷水调节阀去控制再热蒸汽温度,蒸汽温度负偏差信号经反相器-K2去偏差报警器,实现超温报警,同时继电器打开热风门,用热风将循环烟道堵住,防止因高温炉烟倒流入再循环烟道而烧坏设备.当再热蒸汽温度恢复到设定值时,比较器输出为零,PID2关闭喷水门,偏差报警信号通过继电器关闭热风门,烟气再循环系统重新投入工作.3. 采用摆动燃烧器调节手段的再热蒸汽温度控制系统燃烧器上倾可以提高炉膛出口烟气温度,燃烧器下倾可以降低炉膛出口烟气温度.燃烧器控制系统是一个加前馈的单回路控制系统,再热蒸汽温度设定值是主蒸汽流量经函数发生器,再加操作员可调整的偏置量A构成.PID1调节器根据再热器出口蒸汽温度T与再热蒸汽温度设定值偏差来调整燃烧器摆角.为了抑制负荷扰动引起的再热蒸汽温度变化,系统引入了送风量前馈信号,该信号能反映负荷和烟气侧的变化.送风量前馈信号和反馈控制信号经加法器4共同控制燃烧器摆角.A侧再热器出口蒸汽温度和B侧再热器出口蒸汽温度各有两个测量信号,正常情况下选择A,B两侧的平均值作为燃烧器摆角控制的被调量.燃烧器摆角控制为单回路的前馈-反馈控制系统,再热器出口蒸汽温度设定值由运行人员手动给出.再热器出口蒸汽温度设定值和实际值的偏差经PID调节器后加上前馈信号分别作为燃烧器摆角的控制指令.前馈信号由蒸汽流量经函数发生器后给出.当再热蒸汽温度偏低时,燃烧器摆角向上动作;当再热蒸汽温度偏高时,燃烧器摆角向下动作. 2. 再热蒸汽温度喷水减温控制系统汽包锅炉给水控制系统给水控制任务: 使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在规定的范围内,同时保持稳定的给水流量.对象特性: 给水流量扰动的三个体现方面:4. 虚假水位现象: 当锅炉蒸发量突然增加时,汽包水下面的气泡容积也迅速增大,即锅炉的蒸发强度增强,从而使水位升高.给水控制基本方案:1. 单冲量给水控制系统: 汽包水位和水位给定值调节的反馈控制系统某600MW发电机组给水热力系统示意图,机组配三台给水泵,其中一台容量为额定容量30%的电动给水泵,两台容量各为额定容量50%的汽动给水泵.电动给水泵一般是作为启动泵和备用泵,正常运行时用两台汽动给水泵,两台汽动给水泵由小汽轮机驱动,其转速控制由独立的小汽轮机电液控制系统(micro-electro hydraulic control system,MEH)完成,MEH系统的转速给定值是由给水控制系统设置,MEH 系统只相当于给水控制系统的执行机构.在高压加热器与省煤器之间有主给水电动截止阀、给水旁路截止阀和约15%容量的给水旁路调节阀.2. 给水控制系统1. 水位控制系统汽包水位控制系统如图所示,它是单冲量和串级三冲量两套控制系统构成,汽包水位设定值由运行人员在操作台面上手动设定.当锅炉启动或负荷小于15%额定负荷阶段,控制系统是通过调节器PID1调节给水旁路的调节阀开度来控制给水量以维持汽包水位,而此时切换器T2接Y端,通过调节器PID5调节电动给水泵的转速来维持给水泵出口母管压力与汽包压力之差.当旁路调节阀开到80%时,由SCS (Sequence control system, 顺序控制系统)完成开主给水电动阀,关旁路截止阀.当负荷在15%额定负荷以上,但小于30%额定负荷时,切换器T1接Y端,切换器T2接N端,这时汽包水位设定值的偏差经调节器PID2,并经调节器PID6控制给水泵转速来调节给水流量达到维持汽包水位目的.同时当机组负荷升至20%额定负荷时,第一台给水泵开始冲转升速.当负荷大于30%额定负荷,切换器T1接N端,给水控制切换为三冲量给水控制.汽包水位控制指令由两个串级调节器PID3和PID4根据汽包水位偏差、主给水流量和主蒸汽流量三个信号形成.水位设定值与汽包水位偏差经调节器PID3 后,加主蒸汽流量信号作为副回路PID4的设定值,副回路副参数为主给水流量,经PID运算后作为给水泵控制的设定值.当负荷大于30%额定负荷时,第一台汽动给水泵并入给水系统.当负荷达40%额定负荷时,第二台汽动给水泵开始冲转升速.当负荷达60%额定负荷时,第二台汽动给水泵并入给水系统,撤出电动给水泵,将其投入热备用.机组正常时,是通过改变两台汽动给水泵的转速来调节给水量.由于给水泵的工作特性不完全相同,为稳定各台给水泵的并列运行特性,避免发生负荷不平衡现象,设计了各给水泵出口流量调节回路,将各给水泵的出口流量和转速指令的偏差送入各给水泵调节器(PID6、 PID7 和PID8)的入口,以实现多台给水泵的输出同步功能.GAIN CHANGER & BALANCER作用是根据给水泵投入自动的数量,调整控制信号的大小.拇入自动数目越大,控制信号越小.2. 给水泵最小流量控制汽机跟随控制方式:控制特点: 锅炉侧调负荷,汽机侧调汽压. 在保证主蒸汽压力稳定的情况下,汽轮机跟随锅炉而动作.优点: 在运行中主蒸汽压力相对稳定,有利于发电机组的安全经济运行.机炉协调控制方式控制特点: 在负荷调节动态过程中,机炉协调控制可以使汽压在允许的范围内波动,这样可以充分利用锅炉蓄热,使单元机组较快适应负荷变化,同时主蒸汽压力p T的变动范围也不大,因而机组的运行工况比较稳定.调节燃料量M控制主蒸汽压力p T(或机组负荷) 调节送风量V控制过剩空气系数(烟气含氧量) 调节引风量V控制炉膛压力p汽轮机控制系统为工频电液控制系统时:另一种送风控制系统方案. 锅炉指令BD经过函数发生器f2(x)后形成一个风量指令,氧量调节器输出σ对锅炉指令BD进行修正.3. 引风控制系统: 引风控制系统的任务是保证一定的炉膛压力. 由引风量改变到炉膛压力变化其动态响应快,测量也容易,因此一般采用单回路即可.3. 燃烧控制系统基本方案锅炉指令BD作为给定值送到燃料控制系统和送风控制系统,使燃料量和送风量同时改变,使燃烧率与机组要求的燃烧率相适应,保证风量与燃料量比例变化; 同时送风量作为前馈信号通过引到引风调节器PI4,改变引风量以平衡送风量的变化,使炉膛压力p s不变或变化很小.由于所有调节器都采用PI控制规律,因此,调节过程结束时,主蒸汽压力P T,燃烧经济性指标O2和炉膛压力p s,都稳定在给定值上;而锅炉的燃料量M,送风量V和引风量V都改变到与要求的燃烧率相适应的新数值上.总燃料量(总发热量)的构成形式为其中: O为燃油量,k o为燃油发热系数,M c为总煤量,k MQ为煤发热系数.当M c不变,而煤种变化造成发热量增加时,刚开始M也不变,但随着炉膛发热量的增加,D Q增大,D Q>M,由积分器正向积分增大k MQ,使M增大,直至M=D Q3. 增益自动调整乘法器为燃料调节对象的一部分,选择合适的函数,则可以做到不管给煤机投入的台数如何,都可以保持燃料调节对象增益不变,这样就不必调整燃料调节器的控制参数了.增益调整与平衡器,就是完成该功能.4. 风煤交叉限制在机组增减负荷动态过程中,为了使燃料得到充分燃烧,需要保持一定的过量空气系数. 因此,在机组增负荷时,就要求先加风后加煤;在机组减负荷时,就要求先减煤后减风.这样就存在一个风煤交叉限制.锅炉指令BD经函数器f1(x)后转换为所需的风量,风量经函数器f2(x)转换为相应风量下的最大燃料量,燃料量经函数器后转换为该燃料量下的最小风量.当增加负荷时,锅炉指令BD增大,在原风量未变化前,低值选择器输出为原风量下的最大燃料量指令,即仍为原来锅炉指令BD.在风量侧,锅炉指令BD增大,则其对应的风量指令增大,大于原燃料量所需最小风量,经高值选择后作为给定值送至送风控制系统以增大风量.只有待风量增加后,锅炉燃料的给定值才随之增加,直到与锅炉指令BD一致.由此可见,由于高值选择器的作用,风量控制系统先于燃料控制系统动作.由于低值选择器的作用,使燃料给定值受到风量的限制,燃料控制系统要等风量增加后再增加燃料量.同理,减负荷时,由于低值选择器的作用,燃料给定值先减少.由于高值选择器的作用,使风量给定值受到燃料量限制,风量控制系统要等待燃料量降低后再减少风量.上图为煤粉锅炉燃料系统的一般控制方案.其中虚框1的功能是完成总燃料量(发热量)的测量与修正.虚框2的功能是燃料侧的风煤交叉限制.5. 风机调节本节下略单元机组协调控制系统概述1. 单元机组协调控制系统的基本组成2. 机组负荷控制系统被控对象动态特性3. 机组负荷控制系统被控对象动态特性1. 单元机组动态特性:当汽轮机调门开度动作时,被调量p E和p T的响应都很快,即热惯性小.当锅炉燃烧率改变时,被调量p E和p T的响应都很快,即热惯性小.2. 负荷控制系统被控对象动态特性1. 机组主机,主要辅机或设备的故障原因有两类跳闸或切除,这类故障的来源是明确的,可根据切投状况加以确定工作异常,其故障来源是不明确的,无法直接确定,只能通过测量有关运行参数的偏差间接确定.2. 对机组实际负荷指令的处理方法有四种: 负荷返回RB, 快速负荷切断FCB, 负荷闭锁增/减BI/BD, 负荷迫升/迫降RU/RD. 其中,负荷返回RB和快速负荷切断FCB是处理第一类故障的;负荷闭锁增/减BI/BD 和负荷迫升/迫降RU/RD是处理第二类故障的.1. 负荷返回RB负荷返回回路具有两个主要功能: 计算机组的最大可能出力值;规定机组的负荷返回速率.发电机组负荷返回回路的设计方案: 该机组主要选择送风机,引风机,一次风机,汽动给水泵,电动给水泵及空气预热器为负荷返回监测设备.当其中设备因故跳闸,则发出负荷返回请求,同时计算出负荷返回速率.RB目标值和RB返回速率送到如图13-9所示的负荷指令处理回路中去.2. 负荷快速切断FCB当机组突然与电网解列,或发电机,汽轮机跳闸时,快速切断负荷指令,实现机组快速甩负荷.主机跳闸的负荷快速切断通常考虑两种情况: 一种是送电负荷跳闸,机组仍维持厂用电运行,即不停机不停炉; 另一种是发电机跳闸,汽轮机跳闸,由旁路系统维持锅炉继续运行,即停机不停炉.负荷指令应快速切到0(锅炉仍维持最小负荷运行).负荷快速切断回路的功能与实现和负荷返回回路相似.只不过减负荷的速率要大得多.3. 负荷闭锁增/减BI/BD当机组在运行过程中,如果出现下述任一种情况:任一主要辅机已工作在极限状态,比如给风机等工作在最大极限状态燃料量,空气量,给水流量等任一运行参数与其给定值的偏差已超出规定限值.认为设备工作异常,出现故障.该回路就对实际负荷指令加以限制,即不让机组实际负荷指令朝着超越工作极限或扩大偏差的方向进一步变化,直至偏差回到规定限值内才解除闭锁.4. 负荷迫升/迫降RU/RD对于第二类故障,采取负荷闭锁增/减BI/BD措施是机组安全运行的第一道防线.当采用BI/BD措施后,监测的燃料量,空气量,给水流量等运行参数中的任一参数依然偏差增大,这样需采取进一步措施,使负荷实际负荷指令减小/增大,直到偏差回到允许范围内.从而达到缩小故障危害的目的.这就是实际负荷指令的迫升/迫降RU/RD,负荷迫升/迫降是机组安全运行的第二道防线.负荷指令处理回路原则性方框图该负荷指令处理回路功能的1原则性框图,是在正常工况下符合指令处理原则性方案上,添加了异常工况下相应负荷指令处理功能.锅炉跟随方式在大型单元机组负荷控制中只是作为一种辅助运行方式.一般当锅炉侧正常,机组输出电功率因汽轮机侧的原因而受到限制时,如汽轮机侧的主、辅机或控制系统故障,汽轮机控制系统处2. 汽轮机跟随方式机组负荷响应速度慢,不利于带变动负荷和参加电网调频.这种负荷控制方式适用于带基本负荷的单为了克服正反馈,应以汽轮机的能量需求信号而不是实际的消耗能量信号作为对锅炉的能量要求信号,即应以蒸汽流量的需求(称为目标蒸汽流量)而不是实际蒸汽流量作为锅炉的前馈控制信号.为此必须对p1进行修正,以形成目标蒸汽流量信号.直流锅炉控制系统上面两种控制方案均没有考虑过热汽温对燃料量和给水流量的动态响应时间差异,,会造成燃水比的动态不匹配,使得过热汽温波动大.为此提出一种燃料-给水控制原则性方案:可以选择锅炉受热面中间位置某点蒸汽温度(又称为中间点温度或微过热温度)作为燃水比是否适当的信号.这是一个前馈-串级调节系统,副调节器PID2输出为给水流量控制指令,通过控制给水泵的转速使得锅炉总给水流量等于给水给定值,以保持合适的燃水比.主调节器PID1以中间点温度为被调量,其输出按锅炉指令BD形成的给水流量基本指令进行校正,以控制锅炉中间点汽温在适当范围内.控制系统可分同负荷下的分离器出口焓值给定值.焓值给定值加上PID1输出的校正信号构成给定值SP2,由分离器出口压力和温度经焓值计算模块算出分离器出口焓值,该出口焓值与给定值SP2的偏差经调节器PID2 进行PID运算后,作为校正信号,对给水基本指令进行燃水比校正. 调节器PID3的给定值SP3是由,锅炉指令BD指令给出的给水流量基本指令加上调节器PID2输出的校正信号构成.调节器PID3根据锅炉总给水流最与流量给定值SP3的偏差进行PID运算,输出作为给水流量控制指令调节给水泵转速来满足机组负荷变化对锅炉总给水流量的需求.3. 采用焓增信号的给水控制方案在上图所示的给水控制系统中,由调节器PID3根据给定值SP3与省煤器入口给水流量(锅炉给水流量)的偏差向给水泵控制回路发出给水流量控制指令,在给水泵控制回路中,通过调节给水泵转速来实现调节给水流量的要求.在此重点分析给水流量给定值SP3的形成.当锅炉负荷在35%~ 100%MCR范围内,没有循环水流量和省煤器入口最小流量限制时,省煤器入口给水流量(锅炉给水流量)给定值SP3为水吸收的热量焓增焓增修正其中的水吸收的热量和焓增如图所示给出.。

火电厂计算机控制考试资料

火电厂计算机控制考试资料

1电厂信息化总体结构:第一层DSS(决策支持系统)第二层VMS(视频监控系统),MIS(管理信息系统)第三层SIMU(仿真研究系统),SIS(厂级监控信息系统)第四层DCS/PLC(过程控制系统)2、什么是计算机控制系统:以自动控制理论和计算机为基础,采用计算机对生产过程进行数据采集、运行监督、数字控制盒操作管理系统。

3、计算机控制系统的组成:采样器、A/D转换、保持器、D/A转换4、DCS和FCS的区别:(1)干一样的活,设计和技术水平上的差异(2)结构不同(3)通信协议不同(独家通信协议和开放式标准通信协议)(4)成本不同(投资,安装,调试FCS成本均低)(5)服务对象不同(DCS为机组级自动化服务,SIS为全厂综合优化服务)(6)主要功能不同(DCS主要功能是监控,SIS则是管理和优化)(7)系统目标不同(DCS以稳定和安全为目标,SIS以优化运行为目标)5、SIS和MIS的区别:(1)服务范畴不同(SIS属于实时生产过程管理,MIS属于企业管理现代化范畴)(2)实时性要求不同6、大型火电机组热工自动化主要着重于:控制C,报警A,监测M,保护P7、为达到上述目标,需要投入的系统:数据采集系统DAS、机组协调控制系统CCS、顺序控制系统SCS、锅炉炉膛安全监控系统FSSS、汽轮机数字电液控制系统DEH、旁路控制系统BPS、汽轮机监视仪表TSI、汽轮机紧急跳闸系统ETS、电气控制系统ECS8、过程控制计算机硬件由主机、通用外部设备、过程输入/输出设备、人机联系设备和通信设备组成。

软件由系统软件和应用软件组成。

9、计算机控制系统的结构形式:①数据采集系统DAS,功能:不仅具有数据采集和处理的功能,还能为操作人员提供反映生产过程工况的各种数据,并相应的给出操作指导信息供操作人员参考。

特点:结构简单,控制灵活和安全,但是要由人工操作,速度受到限制,不能控制多个对象②直接数字控制系统DDC,功能:除了能够实现PID调节规律外,还能实现多回路串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解耦控制等复杂的控制规律。

火电厂计算机控制试卷A

火电厂计算机控制试卷A

火电厂计算机控制考试试题姓名:✍得分:一、填空题(每空1分,共25分)1、计算机控制系统就是由____________、执行机构、_________、测量部件等组成。

2、过程通道包括:____________、____________、开关量输入通道、开关量输出通道.3、常用的数据结构包括_______、_____和队列、______和二叉树4、数字PID控制算法有________和________两种算式5、常用的复杂控制系统:____________、_______________、纯滞后补偿控制、解耦控制系统。

6、串级控制系统的控制方式有两种,一种是____________,另一种是____________。

7、预测控制有多种算法,如____________、____________、模型预测启发控制、广义预测控制等,基本都包括____________、____________和____________三个部分。

8、常见的网络拓扑结构有________、_________和________三种9、一个完备的计算机系统应该包含计算机的______和______10、差错控制技术中采用的纠错编码主要有____________、____________和循环冗余码。

二、选择题:(每题1.5分,共24分)每题只有一个正确答案,请将正确答案的序号填入括号内。

1、目前网络传输介质中传输速率最高的是()。

A、双绞线B、同轴电缆C、光缆D、电话线2、WIN XP中,当屏幕上有多个窗口时,()是活动窗口。

A、可以有多个窗口B、有一个固定的窗口C、没有被其他窗口盖住的窗口D、一个标题栏颜色与众不同的窗口3、计算机配置的内存的容量为512MB或1GB以上,其中的512MB是指()。

A.512×1000×1000×8个字节 B.512×1000×1000个字节C.512×1024×1024×8个字节 D.512×1024×1024个字节4、下列哪个不是计算机控制系统的组成部件()。

火电厂计算机控制试卷B

火电厂计算机控制试卷B

火电厂计算机控制考试试题姓名:✍得分:一、填空题(每空1分,共25分)1、计算机控制系统就是由过程控制计算机、_________、被控对象、_________等组成。

2、模拟量输入通道一般由I/V变换、多路开关._________、采样/保持器、_________、接口及逻辑控制电路等组成。

3、顺序结构包括_______、_______、_______和队列。

4、微分算法的改进有______________和______________。

5、过程通道的干扰主要有______________和______________。

6、常用的复杂控制系统:串级控制系统、前馈—反馈控制系统、____________、_______________。

7、系统软件一般包括__________、__________和__________。

8、DCS的结构分为__________、__________和__________。

9、电通信可以分为:____________、____________、____________。

10、几种常见基带信号编码:__________、__________、归零码、__________、差动曼彻斯特码。

二、选择题(每题1.5分,共24分)每题只有一个正确答案,请将正确答案的序号填入括号内。

1、下列哪个不是过程控制计算机的硬件组成部件()。

A、主机B、通用外部设备C、人机联系设备D、操作系统2、下列哪一个是新一代DCS系统广泛采用的上位机操作系统。

()。

A、Windows 2000/NTB、OS/2系统C、UNIX系统D、Linux系统3、计算机配置的内存的容量为512MB或1GB以上,其中的1GB是指()。

A.1000×1000×1000×8个字节 B.1000×1000×1000个字节C.1024×1024×1024×8个字节 D.1024×1024×1024个字节4、共模干扰又叫()。

发电厂计算机控制(095306)-复习资料

发电厂计算机控制(095306)-复习资料

发电厂计算机控制(095306)-复习资料一、填空题1、离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于____1______参考答案:1.单位圆内;答案解析:无2、扰动通道的放大系数影响稳态误差,扰动通道的放大系数越小,稳态误差越___1___,控制精度越______2____。

参考答案:1.小;2.高;答案解析:无3、可以用____1___和_____2___来衡量计算机控制系统的稳定程度。

参考答案:1.相角裕量;2.幅值裕量;答案解析:无4、与连续系统不同,采样系统由于____1____的位置不同,所得闭环系统脉冲传递函数不同。

参考答案:1.采样开关;答案解析:无5、根据采样定理,如果采样周期过大则采样后的信号将会____1_____参考答案:1.失真;答案解析:无6、为了避免量化非性引起控制器产生死区或极限环,设计时应尽量使控制器的极点____1______参考答案:1.远离单位圆;答案解析:无7、计算机控制系统中含有五种信号形式变换,其中____1____、__2____、____3___三种信号变换最重要。

参考答案:1.采样;2.量化;3.恢复;答案解析:无8、大林算法的设计目标是设计一个合适的数字控制器,使整个系统的闭环传递函数使整个系统的闭环传递函数为____1____环节。

参考答案:1.一阶惯性加纯滞后;答案解析:无1、为了避免量化非性引起控制器产生死区或极限环,设计时应尽量使控制器的极点____1______参考答案:1.远离单位圆;答案解析:无2、扰动通道的放大系数影响稳态误差,扰动通道的放大系数越小,稳态误差越___1___,控制精度越______2____。

参考答案:1.小;2.高;答案解析:无3、计算机控制系统中含有五种信号形式变换,其中____1____、__2____、____3___三种信号变换最重要。

参考答案:1.采样;2.量化;3.恢复;答案解析:无4、计算机控制系统的性能动态指标包括:超调量、____1____、振荡次数、____2___、峰值时间。

600MW火力发电热控程序控制题库

600MW火力发电热控程序控制题库

600MW火力发电热控程序控制点检题库[一]名词解释<一>初级题编号:21题目:热工测量答案:在发电厂中,是指热力生产过程中各种热工参数(如温度、压力、流量、液位等)的测量方法。

编号:22题目:热工测量仪表答案:在发电厂中,是指用来测量热工参数的仪表。

编号:23题目:测量误差答案:测量结果与被测量真实值之间存在的差值,通常称为测量误差。

测量误差有大小、正负和单位。

编号:24题目:顺序控制答案:根据生产过程预先规定好的顺序,在各种输入信息的作用下,使各个控制对象有条不紊地、有步骤地自动按顺序动作。

编号:25题目:联动答案:辅机间根据一定的条件,自动启动备用辅机的操作。

编号:26题目:联锁答案:当某一辅机因事故而停止运行时,为了保证主设备不被损坏及时地自动停掉有关辅机的运行,或是解列事故机组和启动备用机组。

电路上的这种操作关系称为联锁.编号:27题目:静压答案:在流体中,不受流速影响而测得的压力值。

编号:28题目:DAS答案:数据采集系统。

编号:29题目:SCS答案:顺序控制系统。

编号:30题目:FSSS答案:对炉膛及系统进行保护的设备称为炉膛安全监控系统,即FSSS系统。

编号:31答案:将输出量的全部或一部分信号返回输入端。

编号:32题目:测量答案:测量就是通过实验的方法,把被测量与其所采用的单位标准量进行比较,求出其数值的过程。

编号:33题目:输入接口答案:输入接口是系统输入信号的通道,完成对输入信号的处理和A/D转换。

编号:34题目:输出接口答案:输出接口为控制对象提供控制信号,并通过输出继电器完成对设备的控制及状态的显示。

编号:35题目:压力开关答案:压力开关也称压力控制器,是用来把被测压力转换成开关量信号的装置。

编号:36题目:安全电压答案:在各种不同环境条件下,人体接触到有一定电压的带电体以后,其各部分组织不发生任何伤害,该电压称为安全电压。

编号:37题目:开关量信息答案:仅具有“有”和“无”的、两种状态的信息。

计算机技能高考基础知识(常考知识点记忆)教学文案

计算机技能高考基础知识(常考知识点记忆)教学文案

计算机技能高考基础知识(常考知识点记忆)模块一:信息、数据及通信的基本概念考点1:信息、数据的基本概念1、数据:所有能够被计算机接受和处理的符号的集合都称为数据2、信息:有意义的数据的内容。

指数据经过加工处理后得到的有价值的知识。

3、信息的基本特征:载体依附性、人地性、时效性、共享性、传递性、客观性、可处理性、真伪性考点2:通信的基本概念1、信号是数据在传输过程中的具体物理表示形式。

2、信号分为模拟信号(连续信号)和数字信号,数据信号相对模拟信号,抗干扰强,可靠性高。

3、调制解调器可完成数字信息与模拟信号之间的转换。

其中,调制是将数据信号转换为模拟信号;解调是将模拟信号转换为数字信号。

4、通信系统三个基本要素:信源、信道、信宿考点3:计算机的发展、类型及其应用领域。

1、第一台计算机:ENIAC,美国,1946年宾夕法尼亚大学2、计算机的发展过程3、计算机主要特点:运算速度快、精确度高、具有记忆和逻辑判断能力4、计算机的主要应用1)科学计算:例如:气象预报、海湾战争中伊拉克导弹的监测2)数据/信息处理:例如:高考招生中考生录取与统计工作,铁路、飞机客票的预定系统,银行系统的业务管理3)计算机控制4)计算机辅助系统:例如:用CAI演示化学反应5)人工智能:例如:代替人类到危险的环境中去工作6)办公自动化系统中的应用:例如:Internet发email常用缩写:CBE:计算机辅助教育 CAI:计算机辅助教学 CMI:计算机管理教学 CAD:计算机辅助设计CAT:计算机辅助翻译 CAM:计算机辅助制造 CAE:计算机辅助工程5、计算机的分类:1)根据规模大小分类:巨型机、大型通用机、微型机、工作站、服务器2)根据用途分类:通用计算机、专用计算机3)根据计算机处理数据的类型:模拟计算机、数字计算机、数字与模拟计算机6、计算机科学研究与应用人工智能:研究如何让计算机来完成过去只有人才能做的智能的工作。

网格计算:专门针对复杂科学计算的新型计算模式。

计算机控制复习

计算机控制复习

1.计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。

软件由系统软件和应用软件两部分组成。

硬件包括哪些内容。

2.计算机控制系统的四种类型的信号及位置,结合图能够进行说明。

3.控制的过程通常被分为实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。

4.能够区分实时、在线、离线的概念。

5.计算机控制系统的分类及主要特点。

(明确以什么分类,各个分类又有哪些内容。

)6.分散控制系统的特点。

(分散控制,集中管理)7.按照被控对象的规模,参加控制的计算机可被分为单片微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、STD总线工业控制机、工业PC机。

8.嵌入式的概念。

9.大型火电机组过程计算机控制的主要功能系统。

10.火电厂热工自动化发展前景。

11.能说明常规控制系统、计算机控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统、厂级监控系统的概念和内涵,并能说明这些系统之间的主要区别。

12.集散控制系统和现场总线控制系统有什么区别和联系。

第二章:计算机控制系统的硬件基础1.计算机理论的三个层次。

2.冯·诺依曼(Von Neumann)计算机由5个组成部分构成,他们是?系统总线(内部总线)有那些?3.能够区分微处理器、微机、微机系统的概念,多板机、单板机、单片机的概念。

4.能够区分接口和端口。

5.计算机与外设之间的数据传送方式有程序控制方式(分为无条件传送方式和条件传送方式查询方式)、中断方式和DMA(Direct Memory Access,直接存储器存取)方式。

6.OPC的概念。

7.能说明PC总线、ISA总线、PCI总线的关系和特点。

8.能说明I/O接口有那些实现方式及功能。

9.过程通道的概念、功能、分类10.采样的概念、香农定理的内容,为什么要对输入输出信号进行保持、简述什么是零阶保持器。

11.量化、量化过程、量化单位、量化误差。

12.为什么要使用采样保持器。

13.能解释逐次逼近式A/D转换器的原理,并能计算具体的逐次逼近过程。

14.模拟量输入通道分辨率、精度的概念。

火力发电厂电气设备与微网控制技术考核试卷

火力发电厂电气设备与微网控制技术考核试卷
7.在微网控制技术中,哪种控制策略可以实现分布式电源的最大功率输出?()
A.恒压恒频控制
B.恒压恒流控制
C.最大功率点跟踪控制
D.负载频率控制
8.火力发电厂电气设备中,以下哪个设备用于检测电气系统中的电流?()
A.电压互感器
B.电流互感器
C.避雷针
D.绝缘子
9.微网中的储能系统主要包括以下哪种类型?()
8.削峰填谷
9.电流的测量和保护
10.有源滤波和无功补偿
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. √
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题(参考)
1.火力发电厂电气设备主要由发电机、变压器、断路器、电缆等组成。发电机负责发电,变压器进行电压变换,断路器用于分断和接通电路,电缆负责电能传输。
A.电压互感器
B.电流互感器
C.继电器
D.断路器
19.微网控制技术中,以下哪个设备是实现微网与电网互动的关键设备?()
A.逆变器
B.微网中央控制器
C.通信系统
D.储能系统
20.下列哪种措施可以降低火力发电厂电气设备的故障率?()
A.定期检查与维护
B.提高设备容量
C.降低设备负载率
D.减少设备运行时间
A.隔离开关
B.断路器
C.电抗器
D.电流互感器
5.微网中的分布式电源主要包括以下哪几类?()
A.太阳能、风能、核能
B.太阳能、风能、生物质能
C.煤炭、石油、天然气
D.水力、地热、潮汐能
6.下列哪种类型的火力发电厂电气设备故障可能导致电气火灾?()

火电厂计算机控制PPT课件

火电厂计算机控制PPT课件
第12页/共66页
(3)偏移量误差
偏移量误差--是指输入数字量时,输出模拟量对于零的偏移值。此误差可通过D/A转换器的外接VREF和电 位器加以调整。
第13页/共66页
(4)稳定时间
稳定时间--是描述D/A转换速度快慢的一个参数,指从输入数 字量变化到输出模拟量达到终值误差1/2LSB时所需的时间。显 然,稳定时间越大,转换速度越低。对于输出是电流的D/A转 换器来说,稳定时间是很快的,约几微秒,而输出是电压的 D/A转换器,其稳定时间主要取决于运算放大器的响应时间。
G1 Y0 Y1
GA Y2 Y3
GB Y4 C Y5 B Y6 A Y7
DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0
+5V ILE
CS
DQ
8位 输入 寄存器
DQ
8位 DAC 寄存器
Rfb
8位 DAC 转换器
IOUT1 IOUT2
AGND
DQ DQ
LE1
Rf b
IOUT1 IOUT2
AGND
V REF DGND V CC
图 3-3 DAC0832原 理 框 图 及 引 脚
链接动画
第17页/共66页
DAC0832 的 原 理 框 图 及 引 脚 如 图 2-3 所 示 。 DAC0832 主 要 由 8 位 输 入 寄 存 器 、 8 位 DAC 寄 存 器 、 8 位 D/A 转 换 器 以 及 输 入 控 制 电路四部分组成。8 位输入寄存器用于存放 主机送来的数字量,使输入数字量得到缓冲 和 锁 存 , 由 加 以 控 制 ; 8 位 DAC 寄 存 器 用 于 存放待转换的数字量,由加以控制;8位 D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流; 由与门、非与门组成的输入控制电路来控制2 个寄存器的选通或锁存状态。

火力发电厂自动化控制系统与设备考核试卷

火力发电厂自动化控制系统与设备考核试卷
B.集中式控制
C.高可靠性
D.易于扩展
5.火力发电厂中使用的传感器类型包括以下哪些?()
A.温度传感器
B.压力传感器
C.液位传感器
D.转速传感器
6.以下哪些因素会影响火力发电厂自动化控制系统的稳定性?()
A.传感器精度
B.控制器响应速度
C.执行器性能
D.环境温度
7. SCADA系统在火力发电厂中的应用主要包括以下哪些?()
A.数据采集
B.远程监控
C.报警系统
D.设备维护
8.以下哪些措施可以提高火力发电厂自动化控制系统的安全性?()
A.采用防火墙
B.数据加密
C.物理隔离
D.定期备份
9.火力发电厂自动化控制系统中的执行器可能受到以下哪些因素的影响?()
A.电压波动
B.温度变化
C.液压压力
D.机械磨损
10.以下哪些是火力发电厂自动化控制系统中常用的通讯协议?()
6.在火力发电厂中,所有的执行器都可以互换使用。()
7.通讯协议HTTP常用于火力发电厂自动化控制系统的数据交换。()
8.系统的复杂性越高,其可靠性越低。()
9.在火力发电厂自动化控制系统中,控制器的作用是发出控制信号。()
10.对于火力发电厂自动化控制系统,维护工作只需要在系统出现故障时进行。()
3. PLC适用于逻辑控制和数据处理,DCS适用于分布式控制。PLC更适合小型控制系统,DCS适合大型复杂的控制系统。
4.安全措施包括:使用防火墙和加密技术保护数据传输,物理隔离关键设备,定期备份系统数据。这些措施旨在防止数据泄露、系统入侵和设备损坏。
A.可编程逻辑控制器
B.适用于复杂的逻辑控制
C.不易受到环境干扰

火力发电厂电气设备与微网控制技术应考核试卷

火力发电厂电气设备与微网控制技术应考核试卷
A.发电机
B.变压器
C.电容器
D.控制器
2.微网控制技术包括以下哪些类型的控制?()
A.电压控制
B.频率控制
C.功率控制
D.负荷控制
3.以下哪些因素会影响火力发电厂的电气设备选择?()
A.发电容量
B.电网电压
C.短路电流水平
D.设备成本
4.微网的运行模式主要包括以下哪些?()
A.并网运行
B.孤岛运行
6.电压
7.频率
8.电容器
9.并网、孤岛
10.继电器
四、判断题
1. √
2. ×
3. √
4. √
5. ×
6. √
7. √
8. √
9. ×
10. √
五、主观题(参考)
1.火力发电厂电气设备主要由发电机、变压器、断路器、电容器等组成。发电机负责发电,变压器进行电压变换,断路器用于切断电路,电容器补偿无功功率。
火力发电厂电气设备与微网控制技术应考核试卷
考生姓名:__________答题日期:__________得分:__________判卷人:__________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.火力发电厂中最常用的发电机类型是:()
A.电压
B.电流
C.功率因数
D.频率
8.火力发电厂电气设备中,以下哪种设备主要用于补偿无功功率?()
A.电容器
B.电感器
C.变压器
D.断路器
9.微网控制技术中,以下哪种通信方式在微网内部应用广泛?()
A.有线通信
B.无线通信
C.光纤通信
D.电力线通信

发电厂计算机监控技术A卷复习资料

发电厂计算机监控技术A卷复习资料

发电厂计算机监控技术A卷复习资料一、选择题(每题2分,共20分,每题只有一个正确答案,多选少选错选均不能得分)1.B2.D3.C4.D5.B二、填空题(每空2分,共20分)1.整体式、模块式2.单工、半双工3.接收器、介质4.经济实用、简单可靠5.测量、保护6.核心软件、存储7.专用实时数据库、商用历史数据库8.链路层、传送层9.存表待查10.汽轮机设备三、判断题(每小题2分,共20分)1.×2.√3.√4.×5.×四、简答题(每小题10分,共40分)1.答:适用于水电站计算机监控系统的典型微型计算机主要有三种:工控机、可编程序控制器、单片机2.答:可编程序控制器是采用微机技术的通用工业自动化装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算机运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程;它具有可靠性高、编程简单、通用性强、体积小、结构紧凑和安装维护方便等特点。

3.答:所谓串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声。

串模干扰的抑制方法: 1. 采用硬件滤波器 2. 用积分式A/D转换器 3. 进行前置放大4.利用逻辑器件的特性5. 采用双绞线信号做引线4.答:(1)水电站按“无人值班(少人值守)”的管理模式设计。

运行初期在电站地下厂房中控室安排少量值班人员,系统稳定运行后运行人员将在某某枢纽管理综合楼电站控制室值班,电站地下厂房中控室将不再安排值班人员。

计算机监控系统要与第一台机组同时投运。

(2)计算机监控系统能实现电站机组及其附属设备、全厂公用设备、断路器、隔离开关、接地刀闸等主要机电设备的远方控制,并具有事故分析和处理能力。

(3)计算机监控系统能完成与广西电网调度中心、某某电网调度中心、水情自动测报系统、主坝计算机监控系统、视频监视系统、电站继电保护信息管理系统、枢纽生产管理系统之间的通信。

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火电厂计算机控制(仅供参考)作者:super lc 5#2171.1(考试要求:会画出计算机控制系统的原理方框图)简述过程计算机硬件都包括哪些,及其各部分作用1.主机,作用:是过程控制计算机的核心,通过接口向系统各部分发出各种命令,同时对系统的各过程参数进行巡回检测,数据计算,性能计算,报警分析等2.通用外部设备,作用:常用外部设备可按功能分为输入设备、输出设备和外存储器。

常用的输入设备是键盘,用来输入程序、数据和操作命令,输出设备是CRT显示器、打印机、绘图仪等,它们用来反映生产过程的工况和控制信息,常用的外部存储器是磁盘,磁带和光盘,它们兼有输入和输出两种功能,用来存放程序和数据3.过程输入/输出设备作用:过程控制计算机与生产过程之间的信息传递是通过过程输入/输出PIO设备进行的,它在两者之间起到桥梁和纽带的作用,有时人们又把它们称为过程输入/输出通道。

4.人机联系设备(人机接口)作用:一、显示生产过程的状态,二是供生产操作人员操作,三是显示操作结果5.通信设备作用:分级完成控制和管理任务,设备之间需要通过通信设备进行信息交换。

计算机控制系统的结构形式分为几种?一、数据采集系统DAS(开环控制系统)二、直接数字控制系统DDC(闭环控制系统)三、监督控制系统SCC(闭环控制系统)四、分散控制系统DCS(闭环控制系统)五、现场总线控制系统FCS(闭环控制系统)20世纪80年代发展起来的DC S,其结构模式为“操作站”-“控制站”-“现场仪表”三层结构现场总线控制系统是新一代分布式控制系统,它的结构模式为“工作站-现场总线智能仪表”两层结构分散控制系统(DCS)中,分散的含义?1.分散控制系统中所谓的“分散”,是强调由于各种生产过程各种设备地理位置的分散,相应地要求控制设备的地理位置的分散,2.整个控制系统本身具有数据采集、过程控制、监控操作运行显示等功能的分散,3.这种功能上的分散也可以说是使得系统的危险性分散。

分散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS有何区别与联系?(直接答如下几点)1.用一对通信线连接多台数字仪表代替一对信号线只能连接一台仪表;2.用多变量、双向、数字通信方式代替单变量、单向模拟传输方式;3.用多功能的现场数字仪表代替单功能的现场模拟仪表;4.用分散式的虚拟控制站代替集中式的控制站;5.变革传统的信号标准、通信标准和系统标准;6.变革传统的自动化系统体系结构、设计方法和安装调试方法过程通道:进行数据转换和传送的设备的总称根据过程信号的类型,过程通道包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入通道、开关量输出通道。

模拟量输出通道作用:模拟量输出通道是计算机控制系统实现控制输出的关键,它的任务是把计算机输出的数字量转换成模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行机构,达到控制的目的香浓定理:香浓定理告诉人们:设有连续信号X(t)存在一个最大频率值是以采样周期T采得的理想采样信号,若采样频率时,那么一定可以有采样信号唯一地确定原始连续信号X(t)。

也就是说若,则可以完全地恢复出X(t)。

模拟量输入通道的组成结构:常用的A/D转换方式有逐位逼近式、双斜积分式、电压/频率式等。

特点:电压/频率式A/D转换器电路简单,转换速度较慢,但精度较高,适合远距离的数据传送;双斜积分式A/D转换器的速度更慢,但转换精度高,抗干扰能力较强,多用于数据采集系统;逐位逼近式A/D 转换器的速度快且精度也较高,但抗干扰能力差。

26页图2-13计算,例A/D满量程为12v,求当模拟量输入为6v时,数字输出D为多少4位正确不正确D1 0 0 0 00 1 0 0 10 1 1 0 10 1 1 1 1A/D性能转换器的主要性能指标:分辨率:分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小化程度的性能指标。

精度:有绝对精度和相对精度(计算精度:如果满量程为10v,则A/D转换器绝对精度为,(如精度为最低位的位),相对精度用满量程的百分表示,即)转换时间:只A/D转换器完成一次模拟量输入到数字量转换所需要的时间。

线性无差:在满量程范围内,偏离理想转换特性的最大误差量程:即对能转换的输入电压范围对基准电源的要求:模拟量输出通道一般由接口电路、D/A转换器、多路开关、采样保持器、V/I变换等组成模拟量输出通道的结构形式:1.一个通道设置一个D/A转换器的形式2.多个通路公用一个D/A转换器的形式会计算31页图2-22转换结果=*D/A输出方式:1.电压输出2.电流输出D/A输出驱动电路主要输出方式:开关量输出过程通道是系统信息传输的路径,按干扰的作用方式不同,过程通道的干扰主要由串模干扰和共模干扰串模干扰:所谓串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声。

串模干扰的抑制方法:1.采用硬件滤波器2.用积分式A/D转换器3.进行前置放大4.利用逻辑器件的特性5.采用双绞线信号做引线共模干扰:所谓共模干扰是指A/D转换器两个输入端共有的干扰电压共模干扰的抑制方法1.采用双端不对地差动输入方式2.变压器隔离第四章会计算PID算法位置式(82页4-5),会写出增量式82页4-5:u(k)=增量式(83页4-7):增量式特点:1.累计误差小2.控制精度实现手动自动之间无扰切换会写出积分分离式,为什么要积分分离82页4-9u(k)=4-10 为什么要积分分离:在标准PID控制算法中,当有较大的扰动或大幅度改变给定值时,由于短时间内出现较大的偏差,加上系统本身的惯性和滞后,在积分作用下,往往会引起系统产生较大的超调和长时间的波动。

特别是对于温度、成分等变化缓慢的过程,这一现象更为严重,其主要原因是由于作用的相位滞后特性。

为此,可采用积分分离措施来改变这种状况积分饱和:在位置数字PID控制算法中,如果执行机构已到极限位置或执行元件已经进入饱和区,仍然不能消除偏差时,由于积分作用,尽管计算PID位置算式,所得到的运算结果继续增大,或减小,而执行机构已无相应的动作,这种由积分作用引起的饱和现象称为积分饱和。

会写出实际微分数字PID算法86页4-16U(k)=++数字PID控制程序一般由给定值处理、被调量处理、偏差处理、PID运算、控制量处理和自动/手动勿扰切换等几部分组成怎样实现无平衡无扰切换?1.当PID控制功能处于手动方式时,尽管不进行PID 计算,但在每个控制周期使应给定值(csv)跟踪被调量(cpv),同时也要使PID差分算式中的历史数据E(n-1)、E(n-2)、等清零,并输出控制量COV 赋给UC(n-1)2.当PID控制块处于自动方式时,为了实现从自动到手动的无平衡且无扰切换,在自动方式下,每个控制周期应将COV值赋给MOV如何选择采样周期根据以下因素:1.对象的动态特性2.作用于系统的扰动信号频率3.执行机构的特性4.对象所要求的控制质量5.性能价格比6.控制回路数工程实际中应用最多的整定方法是工程整定法数字PID控制器的参数整定方法1.凑试法确定PID控制器参数2.试验经验法确定PID控制器参数简述试验经验法中的两种方法(1.稳定边界法2.衰减曲线法)答:稳定边界法:首先将控制器设置为纯比例模式,比例系数置于较小值,将控制系统投入闭环运行。

给定值r做阶跃变化,从小到大逐渐改变控制器的比例系数,直到被控量y出现等幅振荡,根据此时的比例系数及振荡周期按表4-2给出的经验公式确定控制器参数衰减曲线法:衰减曲线法也是一种闭环整定的方法,试验过程与稳定边界法相似。

所不同的是要调整比例带直到被控量y出现4:1的衰减震荡。

然后根据此时比例带及振荡周期按表给出的经验公式确定控制器的参数。

采用串级控制系统需要满足的条件:一、对象可以分段;二是中间信号可测;三是副对象和主对象的时间常数相差较大。

什么叫smith控制器纯滞后控制器,根据过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中,使被延滞了的被控量提前反映到控制器,让控制器提前动作,从而可以明显地减少超调量和加快调节过程。

第六章什么叫DCS分散控制系统DCS是以微处理器为基础,全面融合计算机技术、测量控制技术、通信网络技术、人机接口结束而形成的现代控制系统列举第三代分散控制系统的部分产品Foxboro公司的I/A Serious。

西门子公司的Teleprem-XP,贝利公司的INFI-90,Open和Symphony,西屋公司的WDPF-Ⅲ和Ovatin分散控制系统的特点1.分级性、自治性与协调性2.分散性3.灵活性4.友好性5.可靠性Symphony系统通信使用的技术。

1.例外报告技术2.信息压缩技术3.确认重发技术现场控制单元HCU是控制网络环路上的接点,它主要由多功能处理器MFP、通信模件对、I/O子模件、电源模件、端子等组成在一个HCU机柜中,通过柜内的控制总线CW可以挂接最多32个MFP,一个MFP有可以带最多64个I/O子模件功能码:过程控制站是对生产过程实现直接数字控制的设备。

因此,它一般装有一套功能较为完善的控制算法库,其中的各种控制算法以模块形式提供给用户,在有些分散控制系统中,将控制模块按某一编码,这种编码称为功能码!为实现一定功能所进行的系统硬件配置称为“硬件组态”,而为硬件系统有关信息和形成所需功能的应用软件被称为“软件组态”第七章DCS的选型应该考虑一下几个方面1.项目规模和投资预算2.DCS的性能评价3.DCS厂家及承包方得技术力量4.售后服务DCS在过程这个应用的步骤和方法1、DCS选型2、系统设计3、DCS组态4、DCS 调试模拟信号的预处理数字量在进行显示、报警及控制计算之前,还必须根据需要进行一些加工处理,如数字滤波,标度变换、数值计算、逻辑判断以及非线性补偿等,以满足各种系统的不同需要,这既是模拟量信号的预处理第八章现场总线技术:按照国际电工委员会IEC,标准和现场总线基金会FF的定义:现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分枝结构的通信网络。

由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统 FCS。

列举几种典型的现场总线1.2.CAN 2.Lon Works3.ProFibus4.WorldFIP5.HART5.FF具有两层结构的FCS,适用于控制规模相对较小、控制回路相对独立、不需要复杂协调控制功能的生产过程。

具有三层结构的FCS,主要用于生产过程的监控以及控制系统的组态、维护、和检修系统中其余各部分的功能同两层FCS现场总线设备是连接在现场总线上的各种设备。

这些设备按其功能可分为:变送器类设备、执行器类设备、转换类设备、接口类设备、电源类设备和附件类设备现场总线差压变送器是现场总线产品之一,它是用于测量差压、绝对压力、表压力、液位和流量的一种变压器现场总线温度变送器,现场总线温度变送器与热电阻或热电偶配合使用,主要用于温度测量现场总线-气压转换器,现场总线-气压转换器接受来自现场总线的控制信号,并将其转换为20-100kpa气压信号,以控制阀门或执行机构。

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