开关量控制1讲解
开关量、数字量、模拟量
开关量：开关量只有两种状态，0、1，包括开入量和开出量，反映的是状态。
数字量：数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量：模拟量是连续的量，数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
1、开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量版主说的好，多个开关量可以组成数字量2、数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。
和模拟量的关系是量化后的模拟量。
3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。
4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。
在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。
数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。
最基本的数字量就是0和1，最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行检测（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。
模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号；压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA（电Ⅲ型仪表）信号等就是模拟量。
（完整版）开关量、数字量、模拟量
（完整版）开关量、数字量、模拟量开关量：开关量只有两种状态，0、1，包括开入量和开出量，反映的是状态。
数字量：数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量：模拟量是连续的量，数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
1、开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量版主说的好，多个开关量可以组成数字量2、数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。
和模拟量的关系是量化后的模拟量。
3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。
4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。
在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。
数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。
最基本的数字量就是0和1，最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行检测（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。
模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号；压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA （电Ⅲ型仪表）信号等就是模拟量。
开关量控制3-1.
7
2、开关量变送器主要技术指标
• 1、动作的稳定性 多次测量时动作值和返回值的稳定。 • 2、动作的可靠性 长时间待机后一旦有动作要非常可靠。尤 其在自动保护系统和顺序控制系统中。 • 3、切换差 要有足够数值，并且可调。
8
3、开关量信息的获取方法
• 1、通过各种形式的开关量变送器获得 如压力、流量、液位、温度、电量等。 开关量变送器通常仅由测量元件、杠杆机 构和微动开关组成。 • 2、通过模拟量转换至开关量 模拟量由常规变送器测得，在经过诸如差 值转换器、限幅报警器或者二次仪表的触 点转换而来。 • 3、采用显示仪表上的附加开关。可靠性差 ， 9 一般不采用
x1 x2
5
常用名词、术语
• • • • 4、切换值 使输出变量改变的任一输入变量。 5、上切换值（动作值） 输入变量增大时，使输出变量改变的输入 变量值。 • 6、下切换值（返回值） • 输入变量减小时，使输出变量改变的输入 变量值。
6
常用名词、术语
• • • • 7、切换差（回差） 上切换值与下切换值之差。 8、重复性误差 相同条件下，输入变量按照同一方向变化 时，连续多次测得的切换值之最大变化值。
4、火焰检测器
• 火焰检测器用于监视锅炉燃烧器的火焰情 况。输入检测探头的火焰信号（强度和频 率）通过交换电路处理后成为开关量信号。
• 火焰检测器的种类有火焰导电电极、紫外 线火焰检测器和红外线火焰检测器等。
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3.4 开关量信号的摄取方法 通过对实际系统运行经验的总结，了解 到开关量控制系统的故障主要出现在检测部 分。所以我们从讨论信号单元的可靠性出发， 讨论提高开关量系统可靠性的途径。
上下限值，不同的动作值。
例如：电压监测，若100v~120v是正常范围，
4.3 S7-200用于开关量控制系统
4.3 S7-200用于开关量控制系统1. 关于开关量控制系统开关量控制是指控制系统的输入信号和输出信都是只有两个状态的开关量。
这类控制系统又可以分为手动控制、半自动控制和自动控制。
·手动控制控制过程主要靠手动去实现。
只是有些个别环节，如连锁保护、过限保护等环节可以自动实现。
手动控制是一种最基本的控制方法，特别是系统在调试过程中、在维修过程中是必不可少的。
·半自动控制这种控制的特点是一旦控制系统被启动起来之后，控制过程将自动完成。
不须要人工去干预。
但是，当一个周期完成以后，它会停止而不会继续启动系统运行。
如果系统需要再次启动，则必须再次人工启动。
所以有时把这种控制又叫做单次控制。
这种系统在实际控制中很常见，它比手动控制方便，速度也很快。
虽然比自动控制速度慢一些，但是，它在控制过程中进行参数的修改、调整比自动控制更方便。
·自动控制一旦系统启动之后，就可以按照工程要求进行控制。
整个控制过程无人工干预。
一个循环之后可以自动启动下一个循环。
于整个过程无需人工干预，则对整个系统的输入/输出要求都很严格，系统的可靠性、安全性设计尤为重要。
2.开关量控制系统设计举例例4-3-1图4-3-1是一个机械手的顺序控制系统。
·控制要求：机械手一个循环周期可分为八步。
第一步是当工作台A 上有工件出现时（可以由光电耦合器PH 检测到，当检测到有工件时I1.5=1），机械手开始下降。
当机械手下降到位时（可以由限位开关检测到，当下降到位时I0.5=1），机械手停止下降，第一步结束。
第二步是机械手在最低位开始抓紧工件，约l0秒钟抓住、抓紧，第二步结束。
第三步是机械手抓紧工件上升。
当机械手上升到位时（可以由限位开关检测到，当上升到位时I0.4=1），机械手停止上升，第三步结束。
第四步是机械手抓紧工件右移。
当机械手右移到位时（可以由限位开关检测到，当右移到位时I0.7=1），机械手停止右移，第四步结束。
开关量控制1
常用名词、术语
• 4、切换值 • 使输出变量改变的任一输入变量。 • 5、上切换值（动作值） • 输入变量增大时，使输出变量改变的输入
变量值。 • 6、下切换值（返回值） • 输入变量减小时，使输出变量改变的输入
变量值。
当前的发电机组，主汽温度在550℃左右，压力在十几到二十几兆帕。在这样 的条件下，钢材的强度余量很小，超压后容易出现爆管。
因此必须设置压力保护装置。 一般在汽包上、过热器和再热器出口联箱上都按装有安全阀。
为防止安全门拒动，规程规定压力容器上不许只安装一个安全门。
万一出现超压，这些安全门可以分批动作。（控制和工作安全门） 既减小了对系统的冲击，又能够保证安全
例如：电压监测，若100v~120v是正常范围， 低于100v，高于120v，要发出报警信号。
常用名词、术语
• 2、位式作用： 开关量变量值的数目，一般只取限的数目。 • 二位：开关的通/断，信号的高/低，等。 • 三位：电动机的正/反/停转，变量的正/负/零。 • 多位：高/低 1值、2值、3值……
安全阀的动作顺序应该是逆着蒸汽流程进行的
这样可以防止受热面干烧。 安全门的术语：
排放压力：门芯全开时的压力 开启压力：蒸汽明显排出的压力 工作压力：正常工作的压力 关闭压力：门芯回位时的压力（一般是工作压力的95％）
弹簧式安全阀
杠杆式脉冲安全阀
脉冲安全阀主阀
锅炉水位及断水保护
直流锅炉断水保护
• 3、切换差 要有足够数值，并且可调。
三、开关量信息的获取方法
• 1、通过各种形式的开关量变送器获得 • 如压力、流量、液位、温度、电量等。 • 2、通过模拟量转换至开关量 • 模拟量由常规变送器测得，在经过诸如差
开关量控制系统第一章1 绪论
绪论
一、控制系统的功能及内容 二、热工保护 三、顺序控制 四、自动报警系统 五、火电厂开关量控制技术发展概况 六、开关量控制系统的组成
本章教学大纲要求
• 教学要求： • 了解控制水平、模式的发展要求；掌握热工自动 化技术的内容及热工控制系统功能，理解各子系 统的功能作用，牢固掌握热工开关量控制所包含 的内容和技术。重点是热工自动化技术的内容和 热工开关量控制的内容，难点是热工控制中各子 系统的作用。 • 教学内容： • 热工自动化技术 控制水平和模式；控制系统的功 能；热工保护的作用；顺序控制的作用；自动报 警系统的作用。
• SIS面向生产管理人员 • SIS主要收集和处理电厂生产过程的实时数 据，以优化电厂生产运行。 • 厂级管理信息系统 厂级管理信息系统MIS Management Information System • MIS主要面向厂级全面管理人员 • MIS主要收集和处理非实时的生产经营、管 理数据以优化电厂经营管理。
2、MCS系统功能作用 、 系统功能作用
模拟量控制系统 ，Modulation Control System)，简写 ，简写MCS 锅炉、汽轮机有各自的模拟量控制系统， 如：给水调节、汽温调节、燃烧调节，转 速调节、负荷调节等模拟量控制系统。它 以模拟量闭环控制为主要形式。
3、单元机组协调控制系统 CCS
MACP技术功能作用
• 自动检测技术 自动检测技术的作用是检测反映生产过程运行情 况的各种参数（温度、压力、流量、转速等）和 设备的工作状况（启动、停止、跳闸等），用以 监视生产运行工作状况； • 自动报警技术 自动报警技术的作用是当生产过程参数越限、设 备异常时，以声、光等形式提醒运行人员注意并 进行处理。 • 自动保护技术 自动保护技术的作用是为了防止事故产生，避免 事故扩大，确保人身和设备安全。如锅炉保护、 汽轮机保护等。 • 自动控制技术的作用就是利用控制装置取代人的 自动控制技术 操作，自动操纵机器设备或生产过程，使其具有 希望的状态或功能。 。
继电保护保护装置上的“开关量”和“模拟量”的概述
继电保护保护装置上的“模拟量”和“开关量”概述在继电保护装置中有两个常见的术语，“模拟量”和“开关量”。
不论输入还是输出，一个参数要么是“模拟量”，要么是“开关量”。
下面详细讲述含义：开关量：开关量顾名思义就是只有开和关两种状态的工程量了，也叫变量，也就是说这种变量要么是0、要么是1，对应而言就是要么他就是开、要么他就是关，反映的是状态。
开关量分为输入开关量和输出开关量，在变电站、发电厂的设备中例如一个电动机或者是电动门，输入开关量就是这些设备的开关状态的反馈，输出开关量就是开关这些设备的指令；就像控制继电器的开关一样。
一般指开关量（如温度开关、压力开关、液位开关等）。
该物理量只有两种状态，如开关的导通和断开的状态，继电器的闭合和打开，电磁阀的通和断，等等。
数字量：数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量：模拟量简单的说就是一些变化的量，模拟量的有他的量程的上下限，就像水位、压力、流量等，他们叫做模拟量，模拟量也有输入和输出之分，一般输入的模拟量用作反馈监视或者控制计算，输出模拟量一般用于控制输出，例如水位的给定值、负荷的给定值等，他主要用于控制设备的开度。
模拟量是连续的量，数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的连续数值。
比如温度，从0至100度，压力从0至10Mpa，液位从1至5米，电动阀门的开度从0至100%，等等，这些量都是模拟量。
常见的模拟量输入/输出信号有：4-20mA、0-10mA、1-5V、0-5V、0-10V、其它电压或者毫伏级信号等对控制系统来说，由于CPU是二进制的，数据的每位只有“0”和“1”两种状态，因此，“开关量”只要用CPU内部的一位即可表示，比如，用“0”表示开，用“1”表示关。
而模拟量则根据精度，通常需要8位到16为才能表示一个“模拟量”。
最常见的“模拟量”是12位的，即精度为2-12，最高精度约为万分之二点五。
开关量、数字量、模拟量
开关量、数字量、模拟量开关量：开关量只有两种状态，0、1，包括开入量和开出量，反映的是状态。
数字量：数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量：模拟量是连续的量，数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
1、开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量版主说的好，多个开关量可以组成数字量2、数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。
和模拟量的关系是量化后的模拟量。
3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。
4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。
在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。
数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。
最基本的数字量就是0和1，最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行检测（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。
模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号；压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA （电Ⅲ型仪表）信号等就是模拟量。
开关量控制(第一节 绪论)
沈学强
1.发电厂概况
火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物（例如煤） 作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是： 燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转 变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成 机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转 变成电能。
1.发电厂概况
火电仅指燃烧发电，热电是指发电 的同时用产生的热能取暖，为提高 效率节省能源，一般是发电与供热 联合的方式。即是在汽轮机某一级 抽出一部分汽来供热，其余的仍冲 转汽轮机带动发电机发电，两者可 调整，可供热多发电少，也可供热 少发电多。
3.火电厂的热工自动化系统
3.火电厂的热工自动化系统
3.火电厂的热工自动化系统
1.发电厂概况
发电厂分类
燃料分类：燃煤发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，以垃圾及工业废料为燃 料的多种发电厂； 原动机分类：凝气式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，蒸汽—燃气轮机发电 厂等； 按输出能源分类：凝汽式发电厂（只发电），热电厂（发电兼供热）；
蒸汽压力与主汽温度：低温低压电厂（1.4MPa，350度），中温中压发电厂 （3.92MPa，450度），高温高压发电厂（9.9MPa，540度），超高压发电 厂（13.83MPa，540度），亚临界压力发电厂（16.77MPa，540度），超 临界压力发电厂（22.11MPa，550度）；超超临界压力发电厂（31MPa， 600度）；
3.火电厂的热工自动化系统
热工保护系统
1. 锅炉机组的热工保护；
2. 汽轮机组的热工保护； 3. 机、炉、电大联锁保护。 FSSS系统，汽轮机的TSI系统，汽轮机旁路系统和辅机 联锁保护等都属于热工保护的内容。
4.开关量控制系统
开关量控制的基础知识
六．液位开关
液位开关种类很多，常见的主要有浮子 式和电极式两种。浮子式液位开关是利用容 器内的液体对浮子的浮力来监测液位的。当 液位变动达到一定数值时，浮子带动的磁钢 将使外部的舌簧管触点动作，送出开关量信 号
七、流量开关
流量开关也称流量控制器或流量继电器。流量 开关的种类很多，按其工作原理来分，可分成差压 式、电磁式、活塞式、浮子式、翼板式和叶片式等。
6、信号表决法 在某些热工保护系统中装设多个检测
元件，设置逻辑表决电路进行信号处理。
如层燃烧器有火焰和无火焰的表决。
1.2 开关量变送器
一、微动开关 微动开关是多种开关量变送器的核心部
件，微动开关种类很多，结构也很不相同。 举例：铍青铜弹簧片为核心部件的微动
开关
二、行程开关 行程开关也称限位开关。
和正确“不动作”组成。 故障状态也有两种，即“不正确动作”和
“不正确不动作”。 误动作：系统不应该动作而动作；
拒动作：系统应该动作而不动作。
误动作率:P
或p
误动作次数 实际动作次数
拒动作率:Q 或q
拒动作次数 应当动作次数
可靠性:系统在规定的工作条件下和预定的时 间内持续完成规定功能的概率。
1、单一信号法 是指用单个检测元件组成信号单元的方法；
它装在预定的位置上，当被控 设备运动到此位置时，装在运 动部件上的突起部分(挡铁)碰 撞行程开关，使常闭触点断开， 切断控制电路，设备停止运动， 同时还可送出设备的终止状态， 作为控制反馈信号送给控制装 置。
三．压力开关
压力开关用来将被测压力转换成为开关 信号。 当介质的压力达到(高于或低于)切换 值时，输出开关量信息。
流电动机等各种电气设备主电路的自动开关。 接触器是利用电磁吸引原理使电路接通和断 开的，因此，它可以用在远距离自动控制操 作场合。
开关量
输出编程
开关量输出是指数字量输出，输出0或1，用于控制外部信号灯、继电器等开关信号。 开关量输出函数有两 种，一种是按字节输出；另一种是按位输出 。
Байду номын сангаас
谢谢观看
开关量
非连续性信号的采集和输出
01 定义
03 其他
目录
02 分类 04 输出编程
开关量是指非连续性信号的采集和输出，包括遥控采集和遥控输出。它有1和0两种状态，这是数字电路中的 开关性质，而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。“开”和“关”是电器最基本、最典型的功 能。一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。
3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是 数字量。
4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。在量化后，其连续规律的变化就是数字量， 如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量 。
其他
开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点 （变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后 变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提 供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。
定义
对模拟信号DIY开关量的简单方法是在输出端加装使用相应控制电压的继电器，反应模拟信号的“有”和 “无”，实现开关量转化 。
分类
1、开关量为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号， 就是0或1，可以理解成脉冲量，多个开关量可以组成数字量。
02第二章开关量控制基础知识
(1)“与”回路（AND）
X1 X2 Y1 X1 X2 “与”逻辑回路 AND元件符号 X1
&
Y1
X1 X2
X1 Y1 X2
A N D
Y1
Y1
X1 X2
• 由输入触点串联再与继电器线圈连接构成 的电路，称为“与”回路。 X1 • AND也称为逻辑乘，只要输入中有一个为0 则输出为0。 • 其输出为1的条件是输入缺一不可。
互锁-先动作优先环节
X1
Y2
Y1
X1
≥1
1
&
Y1
Y1 X2
Y1
Y2 X2
≥1
1
&
Y2
Y2 互锁回路 (先动作优先,记初始信息) X1 X1 Y1
Y1 1 Y1
&
≥1
Y2
X2
Y1
Y2
互锁-后动作优先环节
X2
≥1
1
&
Y2
Y2 互锁回路 (先动作优先,记初始信息) X1 X1 Y1
Y1 1 Y1 X2
自保持环节逻辑图
X1
X2
Y1
X1
≥1
1
&
Y1
X1
X2
X3
X4
Y1
Y1
X2
Y1 自保持回路 (停止优先) X1 X1 Y1 X2 Y1
X2
多信息停止优先
X1 1 Y1 X2 Y1
&
≥1
Y1 自保持回路 (启动优先)
X3
X4
多信息启动优先
自保持环节
(2)优先（互锁）环节
• 优先环节的功能是：在两个输入信号控制 中，当一个信息出现一次后，它不仅产生 一个输出信息，而且禁止另一个信息的作 用，破坏另一个信息的作用或保证另一个 信息的作用。它的电路如图所示。 • 如：互锁就是指两个输入，只能有一个输 出为1状态；而先动作优先环节就可以记忆 或保持初始信息；后动作优先环节则可以 记忆或保持后动作的信息。
(完整版)开关量、数字量、模拟量
开关量：开关量只有两种状态，0、1，包括开入量和开出量，反映的是状态。
数字量：数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量：模拟量是连续的量，数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
1、开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量版主说的好，多个开关量可以组成数字量2、数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。
和模拟量的关系是量化后的模拟量。
3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。
4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。
在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。
数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。
最基本的数字量就是0和1，最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行检测（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。
模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号；压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA（电Ⅲ型仪表）信号等就是模拟量。
开关量控制PPT学习教案
第6页/共30页
7、直流锅炉蒸发段出口温度高。一般动作值为450 摄氏度。
8、蒸汽温度过高。一般在过热汽温或再热汽温高 于
580度并超过10s时动作。 9、送风机全部跳闸，延时0.5s动作。 10、预热器后总风道风压低。一般在风压小于
例如：引风机因故障跳闸，引起送风机、排粉机、 给煤机、磨煤机等相继一次跳闸；
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一般设置的热工保护有一下四方面的内容： （1）锅炉热工保护； （2）汽轮机热工保护； （3）辅机联锁保护； （4）单元机组的热工保护。
锅炉机组热工保护的内容取决于设备本身的结构、 容量、技术特性和运行方式。
再热器保护；
锅炉炉膛安全保护
锅炉吹扫；
油系统检漏试验；
灭火保护；
炉膛压力保护，其保护信号应按 “三取二”的方式选取；当炉膛 压力等于或超过极限值时，严禁 送风机和引风机的挡板向扩大事 故的方向动作。
紧急停炉保第护5页/。共30页
三、锅炉跳闸回路的主要跳闸条件
1、人工操作事故停炉按钮 2、厂用6kv母线失电 3、控制电源故障 4、控制气源故障，一般小于<0.6MPa时动作。 5、水循环部分故障。一般在水循环量过低并超过
为了避免在燃料变化、操作失误或汽轮机甩负荷 时锅炉压力超限，必须安装主汽压力高保护装 置——安全门。
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一、安全门
大型锅炉的安全门安装在：汽包，过热器出口联 箱，再热器上。
安全门的种类：静重式、杠杆式、弹簧式、脉冲 式。
安全门划分为：工作安全门和控制（监督）安全 门
控制安全门：动作参数整定在较低的水平，并且 灵敏度较好。必要时控制安全门先动作，放掉部 分蒸汽。同时发出报警信号。
开关量的知识
开关量的知识《开关量：小信号，大作用》在电子和控制的奇妙世界里，开关量就像是那些默默站在幕后，却拥有着意想不到影响力的小角色，充满了独特的魅力。
说到开关量，你可以把它想象成一个超级干脆的家伙。
就像家里墙壁上的电灯开关，它只有两种状态，不是开就是关，没有中间的那种含含糊糊。
这种简单直接简直就像生活中那些直爽的朋友，从不拖泥带水。
比如说，在自动化流水生产线上，一个小小的开关量信号可能就代表着某个零件是否被正确安装到位。
如果这个开关量像在说：“是，零件好了。
”那么生产就顺利进行；要是它给出的是“否”的信号，就像是喊了个“停”，整个生产线就得排查问题。
有人可能觉得这玩意儿像是都二进制世界里的小木棍，单调又无趣。
嘿，那可就大错特错啦。
别看它就俩状态，组合起来可不得了。
就好比穿衣服，正面穿和反面穿虽是简单的两种状态，但刻意组合起来，就形成了不同风格。
开关量在复杂系统里的组合就像是一场精心编排的舞蹈，从简单的单个开关动作，到众多开关量协调工作，能实现一些超厉害的功能。
在咱日常生活中的智能设备里，开关量也无处不在。
那智能门铃，感应到有人来了，触发一个开关量信号，就立马响起门铃声。
感觉就像是一个小小的哨兵，发现情况就喊一声“报告”。
我的一次亲身经历，家里的烟雾报警器突然“鸣叫”，就是里面的烟雾浓度触发了烟雾报警器的开关量。
刚开始被吓一跳，后来意识到这小开关量还“救了命”呢，也就不埋怨那突然响起的噪音了。
再看看汽车，各种传感器不断产生开关量信号，告诉汽车控制系统“刹车踏板被踩下”“车门被打开”或者“发动机水温过高”等等。
就像车里面安插了一群小间谍，时刻向大脑汇报基本情况，这些开关量组合起来保障了驾驶的安全。
学习开关量知识，就像是在探索一个充满规则的小世界。
你别觉得它简单得一眼就能看透，其实里面的门道还真不少。
首先要搞懂什么时候产生哪种开关量信号，有点像去研究人的情绪信号一样。
然后还得明白怎样用这些信号去控制其他设备。
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瓦斯继、中间继等继电器接点
断路器、隔离开关的分、合状态
谢谢欣赏！
断人路机器 联、系隔的离功开能关键的分接、点合状状态态
瓦人斯机继 联、系中的间功继能等键继的电接器点接状点态
人机联系的功能键的接点状态
瓦人斯机ห้องสมุดไป่ตู้ 联、系中的间功继能等键继的电接器点接状点态
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瓦断斯路继 器、中隔间离继开等关继的电分器、接合点状态
开关量：反映接点接通或断开的状态，以及控制接点接通或断开的数字，可用1、0表示。
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人机联系的功能键的接点状态 人瓦机斯联 继系、的中功间能继键等的继接电点器状接态点 有瓦载斯调 继压、变中压间器继分等接继头电位器置接点
开关量的定义
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瓦斯继、中 间继等继电 器接点
转换开 关接点
断路器和隔 离开关的辅 助触点
变电站开关量举例
断路器、隔 离开关的分、 合状态
有载调压变 压器分接头 位置
装置压板连 接片状态
人机联系的 功能键的接 点状态
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（2）热工保护 • 当机组在启停和运行过程中，若出现异常 情况或危险工况，发生可能危及设备和人 身安全的故障时，能根据故障的情况和性 质自动采取措施，对个别或一系列设备进 行操作处理，以消除异常，防止事故扩大。
6、开关量控制的特点
（1）为了完成某一特定任务，常常需要进行 多个被控对象的多步动作的控制。 （2）动作有比较固定的规律，而且不随意改 变。 （3）动作有时不仅根据条件进行，还要根据 前一个动作的持续时间去进行。 （4）动作通常是有始有终或周期性的。 （5）有专用的控制装置来完成控制任务。
• 模拟量控制系统 MCS (Modulation Control System)，过去也称为协调控制系统（CCS） • 功能：使单元机组中锅炉和汽轮机协调地运 行，以保证既能快速响应负荷的需求，又能 使机组的参数在允许范围内波动。例如保证 主蒸汽压力、主蒸汽温度、炉膛负压、汽包 水位等运行参数在允许范围内。
• 顺序控制系统 SCS (Sequence Control System) • 功能：按一定的次序、条件和时间要求对 主、辅机的附属设备以及局部工艺流程中 的设备自动进行一系列开关量操作。
• 锅炉炉膛安全监视系统 FSSS (Furnace Safeguard Supervisory System)，也称燃 烧器管理系统(BMS)。 • 功能：它在锅炉运行的各阶段（点火启动、 正常运行和停炉），实时监视锅炉燃烧状 态和设备运行状态等大量信息，不断按照 安全规定的顺序对它们进行逻辑判断并提 供一套安全联锁及顺序控制措施，防止炉 膛爆炸等事故的发生。
1.2 开关量自动控制系统
• 控制系统：控制装置+被控对象 • 控制装置：检测装置+逻辑控制器+执行器
控制装置示意图
开关量变送器 开关量 信号 逻辑控制 装置 开关量 信号 执行机构
压力开关、流量开关、 液位开关、料位开关、 温度开关、气敏开关、 光敏开关、定时开关。
阀门（挡板）：开闭 电动机： 启停 电磁阀：自动保护，状态指 示。
小结
开关量 控制
• 2、锅炉炉膛安全监视系统 FSSS 保护 • 3、汽轮机紧急跳闸保护系 系统 统 ETS（与旁路相关1、顺序控制系统 SCS 系统
检测变换、处理、运算和控制信息的传 递都是以开关量形式进行的。
5、开关量控制技术的主要功能
（1）顺序控制 • 用于生产过程中主、辅机的自动启停操作 以及局部工艺系统的运行操作。 • 它将关系密切的若干控制对象集中起来， 根据一定的生产规律，按照预先拟定的顺 序、时间或者条件，有计划有步骤地使生 产工艺中的各有关设备自动地依次进行一 系列操作。 • 顺序控制是开关量控制领域内最主要的一 种控制方式。
• 汽轮机控制系统 TCS (Turbine Control System)，也称汽轮机数字电液调节系统 DEH • 功能：它对汽轮机在各种运行工况下的参 数进行监视和控制，保证汽轮机组在启动， 并网、带负荷及跳闸等过程时的转速和负 荷既满足用户要求，又保证机组的安全。
• 汽轮机安全监视仪表 TSI (Turbine Supervisory Instrument) • 功能：是一种可靠的连续监视汽轮机转子 和气缸机械量工作参数的多路监控系统， 用于连续显示汽轮机组的启停和运行状态， 并为记录仪表和其它系统提供信号。 • 汽轮机紧急跳闸保护系统 ETS (Emergency Trip System) • 功能：在汽轮机保护项目中的参数有任一 越限时，关闭汽轮机的所有进汽阀门，使 汽轮机紧急跳闸。
模拟量控制
控制规律：PID、最少拍、模糊控制…
开关量控制
控制规律：与、或、非、异或…
3、大型火电机组热工自动化技术
• • • • 监测 控制 顺控 保护 Monitor 模拟量、开关量采集、报警 模拟量控制系统 Control Sequence 开关量控制系统 Protection
汽包
高加 低加 凝结水泵
1、开关量定义
开关量
在时间上连续，在幅 值上是二值化的量。
•两个对立的、稳定的物 理状态，是两状态变量。
2、开关量控制
开关量控制 系统 在控制过程中，对信 息的检测、处理、运 算和输出都是开关量 的形式。
传统：继电器 现在：PLC
硬接线
理解
自动控制 模拟量控制 开关量控制
控制目的：为了达到某种目标， 在被控对象上施以必要的操作。
继电器，晶体管，集成电路 和可编程逻辑器件
提高开关量自动控制系统的性能，要注意整体上的考虑， 除控制装置软硬件先进，控制对象的控制特性和运行状态都有 直接影响。
• 设计开关量控制系统时，要考虑以下三方 面：
–（1）主设备的可控性（多个关系密切的被控 对象）； –（2）外部设备所具备的功能（如检测、执行 部件的品种规格、标准化、系列化、通用化）； –（3）控制装置所能达到的设计功能水平，包 括新理论、新技术、新工艺、新材料等的应用。
发电厂开关量控制
教材
• 《火电厂开关量控制技术及应用》 • 李江 等编著 • 中国电力出版社，2000
第一章 绪 论
• 1.1 火电厂开关量控制技术简介
思考：
什么是模拟量？
什么是数字量？
画出这三种量的图像
什么是开关量？
三种信号的图像
幅值 6
5
4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 时间
模拟量 数字量 开关量
循环水泵
4、大型火电机组热工自动化系统
• 计算机监视系统：Computer Monitoring System，CMS，也称数据采集系统 DAS • 功能：对全部关心的运行参数进行高速实 时采样、处理与存储。 具体说：数据采集、标度变换、计算、屏 幕显示、报警、记录、数据管理等功能。 （事故追忆、操作指导）
• 旁路系统 BPS (By-Pass System) • 功能：调节汽轮机蒸汽流量，在机组启停和发生 事故时对机组进行自动调节和保护，并适应机组 的多种启动方式和异常工况下的要求。
• 报警系统 ANN (Announciator System) • 功能：在监视的参数异常时，通过音响和 灯光显示等手段将信息反馈给运行人员， 提醒采取措施消除故障。