2协调控制系统
目录
1选题背景 (1)
1.1设计目的 (1)
1.2设计的指导思想 (1)
2方案论证(设计理念)： (1)
2.1设计内容和要求 (1)
2.2系统设计原理 (2)
3过程论述 (3)
3.1负荷指令控制部分 (3)
3.1.1负荷指令运算回路 (4)
3.1.2负荷指令限制回路 (4)
3.1.3实际负荷指令形成系统 (4)
3.2机前压力定值的形成 (5)
3.2.1负荷报警 (5)
3.2.2机前压力定值的形成 (6)
2.2.3机前压力形成 (7)
3.3机炉负荷控制部分 (7)
3.3.1锅炉主控制器 (7)
3.3.2汽轮机主控制器 (8)
3.4控制方式 (9)
3.4.1汽轮机跟随方式 (9)
3.4.2锅炉跟随方式 (9)
3.4.3协调控制 (10)
3.5逻辑功能 (10)
3.5.1锅炉基本控制方式选择逻辑 (10)
3.5.2汽轮机基本控制方式选择逻辑 (11)
3.5.3功率控制方式 (11)
3.6控制系统跟踪 (11)
4总结 (12)
5课程设计心得体会 (12)
参考文献： (13)
1选题背景
1.1设计目的
通过本课程设计，使学生能较好的运用过程控制的基本概念、基础理论与方法，根据大型火电机组的生产实际，对火电机组的过程控制系统进行分析，设计出原理正确，功能较为全面的300MW火电机组协调控制系统。
1.2设计的指导思想
随着单元机组的发展，必须将汽轮机和锅炉作为一个整体进行控制，而机、炉的调节特性有相当大的差别，锅炉是一个热惯性大、反应很慢的调节对象，而汽轮机相对是一个惯性小、反应快的调节对象。因此要用协调控制系统，保证在满足负荷要求的同时，保持主要运行参数的稳定。
2方案论证(设计理念)：
2.1设计内容和要求
（1）负荷指令管理部分
输入参数：外部负荷要求指令（ADS，就地，电网频率变化所要求负荷指令）输出参数：实际负荷指令，锅炉负荷指令
负荷指令限制回路：
a、最大/最小允许负荷限制回路
b、负荷返回回路（RB）
常用辅机：送风机、引风机、给水泵、发电机失磁、备用、规定返用速率
c、.迫升/迫降回路（RVN UP/DOWN）
d、闭锁增/减回路（BLOCK I/D）
e、负荷快速切断（Fast Cut back. FCB）回路
负荷操作：
LMCC（负荷管理中心）面板增、减负荷按钮：
中、高、低速选择；速度限制（速率整定在3%-5%）
（2）机炉负荷控制部分：
输入参数：P1机前压力、机前压力定值、锅炉负荷指令、实际负荷指令、频率偏差、实发功率
输出参数：锅炉指令、至DEH的负荷指令
锅炉主控制器：
a、前馈信号形成（P1/P T）P0 或P1[1+K（P0—P T）]
b、机前压力定值形成定压、滑压
汽机主控：
三个调节器：汽机机前压力调节器、电功率调节器、蒸汽流量调节器
工作方式：
a、以锅炉跟随为基础的CCS（功率控制）
b、锅炉跟随（非电功率）
c、汽机跟随（电功率）
d、手动
系统跟踪：
a、汽机基本，且汽机处于（就地）控制时，实际负荷指令跟踪DEH负荷基准
b、炉基本时，锅炉主控指令跟随锅炉负荷指令
c、非功率控制方式时，电功率调节器输出跟踪P1，蒸汽流量调节器输出跟踪DEH负荷基准。
d、在炉基本或功率控制时，实际负荷指令跟踪DEH负荷基准。
2.2系统设计原理
图1 单元机组负荷控制系统的组成
一般单元机组协调控制系统构成如图1所示，它是一个分级控制系统结构，由协调控制级的负荷控制系统(又称主控制系统)、基础控制级的子控制系统(锅炉控制系统和汽轮机控制系统)和单元机组对象组成。
负荷控制系统通过锅炉控制系统和汽轮机控制系统来使机组达到既满足负荷要求又满足主蒸汽压力稳定的要求。负荷控制系统是由负荷指令处理回路(又称负荷管理控制中心)和机炉主控制器(机炉主控制回路)两部分组成。
负荷指令处理回路(Load Demand Computer，LDC)接受的外部负荷指令有：电网调度所的负荷分配指令ADS(Automatic Dispatch System)、值班员手动指令和电网频率(由电网频率产生调频所需的负荷指令)。负荷指令处理回路将对外部负荷请求指令进行选择，并根据机组主、辅机运行情况加以处理，使之转变为单元机组安全运行所能接受的实际负荷指令P0。
机炉主控制器有两个主要作用，一是根据机组的运行条件及要求，选择合适的负荷控制方式；二是接受实际负荷指令、输出电功率PE、主蒸汽压力给定值P0和主蒸汽压力P T信号，并根据选择的负荷控制方式，对输出电功率和主蒸汽压力进行相应的控制运算，分别产生汽机(主控制)指令TD(Turbine Demand)和锅炉(主控制)指令BD(Boiler Demand)，这些指令作为协调机炉动作的控制信号分别送汽轮机和锅炉控制系统。
基础控制级上，对于汽轮机侧来说，汽轮机控制系统是汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric Hydraulic System，DEH)。对于锅炉侧来说，参加单元机组负荷控制的控制系统主要是燃烧过程控制系统(直流锅炉还含给水控制系统)。燃烧过程控制系统根据锅炉指令BD调节燃料量(给水量与之相适应)来改变燃烧率，汽轮机数字电液控制系统根据汽机指令TD调节阀门开度来改变汽轮机进汽量。当机组采用协调控制方式时，由于燃烧率(给水量)和进汽量的协调变化，使得机组既快速满足外部发电负荷的要求，同时又使得主蒸汽压力波动小，保证了机组安全经济运行。
3过程论述
3.1负荷指令控制部分
如图2负荷指令管理部分通常接受来自三个方面的负荷指令，形成单元机组的目标负荷指令，他们是：电网中调指令ADS、就地指令和电网频率变化所要求
的负荷指令Δf。负荷指令管理部分大致有两部分组成：负荷指令运算回路和负荷限制回路。
图2 负荷指令控制部分
3.1.1负荷指令运算回路
负荷指令运算回路该回路的主要任务是：
（1）根据负荷控制的要求选择目标负荷指令的形成方式；
（2）考虑到汽轮机等主要设备的热应力变化的要求和机组负荷的跟踪能力，对目标负荷指令进行适当的变化率限制；
（3）对机组参加电网调频所需负荷指令信号的幅值及调频范围做出规定。
3.1.2负荷指令限制回路
负荷指令限制回路的主要作用是：对机组的主机、主要辅机和设备的运行状况进行监视，一旦发生故障而影响机组的实际负荷，或危及机组的安全运行时，就要对机组的负荷要求指令进行必要的处理与限制，以保证机组能够继续安全、稳定的运行。
负荷指令限制回路按其功能一般包括五个部分：最大/最小允许负荷限制回路，负荷返回回路（RB），快速负荷切断回路（FCB），负荷闭锁增/减（BLOCK I/D）回路和负荷迫升/降（RUN UP/DOWN）回路。
3.1.3实际负荷指令形成系统
是速率限制模实际负荷指令是由中心调度的负荷指令信号（ADS）或
者机组值班员负荷设定信号经过速率限制，机组最大负荷和最小负荷限制形成，或者是由机组发生故障时发来的负荷限制信号形成。
当负荷设定是，运行人员可以就地操作LMCC（负荷管理中心）面板上的增、减负荷按钮。按下时，经过逻辑线路控制发出斜坡升RAMP UP（或斜坡降RAMP DOWN）负荷的操作。斜坡升（降）速率可以在高、中、慢速三档之间选择，按钮松开时，负荷处于保持状态（HOLD）。负荷设定也可以由ADS设定，这时须在面板上按负荷控制的ADS按钮，当ADS灯亮后，表示处于ADS方式，再按一次按钮则可以解除ADS作用。
是速率限制模块，它能将阶跃变化的负荷指令信号变成一个斜坡信号，一般斜坡速率整定在3%-5%。
机组还设有负荷返回回路（RB），当送风机、引风机、给水泵、发电机失磁、备用等项目其中之一发生故障，就使机组甩负荷，直到负荷降到没有这些停运设备也能保持机组继续运行的水平。对于不同的辅机故障，甩负荷的目标值和速率是不同的，须分别设置。甩负荷操作由相应的逻辑线路控制。
3.2机前压力定值的形成
机前设有滑压运行和定压运行两种工况，因此具有不同的压力定制，压力定制曲线如图3所示。
图3 联合运行方式特性曲线
3.2.1负荷报警
如图4所示，实际负荷指令在加入机前压力设定系统的同时加入到负荷报警系统。
图4 复合报警方框图
3.2.2机前压力定值的形成
机前设有滑压运行和定压运行两种工况，因此具有不同的压力定值，压力定值曲线如图5所示。
当 逻辑条件为“真”时，机组处于定压运行方式，此时，机前压力定值器给出的设定值通过速率限制器后作为压力定值。设置速率限制器的目的在于防止在压力定值变化时，输出压力定值信号发生突变，实际上是一个斜坡处理过程。这对控制系统的工作是有利的。同样道理，对于由定压到滑压之间切换过程来说，速率限制器也将信号突变转换为一个渐变过程。
当 逻辑条件为“假”时，机组处于滑压运行方式。图2-2中所
示滑压运行曲线由调节器，函数发生器及高、低值限幅器实现。先暂不考虑PI 作用调节器，则由负荷指令通过函数发生器f(x)可建立一定的斜率曲线（图3中斜线部分），此线斜率按给定的负荷压力关系确定。图3中两段水平部分分别由高、低值限幅器实现，函数发生器来的信号大于高值限幅器设定信号时，信号以高值限幅设定值为输出；函数发生器来的信号小于低值限幅器设定信号时，信号受到限制以低值限幅器设定值为输出。因此，在不考虑调节器条件下，利用上述原理可实现事先设定的滑压曲线。
实际情况是，由于种种原因，在给定负荷时，按滑压曲线上压力运行
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的话，调节=阀开度并不一定能保证所要求的数值。为此，设置一个比例积分调节器，其入口信号为调节阀门开度和滑压运行时的调节阀给定值。当调节阀门开度偏离其给定值时，通过调节器输出信号与函数发生器来的信号相加，改变滑压曲线斜率，以保证调节阀开度为定值。
图5机前压力定值的形成
2.2.3机前压力形成
如图6机前设有滑压运行和定压运行两种工况，因此具有不同的压力定值。
图6机前压力形成
3.3机炉负荷控制部分
图7是机炉负荷协调控制系统主控图，可分为机、炉两部分。
3.3.1锅炉主控制器
锅炉主控制调节器接收主汽压力偏差信号和前馈信号，发出锅炉主控指令，去控制燃料和送风两个子系统。锅炉主控主要由以下几部分组成：
（1）锅炉热量信号的形成
此系统通过d/dt和∑连接形成热量信号（P1 +d P B /dt）。
（2）前馈信号的形成
此系统前馈信号采用P T·P0/P1+d (P T·P0/P1 )/dt，K为补偿系数。图7中f（t）是动态补偿模块，其传递函数是一个实际微分与一阶惯性环节的叠加。微分作用保证前馈信号在机组负荷变化初始阶段有一定的过调，对克服锅炉对象惯性有利。f(x)是函数模块，其作用是将前馈信号转化为数值上与锅炉燃料量、风量相匹配的信号。
（3）燃料风量指令处理
当系统处于炉跟随方式时，锅炉根据前馈信号产生的P T·P0/P1+d (P T·P0/P1 )/dt 来产生锅炉指令即燃料风量指令；当系统T处于机跟随状态时，根据逻辑电路产生的数字信号接如锅炉负荷指令Ps，由此产生锅炉指令。
3.3.2汽轮机主控制器
汽轮机主控制器原理如图7右侧部分所示，它由三个调节器组成。
（1）汽轮机机前压力调节器：它接受汽机调节阀前节流压力偏差，在机跟炉工况时，继电器接通，控制汽机调节阀，自动保持主蒸汽压力为定值。
（2）电功率调节器和蒸汽流量调节器：在功率可变协调控制工况时，这两个调节器构成串级控制，目的是提高系统的品质和可靠性。主信号是实发功率，副信号是蒸汽流量（系统中用P1代替）。功率定值中加入频差信号Δf，这是为与汽机液压系统中飞锤调频信号平衡而设置的。为了提高调节速度，加入了负荷的前馈信号，在非电功率控制的其他四种工况下，这两个调节器处于跟踪状态，电功率调节器输出跟踪P1值，蒸汽流量调节器输出跟踪实发功率。
图7 机炉负荷协调控制系统主控图
3.4控制方式
从前馈角度来看，此系统为能量直接平衡协调控制系统。从反馈角度看，是炉跟随为基础的协调控制基础。
3.4.1汽轮机跟随方式
此时，继电器接通。这种方式的基本模式是汽轮机自动调压（闭环），锅炉手动调功（开环）。CCS的锅炉主控操作器BM (Boiler Master)手动。按锅炉侧的工作状态，若锅炉主控BM处于自动状态（煤、风、水等子回路均投入自动）接受运行人员在LMCC上给定的锅炉指令定位，即是不带功率控制的汽轮机跟随自动方式。
3.4.2锅炉跟随方式
此时，继电器接通，实际是一种以能量信号平衡的协调控制系统。
这种方式的基本模式是锅炉自动调压（闭环），汽轮机手动调功（开环）。汽轮机调门开度可以在DEH的操作板上或CCS的汽轮机主控操作器(Turbine Master，TM)上手动操作。按汽轮机侧的工作状态，若汽轮机DEH控制处于遥控方式或汽轮机TM为自动状态，接受运行人员在负荷管理中心LMCC给定的汽轮机调门开度指令定位，即为不带功率控制的锅炉跟随自动方式。此时的系统已不是一般的机炉分别控制的炉跟随控制方式（虽有负荷指令，但无实发功率反馈信号，
故不能准确保证电功率）。
3.4.3协调控制
前馈控制回路控制信号来源的形式为按负荷指令进行的前馈控制。此时，继电器接通，锅炉侧闭环调节压力，汽轮机侧闭环调节负荷，但能准确保证电功率并参加一次调频。机组可通过逻辑线路来选择定、滑压运行方式。
3.5逻辑功能
为了保证协调控制系统的安全可靠运行，系统配置了一整套严密的逻辑控制系统，主要有机组局部故障处理逻辑、机组负荷给定值形成逻辑、控制方式切换逻辑三大类。
3.5.1锅炉基本控制方式选择逻辑
当运行人员按下选择锅炉基本按钮、或出现自动转向锅炉基本信号、或门1形成锅炉基本自动指令，此指令送人记忆复位元件MR1，在汽机基本自动指令作用于其复位端之前，此指令信号永远保持，直到汽机基本自动指令将MR1元件复位端置零。当MR1输出为“1”时，可以看出它有以下几方面作用。
（1）信号送去继电器，使其带电后切换为锅炉基本方式。
（2）通过或门使锅炉基本自动指示灯亮，该灯位于LMCC面板上。
（3）信号送到与门，与另一路输入（锅炉主控手动信号经非门而形成的锅炉主控自动信号）共同作用使与门输出的信号为锅炉基本已自动信息。该信号送到或门，使锅炉基本已自动灯亮，向运行人员表明“锅炉基本”的自动控制回路已真正接通，能进行“锅炉基本”的自动控制了。因为当锅炉主控仍处于手动时，也即在该处有锅炉基本所属自动控制信号的断点，是不能实现锅炉基本自动控制方式的。
（4）将“锅炉基本已自动”的信号送至“控制方式自动切换逻辑”作为自动切换的条件。
（5）在或门中与锅炉主控处于手动信号汇合作为锅炉调节器跟踪信号。
（6）在与门中与锅炉主控处于手动信号汇合，表明锅炉主控处于手动及选择了锅炉基本自动方式，此信号送到“实际负荷指令跟踪逻辑”去跟踪燃料量。
（7）在或门中与选择电功率控制信号（来自MR3输出）汇合，输出作为汽机侧跟踪信号。
3.5.2汽轮机基本控制方式选择逻辑
当运行人员按下选择汽机基本自动按钮或出现自动转向汽机基奉信号时，或门1形成锅炉基本自动指令，此指令再送入记忆复位元件MR2，当MR2输出为“1”时，可以看出它有以下几方面作用：
（1）使继电器失电，切换为汽轮机基本控制方式；
（2）通过或门使汽轮机基本控制方式指示灯亮，该灯位于LMCC面板上；（3）信号送到与门，后者另一路为汽轮机处于遥控信号，故输出处于汽轮机基本自动的信号，同时该信号送到或门，使汽轮机基本已自动灯亮，向运行人员表明汽轮机基本控制回路已真正接通；
（4）将“汽机基本已自动”的信号送至“控制方式自动切换逻辑”作为自动切换的条件；
（5）在或门中与汽轮机处于手动信号汇合作为图2-3中汽机机前压力调节器跟踪信号；
（6）在与门中与汽轮机处于手动信号汇合，送到“实际负荷指令跟踪逻辑”中作跟踪于汽机基准的信号。
3.5.3功率控制方式
在汽轮机基本已自动和锅炉主控自动两条件同时具备时按下“电功率控制”按钮，即选择功率控制方式。当记忆复位元件MR3输出出现“1”状态时，其作用如下：
（1）输出“处于电功率控制”信号。再控制继电器T3，形成电功率控制方式；（2）通过或门7使电功率控制指示好亮；
（3）通过非门3输出非电功率控制方式信号，去做蒸汽流量调节器跟踪控制信号。
以上工况的切换逻辑是相互闭锁的，即不会同时出现两种工况。一种工况实现时，即消除其他工况。
3.6控制系统跟踪
出于在控制方式切换及手动／自动切换过程中无扰动切换需要，系统设计了
复杂的跟踪项目。
（1）实际负荷指令跟踪
在锅炉基本控制方式且锅炉主控手动时，实际负荷指令跟踪于燃料量。在汽机基本控制方式且汽机处于就地（手动）控制时，实际负荷指令跟踪于DEH的负荷基准。
（2）锅炉的主控指令
在手动方式时跟踪总燃料量。
（3）锅炉节流压力调节器输出
在锅炉基本控制方式时跟踪锅炉主控指令。
（4）汽轮机节流压力调节器输出
在汽轮机基本控制方式时跟踪于DEH负荷基准。
（5）汽轮机功率调节器输出
在非功率控制方式时跟踪于DEH负荷基准。
（6）汽轮机调节阀位调节器输出（即滑压运行方式下滑压定值）
在定压运行方式时等于定压节流压力定值。
4总结
单元机组的协调控制的任务是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力；对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内。单元机组在电网中作为相对独立的单元，具有运行调度灵活、热效率高、便于电站设计和扩建等优点。5课程设计心得体会
通过本次课程设计，让我对单元机组的协调控制系统有了进一步的认识和掌握。同时通过查资料的过程中，进一步加深了对火电厂发电的了解，成功的将理论与实践结合到了一起。在分析老师提供的资料过程中，并将电厂热工过程自动控制这门课程的基础知识进行了复习，加强了本学科的掌握。
参考文献：
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[5]F.G. Shinskey 著.过程控制系统——应用、设计与整定.北京：清华大学出版社，2004
火力发电厂协调控制系统的分析
大型火电厂锅炉-汽轮机组协调控制系统的分析 上海发电设备成套设计研究所杨景祺 目前我国火电站领域的技术具有快速的发展，单元机组的容量已从300MW 发展到600MW，外高桥电厂单元机组容量已达到900MW。DCS系统在火电站的成功应用，大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。本文主要对大型火电机组的两种主要炉型—汽包炉和直流炉机组的协调控制系统的设计机理进行概要性的说明。 1.协调控制系统的功能和主要含义 协调控制系统是我国在80年代引进的火电站控制理念，主要设计思想是将锅炉和汽机作为一个整体，完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制，达到锅炉风、水、煤的协调动作。对于协调控制系统而言包含三层含义：机组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。 1.1.机组与电网需求的协调 机组与电网需求的协调主要是机组最快的响应电网负荷的要求，包括了电网AGC控制和电网一次调频控制两个方面。目前华东电网已实现了电网调度对电厂机组的负荷调度和一次调频控制。 1.2.锅炉汽轮机的协调 锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调，主要是协调控制锅炉与汽轮机，提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。从协调控制系统而言，对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念，但由于两种炉型在汽水循环上有很大的差别，导致控制系统具有很大的差别。 1.3.锅炉协调 锅炉协调主要考虑锅炉风、水、煤之间的协调。 2.汽包锅炉机组的协调控制系统 汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出，主要在于汽轮机和锅炉对于机组的负荷与压力具有完全不同的控制特性，汽轮机以控制调门开度实现对压力、负荷的调节，具有很快的调节特性，而锅炉利用燃料的燃烧产生的热量使给水流量变为蒸汽，其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机
单元机组协调控制系统设计
单元机组协调控制系统设计 摘要 在单元制机组的不断发展，协调控制系统作为单元制机组的控制核心，已然成为电厂自动化系统中最为关键的组成单元。随着机组类型的不同，各个机组的参数也越来越高，容量也在逐渐增进，机组的动态特征和控制难度也随机组型号的不同而改动，因此不同机组的协调控制系统也是不同的。所以在设计协调控制系统时，应该综合考虑所研究机组的动态特征和生产流程，针对不同类型机组的进行相应的方略。在火电厂现场中，单元机组协调控制系统是一个具有强耦合、大时滞、大迟延、非线性等特征的一个多变量系统。所以，这些复杂的动态特征，使得创建单元机组的非线性动态模型成为一个难点，而且使协调控制及其参数整定变得复杂起来，往往使调节品质下降，不能得到令人中意的控制品质。 本文首先阐述了单元机组协调控制系统的结构和功能，并对机组的动态特征和负荷指令管理系统进行了描述。然后以一个300MW机组为研究对象，由分析得出该机组的模型结构，再对辨识出的协调系统的对象进行静态解耦控制，用工程正定法对解耦控制器参数进行整定，并用Matlab软件做了系统仿真。仿真结果表明，解耦后的协调控制系统可以达到令人满意的控制品质和效果。 关键词：协调控制；解耦控制；Matlab仿真；PID整定；300MW机组
Design of Coordinated Control System for Unit Abstract In the continuous development of unit system, coordinated control system as a unit system control core, has become the power plant automation system, the most critical component. With the different types of units, the parameters of each unit are getting higher and higher, the capacity is gradually increasing, the dynamic characteristics of the unit and the difficulty of control are also different types of change, so different units of the coordinated control system is different. Therefore, in the design of coordinated control system, should consider the selected units of the dynamic characteristics and process, for different types of units for the corresponding design. In the field of thermal power plant, the unit control system is a multivariable system with strong coupling, time variability, large delay and non-linearity. Therefore, these complex dynamic characteristics make the nonlinear dynamic model of the unit unit become a difficult point, and make the coordination control and its parameter setting become complicated, and the adjustment quality is often reduced, and the satisfactory control effect can not be obtained. In this paper, the structure and function of the unit control system are described, and the dynamic characteristics and load command management system of the unit are described. Then, a 300MW unit is taken as the object of study, and the model structure of the unit is obtained. The decoupling control of the identified coordinate system is carried out. The parameters of the decoupling controller are set by engineering positive definite method. Software to do the system simulation. The simulation results show that the coordinated control system can achieve satisfactory control quality and effect. Keywords:Coordination control system；Decoupling control；Matlab simulation；PID tuning ;300MW unit
燃烧控制系统的设计
目录 一绪论...................................................................................................................................... 二燃烧控制系统的设计 2.1燃烧过程控制任务 2.2燃烧过程调节量 2.3燃烧过程控制特点 三燃料控制系统 ........................................................................................................................ 3.1燃料调节系统...................................................................................................................... 3.2燃料调节——测量系统...................................................................................................... 3.3给煤机指令.......................................................................................................................... 四600MW火电机组DCS系统设计 4.1 电源部分 4.2 通信部分 4.3 系统接地 4.4 软件部分 五结论................................................................................................................................... 参考文献...................................................................................................................................
嵌入式智能家居控制系统软件设计
本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目：嵌入式智能家居控制系统 软件设计 学院：电气工程学院 专业班级：自动化1204 学生姓名：刘芳春 学号： 120302433 导师姓名：王通 开题时间：2016年 3 月 18 日
1.课题背景及意义 1.1课题研究背景、目的及意义 目前，几乎所有家庭都有使用各种电器设备，电视、电灯、空调、冰箱等。然而，就当前情况来说，这些设备总是被看成单个的、独立的个体使用，而极少出现一个专门的系统来管理它们、或是将它们糅合为一个具有一定“智慧”的设备集合体。这不仅使得设备使用者不得不在控制和管理这些设备上消耗大量时间和精力，而且容易造成设备使用效率不高，浪费宝贵的能源，这不符合节能环保的国家政策方针。 基于这个事实，智能家居的概念应运而生。智能家居又被人们称智能住宅[1]，在国外也叫做Smart Home。智能家居是以个人住所为单位，以控制技术、通信技术计算机技术为基础，以提升人们的日常家居生活为目的的家居控制和管理系统[2]。 由于智能家居是一个最近才得到快速发展的行业，当前有许多地方并未得到充分的研究，也有许多研究成果并未能转化成为实际产品。探寻其本质因素有两个。其一，大多数已有的智能家居产品是针对高消费人群设计和开发的，而没有顾及到占人口绝大多数的低端消费人群。因此，其市场本身就不会太大。其二，许多开发出来的产品在性能上并不完全让消费者满意。当前已有的产品中的大多数，或是存在功能单调、或是存在使用不方便等各种缺乏吸引力的不足之处。 为了改善这一现状，软件部分设计就成了必不可少的工作，软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口，向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。对于嵌入式软件而言，系统软件和应用软件的界限并不明显，原因在于嵌入式环境下应用系统的配置差别较大，所需操作系统裁剪配置不同，I/O 操作没有标准化，驱动程序通常需要自行设计[3,4]。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式系统中应用越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中[5]。它与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用，由它来管理和协调各项工作，为应用软件提供良好的运行软件环境和开发环境。μC/OS-II 是一个完整的，可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它通过了美国联邦航空管理局商用航行器的认可，符合航空无线电技术委员会对用于航空设备方面所使用的软件性能提出的DO-178B标准认可。目前已有数百个商业应用的μC/OS，该操作系统的稳定性和可靠性得到了充分的肯定[6,7]。该操作系统在智能家居领域中的应用也越来越广泛。因此对于嵌入式智能家居操作系统的研究也越来越有必要。
单元机组协调控制系统
单元机组协调控制系统 第一节协调控制系统的基本概念 随着电力工业的发展，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。大容量机组的汽轮发电机和锅炉都是采用单元制运行方式。所谓单元制就是由一台汽轮发电机组和一台锅炉所组成的相对独立的系统。单元制运行方式与以往的母管制运行方式相比，机组的热力系统得到了简化，而且使蒸汽经过中间再热处理成为可能，从而提高了机组的热效率。 一、单元机组负荷控制的特点 随着大容量机组在电网中的比例不断增大，以及因电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，大容量单元机组的运行方式也逐步发生了变化，过去常常只带固定负荷的大机组，现在也需求根据电网中心调度所的负荷需求指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频，甚至在机组的某些主要辅机局部故障的情况下，仍然维持机组的运行。 在单元制运行方式中，锅炉和汽轮发电机既要共同保障外部负荷要求，也要共同维持内部运行参数（主要是主蒸汽压力）稳定。单元机组输出的实际电功率与负荷要求是否一致，反映了机组与外部电网之间能量的供求平衡关系；而主蒸汽压力则反映了机组内部锅炉与汽轮发电机之间能量的供求平衡关系。然而，锅炉和汽轮发电机的动态特性存在着很大差异，即汽轮发电机对负荷请求响应快，锅炉对负荷请求的响应慢，所以单元机组内外两个能量供求平衡关系相互间受到制约，外部负荷响应性能与内部运行参数稳定性之间存在着固有的矛盾，这是单元机组负荷控制中的一个最为主要的特点。 二、协调控制系统及其任务 单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen简称CCS）是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。从广义上讲，这是单元机组的负荷控制系统。它把锅炉和汽轮发电机作为一个整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求协调运行，即保证单元机组对外具有较快的功率响应和一定的调频能力，对内维持主蒸汽压力偏差在
会议集中控制系统设计
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/af1380203.html, 会议集中控制系统设计 作者：景赟 来源：《数字技术与应用》2015年第08期 摘要：通过会议集中控制系统，将不同会议室、不同品牌会议终端、不同控制协议的摄像机、以及会议室内的其它设备实现统一控制，通过配置数字音频矩阵和视频矩阵，在计算机上就可完成视音频信号同步传输，不同会议室之间自由交互，足不出户便可完成会议控制工作。会议集中控制系统不仅解决了多个会场实时监听和控制的难题，也大幅减轻了会议控制人员的工作量。 关键词：集中控制音频视频会议 中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）08-0000-00 为了实现不同会议室、不同会议终端之间的视音频信号自由交互、不同品牌视频终端和会议摄像机、多会议室设备集中控制、不同会议室的视频画面和音频集中监看、监听等功能，通过会议集中控制系统进行统一管理。本次会议集中控制系统设计包括：视频会议室5个，视频集中控制室1个，视频会议终端品牌2种。 1总体目标 视频系统：各个会议室建设高分辨率（不低于1920*1280）的大屏显示系统及摄像系统，各会议室可同时参与远程视频会议，显示内容平滑切换。 集中控制系统：每个会议室都集中到中央控制室集中控制，包括视频信号的切换、音频集中控制、摄像系统集中控制；将2个不同品牌的视频终端软件的通过PC机进行衔接，实现终端设备的视音频信号相互传递；各视频会议室达到高清视频会议标准；实现各视频会议室之间的视音频信号交互，信号同步通讯；实现由集控室统一控制各会议室会议操作工作，可自由切换各会议室的视频传输信号，音频传输信号；实现会议室房间的音频在本会场扩音效果的同步；视音频信号、网络信号的互联互通以及集中控制；各视频会议室都可以召开主会场高清视频会议，也可作为分会场参加召开的视频会议；集控室可以对各视频会议室的视音频信号进行监看、监听。 2实现方案 2.1视频系统 在中央控制室配置一台32X32的YPbPr的矩阵，各个会议室都配备一台8X16的YPbPr的矩阵，以控制室为核心，采用树型结构，接收各会议室视频信号，并且能把任意信号发送到指定会议室。各个会议室会场内前后各有一个摄像机，通过各会议室8X16的YPbPr的矩阵把视
协调控制系统(CCS)调试方案
ITEM NO.: BALCO-COMM-IP008 Complied by: 编写： Checked by: 初审： Revised by: 审核： Approved by: 批准：
目录 Contents 1.编制目的 Compile Purpose 2.调试范围 Scope of commissioning 3.调试前必须具备的条件 Conditions of commissioning 4.调试步骤 Process of commissioning 5.注意事项 Precautions
1.编制目的Compile Purpose 为了指导和规范系统及设备的调试工作，检验系统的性能，发现并消除可 能存在的缺陷，检查热工联锁、保护和信号装置，确保其动作可靠。使系统及设 备能够安全正常投入运行，制定本方案。 This commissioning procedure is compiled to guide and standardize the practice of testing and adjusting to facilitate proofing of system performance, finding and repairing of possible defects, thus ensuring that the equipment and system can be brought into operation safely and smoothly. 2.调试范围Scope of commissioning 2.1协调控制系统是大型火力发电机组的主要控制系统，它将锅炉和汽轮发电机 作为一个整体考虑来进行控制，协调锅炉控制系统与汽轮机控制系统的工作，以 消除锅炉和汽轮机在动态特性方面的差异，使机组既能够适应电网负荷变化的需 要，又能够保证机组的安全稳定经济运行。机炉协调控制系统直接作用的控制对 象是锅炉主控制系统和汽轮机主控制系统，然后再由这两个主控系统分别控制各 自的子控制系统如锅炉燃烧控制子系统、锅炉给水控制子系统和汽轮机电液调节 子控制系统等。 As a major control system of large thermal power generating unit, coordinated control system (CCS) treats the boiler and turbine-generator as a whole, harmonizes the effect of boiler and turbine control systems, and compensates the difference in boiler and turbine-generator dynamic characteristics, thereby meeting changing demand of the Grid and also ensuring safe and economic operation of the unit. The CCS exerts influence directly upon the main control system of boiler and that of turbine, then these two systems exert influence respectively on their own subsystems such as boiler combustion control, boiler feed water, turbine digital electro-hydraulic control (DEH). 2.2 印度BALCO扩建4 x300 MW燃煤电站工程协调系统有如下几种控制方式：BALCO EXPANSION PROJECT 4×300 MW THERMAL POWER PLANT CCS has following control modes： 手动方式 Manual mode 机跟随控制方式(TF) Turbine follow control mode 炉跟随控制方式(BF) Boiler follow control mode 机炉协调控制方式 Coordinated boiler-turbine control mode
600MW机组协调控制系统设计解析
1引言 单元机组协调控制的任务是快速跟踪电网负荷的需要和保持主要运行参数的稳定。当电网负荷变动时，从汽轮机侧看，只要改变汽机调速汽门的开度，就能迅速改变进汽量，从而能立即适应负荷的需要。但锅炉即使马上调整燃料量和给水量，由于锅炉固有的惯性及迟延，不可能立即使提供给汽轮机的蒸汽量发生变化。如果汽轮机调汽门开度已改变，流入汽机的蒸汽量相应发生变化，那么此时只能利用主汽压力的改变来弥补或储蓄这个蒸汽量供需差额，此时，主汽压力将产生较大的波动。因此，提高机组负荷适应能力与保持主要参数稳定存在一定的矛盾。协调控制系统设计时将锅炉、汽轮机和发电机作为一个整体来考虑，使锅炉、汽机同时响应负荷要求，协调锅炉及其辅机与汽机的运行，以迅速、准确、稳定地响应负荷要求。 协调控制系统保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组稳定运行。具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力，对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内。协调控制系统是协调地控制锅炉燃料量、送风量、给水量等，以及汽机调节阀门开度，使机组既能适应电网负荷指令的要求，又能保持单元机组在额定参数下安全、经济地运行。单元机组协调控制系统可认为是一种二级递阶控制系统。处于上位级的机炉协调级，也叫作单元机组主控系统，是整个系统的核心部分。处于局部控制级的子系统包括锅炉以及汽机子控制系统。
2 协调控制系统任务与作用 2.1 协调控制系统 协调控制系统作用：保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组稳定运行。具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力，对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内。 协调控制系统任务：是协调地控制锅炉燃料量、送风量、给水量等，以及汽机调节阀门开度，使机组既能适应电网负荷指令的要求，又能保持单元机组在额定参数下安全、经济地运行 在单元机组中，锅炉和汽轮机是两个相对独立的设备，从机组负荷控制角度来看，单元机组是一个存在相互关联的多变量控制对象，经适当假设可以看作是一个具有的两个输入和两个输出的互相关联的被控对象，其方框图如图2.1所示。 图2.1 单元机组负荷控制对象原理方框图 μT- 通汽阀开度μB- 燃烧率水平NE-实发功率PT-主蒸汽压力 单元机组协调控制系统可认为是一种二级递阶控制系统。处于上位级的机炉协调级，也叫作单元机组主控系统，是整个系统的核心部分。处于局部控制级的子系统包括锅炉以及汽机子控制系统。子控制系统作用于负荷被控对象，如图2.2所示。 图2.2 单元机组协调控制系统简图
第7章 单元机组协调控制系统(高8万字)
第七章单元机组协调控制系统 第一节协调控制系统的基本概念 随着电力工业的发展，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。大容量机组的汽轮发电机和锅炉都是采用单元制运行方式。所谓单元制就是由一台汽轮发电机组和一台锅炉所组成的相对独立的系统。单元制运行方式和以往的母管制运行方式相比，机组的热力系统得到了简化，而且使蒸汽经过中间再热处理成为可能，从而提高了机组的热效率。 一、单元机组负荷控制的特点 随着大容量机组在电网中的比例不断增大，以及因电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，大容量单元机组的运行方式也逐步发生了变化，过去常常只带固定负荷的大机组，现在也需求根据电网中心调度所的负荷需求指令和电网的频率偏差参和电网的调峰、调频，甚至在机组的某些主要辅机局部故障的情况下，仍然维持机组的运行。 在单元制运行方式中，锅炉和汽轮发电机既要共同保障外部负荷要求，也要共同维持内部运行参数（主要是主蒸汽压力）稳定。单元机组输出的实际电功率和负荷要求是否一致，反映了机组和外部电网之间能量的供求平衡关系；而主蒸汽压力则反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量的供求平衡关系。然而，锅炉和汽轮发电机的动态特性存在着很大差异，即汽轮发电机对负荷请求响应快，锅炉对负荷请求的响应慢，所以单元机组内外两个能量供求平衡关系相互间受到制约，外部负荷响应性能和内部运行参数稳定性之间存在着固有的矛盾，这是单元机组负荷控制中的一个最为主要的特点。 二、协调控制系统及其任务 单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen简称CCS）是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。从广义上讲，这是单元机组的负荷控制系统。它把锅炉和汽轮发电机作为一个整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求协调运行，即保证单元机组对外具有较快的功率响应和一定的调频能力，对内维持主蒸汽压力偏差在
协调控制系统
单元机组的特点和任务 (1)单元制机组是一个相互关联的多变量控制对象,锅炉和汽轮发电机是一个不可分割的整体 (2)锅炉和汽轮发电机的动态特性存在较大的差异. (3)具有参加电网一次调频的能力. 协调控制系统作用 保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组稳定运行.具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力，对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内. 协调控制系统任务 是协调地控制锅炉燃料量、送风量、给水量等，以及汽机调节阀门开度，使机组既能适应电网负荷指令的要求，又能保持单元机组在额定参数下安全、经济地运行. 定压运行方式 是指无论机组负荷怎样变动，始终维持主蒸汽压力以及主蒸汽温度为额定值，通过改变汽轮机调节气门的开度，改变机组的输出功率。 滑压运行方式 则是始终保持汽轮机调节气门全开，在维持主蒸汽温度恒定的同时，通过改变主蒸汽压力改变机组的输出功率。 联合运行方式特性曲线 1 调峰：用电量多时多发电，用电量少时少发电。 a采用纯液压控制系统时（有自平衡能力）b采用功频电液控制系统时（无自平衡能力） μT不变μB不变PT机主控指令不变PB炉主控制指令不变 输入量-μT汽轮机调节阀开度（外扰）、μB锅炉燃料量调节机构开度，锅炉燃烧率（内扰）输出量-PE单元机组的输出电功率、PT汽轮机前主蒸汽压力
协调控制系统由哪几部分组成：主控系统、子系统、负荷被控对象 单元机组负荷控制系统 1.负荷指令处理回路（LDC）的作用 对外部要求的负荷指令或目标负荷指令（电网调度分配指令ADS、运行人员手动指令，一次调频所要贡献的负荷指令）进行选择，并根据机组主辅机运行的情况加以处理，使之转变为机、炉设备负荷能力，安全运行所能接受的实际负荷指令P0。 2.机炉主控制器的作用 根据锅炉和汽轮机的运行条件和要求，选择合适的负荷控制方式，按照实际负荷指令P0与实发功率信号PE的偏差和主汽压力的偏差△p以及其它信号进行控制运算，分别产生锅炉主控制指令PB和汽轮机主控指令PT 。 外部指令：ADS ADC 内部指令：RB RD RU 大题 1.机组的负荷指令如何选择？ A：电网中心调度所的负荷分配指令ADS、B：运行人员手动设定负荷指令、 C：电网频率自动调整指令。 2.机组的最大最小负荷限制如何实现？ ∑2：LDC达最大∑3：LDC达最小 机组的最大负荷根据机组的实际情况来定，最小负荷通常为锅炉稳定燃烧的最小值 3.速度限制器的作用: 限制负荷变化速率 4.负荷返回（RB）负荷迫升（RU）负荷迫降（RD）负荷增闭锁（BI）负荷减闭锁（BD） 5.叙述一下负荷形成原因 （1）ADS方式下，切换开关T4动作，输出为A 当A>LDC OUT时，“LDC增”为ON，T6动作，接通K，输出K×C，机组实际负荷指令LDC OUT增长，直到A=LDC OUT为止。 当A 智能集中控制系统功能 √ 提供无线液晶触摸显示屏控制被控设备功能 √ 提供音视频矩阵信号任意切换等功能 √ 提供控制VGA矩阵信号任意切换等功能 √ 提供控制RGB矩阵信号任意切换等功能 √ 提供实现实物展台控制等功能 √ 提供控制投影机/等离子屏的打开、关闭、切换视频信号、VGA信号，RGB信号的等功能 √ 提供控制DVD的播放、停止、前进、后退、暂停、前曲、后曲、声道切换、字幕切换、菜单选择等功能 √ 提供控制LD/CD/MD/DAT的播放、停止、前进、后退、暂停、前曲、后曲等功能 √ 提供控制录像机的播放、停止、前进、后退、暂停、频道及录像等功能选择 √ 提供控制卡座的播放、停止、前进、后退、暂停、频道选择及录像等功能 √ 提供实现会议系统和摄像系统的联动控制等功能 √ 提供控制摄像机左右移/上下移/变焦/聚焦/预设/调用预设等功能 √ 提供控制电视/监视器开关及选台等功能 √ 提供控制电动幕的上升、暂停、下降等功能 √ 提供控制投影机吊架的上升、暂停、下降等功能 √ 提供控制电灯吊架的上升、暂停、下降等功能 √ 提供控制窗帘的打开、暂停、关闭等功能 √ 提供控制舞台灯光的明暗调节，调用预设模式等功能 √ 提供控制灯光的打开或关闭等功能 √ 提供控制其它第三方照明灯光系统，实现开关控制、调光控制并能预设场景模式等功能 √ 提供控制机柜设备所需电源供应，并能成之按要求顺序开关，以保护设备等功能 √ 提供其它能实现一键多能或保护设备的程序等功能 √ 提供设备网上下载固件升级硬件等功能 √ 因为本系统具有极强的开发能力软件架构，控制功能强大，因此所能实现功能不能罗列周全…… 界面简介 为了让您更直观地了解本系统触摸屏人性化和简单易懂的界面，现在我们假设您的触摸屏的几个页面。至于方案的最后实施，我们将根据您的实际情况和具体需要做更多的沟通，直至它能真正满足您的需要。我们假设您的触摸屏的初始页面如图1所示： 合肥学院HEFEI UNIVERSITY 集散控制系统的工程设计 班级： 10 姓名： 学号： 10 指导教师： 完成时间： 集散控制系统的工程设计 现代科学技术领域中，计算机技术和自动化技术被认为是发展较快的两个分支，工业自动化根据生产过程的特点可分为过程控制和制造工业自动化及自动化测量系统。过程控制自动化是以流程工业为对象，流程工业自动化控制一般采用集散控制系统(DCS)。 一、DCS控制系统介绍 集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 DCS的工程设计主要有12项内容，按先后顺序排列如下：方案论证，DCS 评估，DCS询价，技术谈判，合同签订，开工会议，系统设计，组态编程，安装调试，现场投运，整理文件，工程验收。 1.1集散控制系统的组成 1、现场控制级 又称数据采集装置，主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理，而且对实时数据进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，从而实现开环监视，并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下，能以开关量或者模拟量信号的方式，向终端元件输出计算机控制命令。 在DCS系统中，这一级别的功能就是服从上位机发来的命令，同时向上位机反馈执行的情况。至于它与上位机交流，就是通过模拟信号或者现场总线的数字信号。由于模拟信号在传递的过程或多或少存在一些失真或者受到干扰，所以目前流行的是通过现场总线来进行DCS信号的传递。 课程设计说明书 学生姓名:学号： 学院: 班级: 题目:300MW火电机组协调控制系统 指导老师: 2010年 12 月 23 日 1选题背景 1.1设计目的 通过本课程设计，使学生能较好的运用过程控制的基本概念、基础理论与方法，根据大型火电机组的生产实际，对火电机组的过程控制系统进行分析，设计出原理正确，功能较为全面的300MW火电机组协调控制系统。随着单元机组的发展，必须将汽轮机和锅炉作为一个整体进行控制，而机、炉的调节特性有相当大的差别，锅炉是一个热惯性大、反应很慢的调节对象，而汽轮机相对是一个惯性小、反应快的调节对象。因此要用协调控制系统，保证在满足负荷要求的同时，保持主要运行参数的稳定。 1.2设计内容和要求 （1）负荷指令管理部分 输入参数：外部负荷要求指令（就地指令，中调指令ADS，电网频率变化所要求负荷指令）。 输出参数：实际负荷指令错误!未找到引用源。，锅炉负荷指令。 负荷指令限制回路： a、最大/最小允许负荷限制回路 b、负荷返回回路（RB） 常用辅机：送风机、引风机、给水泵、发电机失磁、备用、规定返回速率 c、迫升/迫降回路（RUN UP/DOWN） d、闭锁增/减回路（BLOCK INCERASE/DECREASE） e、负荷快速切断回路（Fast Cut Back） 负荷操作： LMCC（负荷管理中心）面板:增、减负荷按钮：中、高、低速选择；速度限制（速率整定在3%-5%） （2）机炉负荷控制部分： 输入参数：第一级压力错误!未找到引用源。，机前压力错误!未找到引用源。、机前压力定值错误!未找到引用源。、锅炉负荷指令、实际负荷指令错误!未找到引用源。、频率偏差错误!未找到引用源。、实发功率错误!未找到引用源。 输出参数：锅炉指令、至DEH的负荷指令 电气工程学院课程设计说明书电气控制与PLC 设计题目：铸造机控制系统设计 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 教师职称： 电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC 基层教学单位：指导教师： 学号学生姓名（专业）班级设计题目铸造机控制系统设计(70起评） 设计技术参数1.设计内容见附页（33） 2.使用组态王实现上位控制 3.公共实践（四层电梯） 4.公共实践（邮件分拣）（选作） 5.查阅资料（变频器） 设计要求 采用PLC进行设计。画出系统图，采用梯形图编程，并给出相应的组态控制工程（附主画面）。结合公共实践部分，完成设计说明书。 参考资料“电气控制”类图书及论文资料“可编程控制器”类图书及论文资料 周次20周应 完成内容分析设计要求、查资料、确定方案，设计梯形图、设计上位组态撰写课程设计说明书，答辩 指导教师签字基层教学单位主任签字 说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院教务科 摘要 本课题介绍的是铸造机的PLC电控系统，电气采用日本三菱FX2N型课编程序控制器（PLC）进行控制设计，其目的是提高系统运行的可靠性和自动化程度，减轻操作工人的劳动强度和电气维修工人的工作量及维护时间，以提高产品的质量和劳动生产率。 近年来，随着可编程控制器（PLC)应用技术的发展，其在工业生产中的应用也越来广泛；根据工业现场的需要和PLC自身的特点，可编程控制器在工业生产中也被广泛采用，使工业控制变得更为灵活、方便，也使得生产效率大大提高。 在工程生产领域，我们也运用到了PLC，例如，在压铸机上我们运用它帮助我们完成了多个人的工作，实现了压铸机的智能化控制，从而降低了生产成本，提高了劳动效率。在工业上应用PLC是我们以后发展的必然方向，它将成为代替原始机械控制的有效控制装置。在工业生产中采用可编程控制器PLC，可利用其硬件和软件上采取的一系列抗干扰措施，使它可以直接安装于工业现场而稳定可靠地工作。 本小组进行了分工合作，分工情况如下：邢永跃，朱恩多和王延强负责主程序的编写，材料整理和说明书的编写；卢小召和张天亮负责学习并使用组态王完成操作过程的复现；我负责硬件的制作和调试。 气动控制系统设计 2007-08-23 11:43 气动控制系统设计 1、气动控制系统的组成。 在气动控制系统中，气动发生装置一般为空气压缩机，它将原动机供给的机械能转换为气体的压力能；气动执行元件则将压力能转化为机械能，完成规定动作；在这两部分之间，根据机械或设备工作循环运动的需求、按一定顺序将各种控制元件（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件）、传感元件和气动辅件连接起来。 设计程序有关事项 2.1设计程序 2.1.1调研主机工作要求，明确设计依据。 A.了解主机结构、循环动作过程、执行元件操作力、运动速度及调整范围、运动平稳性、定位精度、传感器元件安装位置、信号转换、联锁要求、紧急停车、操作距离和自动化程度等。 B.工作环境，如温度及变化范围、湿度、振动、冲击、灰尘、腐蚀、防爆要求等。 C.是否要和电气、液压系统相配合，如需要须了解相应的安装位置等。 D.其他要求，如气控装置的重量、外形尺寸、价格要求等要求。 2.1.2气动回路设计 A.由执行元件数目、工作要求和循环动作过程，拟出执行元件的工作程序图。根据工作速度要求确定每一个气缸在一分钟内的动作次数。 B.根据元件的工作程序，参考各种气动基本回路，按程序控制回路设计方法，设计气动回路。 为了得到最合理的气动回路，设计时可做几种法案比较，如气控制，气-----电控制，射流控制方案等进行选择，绘出气动回路图，使用电磁阀的场合，同时还绘出电气回路图。 2.1.3执行元件选择和计算 气动执行元件的类型一般应与主机相协调，即直线往复运动应选择气缸，回转运动应选择气动马达，往复摆动应选择摆动缸。 2.1.4控制元件选择 根据系统或执行元件的工作压力和通过阀的最大流量，选用各生产厂制造的阀和气动元件。选择各种控制阀或逻辑元件时应考虑的特性有： 1工作压力 2额定流量 3响应速度 4使用温度范围 5最低工作压力和最低控制压力 6使用寿命 7空气泄漏量 8尺寸及联接形式 9电气特性等 选择控制阀时除了根据最大流量外，还应考虑最小稳定流量，以保证气缸稳定工作。 城市交通信号集中控制系统 技术方案 目录 1、系统设计依据 (2) 2、系统的组成 (3) 3、功能与特点： (6) 4、系统指标 (7) 4.1 中心计算机配置指标: (7) 4.2、通讯系统 (8) 4．3 、交通信号机的技术指标： (9) 4.4、环行线圈车辆检测器的技术指标： (9) 5、组成设备介绍 (10) 5.1、UTC1000集中协调式交通信号控制机 (10) 5．2、环形线圈车辆检测器： (12) 5．3、GIS地理信息系统（可选）： (14) 5．4、通讯计算机系统 (14) 5．5、中心软件 (15) 5．5．3、操作台软件基本功能说明: (18) 附件1、信号机基础件： (44) 附件2、信号机外型图： (45) 附件3、信号机实际效果图： (1) 城市交通集中协调式控制系统（UTCS, Urban Traffic Control System）是现代城市智能交通系统（ITS ）的重要组成之一，主要用于城市道路交通的控制与智能化管理。 交通信号控制系统主要功能是自动协调和控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。必要时，可通过指挥中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。 通过安装在道路上的车辆检测器，智能信号控制系统可以优化交通信号灯网络的交通方案，使其适应交通流变化条件，从而使在控路网中运行的车辆的延误和停车次数达到最小，交通信号控制系统全面实施以后，在控制区域内应达到：行车延误减少15％以上、行车速度提高10%以上，停车次数减少15%以上。 1、系统设计依据 依据国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行本设计，具体如下： 《全面推进公安交通管理信息系统建设和应用工作的意见》 《道路交通信号机标准》（GA47-2002） 《道路交通信号控制系统术语》（GA/T509---2004） 《公安交通指挥系统工程设计规范》（GA/T515---2004） 《城市道路交通信号控制方式适用规范》（GA/T527-2005） 《交通信号控制机与上位机间的数据通信协》 （GB20999-2007-T）《倒记时显示器》（GAT508-2004） 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859） 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198） 中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名：王小龙学号：07050541X14学院、系：信息与通信工程学院 专业：自动化 设计题目：基于MATLAB的控制系统设计软件开发 指导教师:林都 2011年4月2日 毕业设计开题报告 类专业技术基础课程,在教学与研究过程中,常需要对控制系统用MATLAB进行仿究, MATLAB虽功能强大,对这方面的分析都有相应命令,但命令繁多,分析起来过于零散的性质有个整体的掌握,况且像MATLAB这么大的软件学起来也较困难。为能够更快更好掌握控制系统的性质,把多而散的命令整合起来,开发了控制系统CAI应用软件。使用此软件时用户只需输入系统参数,然后点击相关按钮,就可以快速得到所求相应的结果。二．相关理论知识 控制工程基础是以讲述古典控制为主的机械类专业技术基础课程,在教学与研究过程中,常需要对控制系统用MATLAB进行仿真分析与研究,MATLAB虽功能强大,对这 方面的分析都有相应命令,但命令繁多,分析起来过于零散,难于对系统的性质有个整体的掌握,况且像MATLAB这么大的软件学起来也较困难.为能够更快更好掌握控制系统的性质,把多而散的命令整合起来,开发了控制系统CAI应用软件.使用此软件时用户只需输入系统参数,然后点击相关按钮,就可以快速得到所求相应的结果。 要将控制系统CAI应用软件结构图中的内容在用户界面里表现出来,就必须有参数输入、结果输出、图形仿真输出等,且这些都能进行对比分析,因此要求有个友好、操作简单、可读性强、易修改的图形用户界面,选择MATLAB中具有可视化编程能力的图形界面GUI,将它提供的工具与编程经验结合起来,完成软件界面的创建.。 图1控制系统CAI应用软件结构图智能集中控制系统
集散控制系统工程设计
300MW火电机组协调控制系统
13组 铸造机控制系统设计
气动控制系统设计
交通信号集中控制系统技术方案
基于MATLAB的控制系统设计软件开发