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
的运行，对压力、负荷的调节具有很慢的调节特性。因此协调控制系统就是要以优良的控制策略实现对锅炉-汽轮机的统一控制。以达到锅炉-汽轮机组对负荷响应的快速性和对压力控制的稳定性。
协调控制系统的设计包含了两种协调控制方式，一种是以炉跟机为基础的协调控制系统，这种协调控制方式是建立在锅炉控制压力、汽机控制功率的基础上，具有负荷响应快的优点。另一种是以机跟炉为基础的协调控制系统，这种协调控制方式是建立在汽机控制压力、锅炉控制功率的基础上。
对于炉跟机为基础的协调控制系统有必要提到80年代中期引用的直接能量平衡控制系统，该控制系统的引用，使汽包锅炉机组的协调控制系统从探索趋于成熟，使汽轮机-锅炉协调控制系统趋于简单、响应性快、稳定性高。
直接能量平衡控制思想，选用汽机调速级压力（P1）与汽机自动主汽门前压力（Pt）之比乘以机前压力定值（Ps）作为汽机对锅炉的能量需求（该信号是直接能量平衡信号P1*Ps/Pt），该信号以动态前馈及控制指令的形式控制锅炉的燃料量。直接能量平衡的主要基础在于P1/PT代表了汽轮机调门的开度，在额定参数下，汽机调门开度的变化反映了汽机进汽量的变化，同样也反应了汽机对锅炉能量需求的变化。机前压力定值Ps的改变，反映了锅炉被控参数对锅炉输入量需求的变化。因此P1*Ps/Pt可以反映负荷对锅炉燃烧的需求量，也可以满足锅炉主汽压力对燃烧的需求量。而当燃料量发生改变时，由于调速级压力P1和机前压力Pt对燃料响应的在数量上和时间上的基本一直性，使P1/Pt基本不变，这样P1*Ps/Pt就仅仅反映负荷对锅炉燃烧的需求量，而不反映燃料量的变化。具有作为燃料需求指令的基本条件。仔细分析还可以看出，在汽机调门维持不变的情况下，P1/Pt维持一定，改变压力设定值Ps即改变了锅炉的燃料指令，从而达到了控制负荷的目的，也就是说直接能量平衡信号不但适用与定压控制方式，而且适用与滑压运行方式。
直接能量平衡控制系统的另一个重要特点是采用热量信号（P1+dPd/dt）作为燃料的反馈信号。对于（P1+dPd/dt）进行适当的调整，可以使
（P1+dPd/dt）在调门开度的扰动下，P1的正微分面积与dPd/dt负微分
面积基本相等，使（P1+dPd/dt）在调门开度的扰动下基本不变，而仅反
映燃料的变化。
直接能量平衡系统就是利用P1*Ps/Pt仅反映汽机对锅炉能量需求的特
点和（P1+dPd/dt）仅反映燃料变化的特点，实现了机组负荷对燃料的需
求
对于直吹式制粉系统锅炉燃烧系统，为克服燃料的扰动和磨煤机投运/切除过程中对负荷的影响，增加的燃料控制回路，充分利用了直吹式制粉系统锅炉燃料测量速度快的特点，可以更快的克服燃料扰动。
机跟炉为基础的协调控制系统采用的是汽机控压力，锅炉控负荷的运行方式，这种控制方式由于充分利用了汽机调门动作对压力响应快的特点，因此能很好的控制机组压力，但由于锅炉的燃烧特性比较慢，因此机组对负荷的响应比较慢，在系统的设计上为提高锅炉的响应性，将机组指令信号以前馈和反馈的形式作用到锅炉控制，以加大前馈量的方式提高锅炉对负荷的响应性。
3.汽包锅炉机组协调控制系统的示例
3.1.锅炉操作主菜单
在DCS的操作环境中，采用树状结构，协调控制系统的操作画面均从主菜单中调用。
在锅炉操作环境中按下顶部菜单CCS 软键，可调出锅炉操作主菜单，锅炉操作主菜单如图3-2所示：
锅炉操作主菜单包含了锅炉的操作画面名称，运行人员只要移动球标到操作画面前的绿框（选择按钮），按下球标左键，就可以调出这幅操作画面。例如要调出机组指令操作画面，只要将球标移到<机组指令给定>前面的绿框，按下球标左键，就可以调出如图３－3所示的机组指令操作画面。
3.2. 机组指令操作画面
机组指令操作画面如图３－3所示，它具有机组指令显示操作器及中调指令
显示器、功率设定、功率测量、机组指令上限设定、机组指令下限设定、机组令变化率设定、ADS 方式，机组运行状态及机组控制方式等状态显示及切换按钮
图3-3
3.2.1.机组指令显示操作器：
操作画面中具有独立的机组指令显示操作器，用以实现运行人员对控制系统的操作和对机组运行状态的监视。
3.2.2.中调指令显示器
协调控制系统可接受电网中调的控制指令，电网中调的状态与指令在中调指令中显示。
3.2.3.状态指示灯及操作按钮组介绍
机组指令操作画面上还有六个按钮组，每组四个按钮，分别显示系统状
态及方式选择。
Ａ、ADS方式组（电网中调方式组）
ADS AVAIL：状态指示灯，用来显示电网中调对机组AGC请求。
ADS FAIL ：状态指示灯。代表了AGC的解列信号。
ADS ACK ：状态指示灯，显示系统的运行状态。若系统内无故障，系统协调控制投运，该指示灯亮，表明系统允许接受电网中调信号；
ADS ON ：按钮。在ADS ACK灯亮时，该按钮可以掀下并变亮，表明系统工作在电网中调给定负荷的工况下；
Ｂ、机组状态组
BLCOK：这是一个状态指示灯，代表了协调系统目前在闭锁状态，当系统检测到燃料，送引风机达上下限，机组指令达到上下限，出现闭锁状态，此时运行人
员不能改变机组负荷指令。
BLOCK INC：是一个状态指示灯，对应于方向闭锁，具体指示闭锁加。
BLOCK DEC：是一个状态指示灯，对应于方向闭锁，具体指示闭锁减。
BLOCK ACK：按钮。用于消除AGC指令加减至240MW时的闭锁，持续按住有效。
Ｃ、机组指令给定组
TRACK：状态指示灯。表明机组指令目前处于跟踪方式，机组指令处于跟踪状态时该灯亮；
MAN ：状态指示灯。表明机组指令目前由运行人员给定；
Ｄ、控制功能选择组：
功能选择按钮键组具有四个有效按钮。
滑压：状态指示灯，控制系统在滑压控制方式，该指示灯亮；
定压：状态指示灯，控制系统在定压控制方式，该指示灯亮；
RUNBACK ON：功能选择按钮，代表RUNBACK功能选择，灯亮时代表该功能有效。需要说明的是只有在协调控制投运时，RUNBACK功能选择才有效，若机组发生RUNBACK条件：如一台送风机在运行中跳闸，在机组指令操作画面上会出现RUNBACK信息，RUNBACK信息见表３－２。
C-INT LOCK：交叉联锁指示灯，代表风煤交叉联锁功能，该指示灯亮，代表风煤交叉联锁功能有效。
Ｅ、控制方式状态组：
这组状态指示灯反映了协调控制系统目前的工作状态及控制方式。
CCS：代表系统目前工作在协调控制方式下。
BFT：代表系统目前工作在锅炉自动调压，汽机手动的控制方式。
TFB：代表系统目前工作在汽机自动调压，锅炉手动的控制方式。
MAN：机组目前工作在手动控制方式。
Ｆ、DEH状态按钮组：反映了DEH目前的控制状态和方式。
PERI DEH：允许DEH遥控状态指示灯，代表协调控制系统目前运行状态良好，DEH 可以参加遥控。
DEH：状态指示灯反映了DEH工作在遥控方式。此时由协调控制系统控制向DEH 发出控制指令。
在机组指令显示操作画面中，除正常操作显示功能外，还应能显示机组故障运行的状态，RB是主要的故障运行显示状态。
3.3协调主控操作系统
协调主控操作系统主要完成了协调控制方式的选择、定/滑压方式选择、协调控制系统的投入。
3.3.1功率控制器
功率控制器接受机组指令控制器发出的负荷指令信号和机组的实发功率信号，控制器的输出给DEH，完成对汽机的控制。
3.3.2 DEH控制器
DEH控制器是协调控制系统与DEH系统的控制接口。DEH操作器显示DEH系统的控制方式、锅炉控制系统的汽机侧的连锁关系。
DEH控制器的手/自动按钮可以进行手/自动切换，当DEH在本机控制时，DEH 控制器处于跟踪状态，T字符出现。在炉跟机控制方式且炉手动，手动按钮为粉红色。
当DEH控制器自动时，代表汽机在自动控制方式。
3.3.3滑压控制器
协调控制系统具有滑压和定压两种压力控制方式。
在滑压控制方式时，协调控制系统按照系统内设置好的负荷与压力的关系自
动设定机前压力，控制锅炉燃烧，汽机控制机组负荷。
3.3.4 压力控制器
压力控制器接受滑压控制器发出的压力指令信号和实测的机前压力信号，控制器的输出给燃料控制器，完成对压力的控制。
3.5 锅炉燃料控制系统
在锅炉燃料控制系统操作画面上具有DEB 控制器、燃料控制器和五台给煤机
控制器。
3.4.2 DEB 控制器
DEB 控制器作为锅炉主控，接受机组主控系统中定压控制器、滑压控制器的输出，向燃料控制器发出燃料指令。并且显示直接能量平衡信号和热量信号，表示压力的平衡状态。
3.4.2 燃料控制器
燃料控制器控制进入炉膛的燃料，进入炉膛的燃料具有燃油量和燃煤量，系统中已将燃油按照两倍的燃煤折算为燃料量。
在直接能量平衡系统中，利用直吹式制粉系统燃料可测量的特点，
直接控制燃图3-5
料量，可最大限度的克服燃料侧的扰动，这较好的补偿了直吹式制粉系统燃料延迟大的，不利于控制的弱点，较好的克服了燃料扰动对机组压力、负荷的影响。
五台给煤机的控制采用了多输出系统，实现了任意台给煤机手自动切换的无平衡、无扰动。实现了系统的自动增益修正。
在燃料系统的设计中，考虑了任一台给煤机跳闸，多输出系统的自动平衡作用，确保了在磨煤机跳闸时燃料的最小扰动。
3.5送风控制系统
送风控制系统主要控制炉膛氧量，保证锅炉的稳定经济燃烧。送风控制系统控制的是进入炉膛的总风量，包括一次风量和二次风量。
系统的设计思想是在稳定氧量的前提下，尽量减少送风系统的不必要动作，考虑到在燃料控制的过程中燃料指令的变化比较频繁，因此系统设计中没有采用锅炉指令作为送风控制系统的指令信号，而是采用负荷指令作为送风控制系统的指令，氧量作为修正的设计方案，同时考虑风煤指令的交叉联锁，变负荷工况下风量优先的原则。
为协调送引风的关系保证炉膛负压，控制系统设计中考虑了炉膛负压高低对送风系统的方向闭锁，炉膛压力高时闭锁送风机开，炉膛压力低时闭锁送风关。
4.对超临界机组控制系统的讨论
随着电力系统的发展，600MW超临界机组已经成为我国电力行业的主力机组，但由于超临界机组的直流运行特性、变参数的运行方式、多变量的控制特点，与亚临界汽包炉比较在控制上具有很大的特殊性，因此对超临界机组的运行方式和控制策略应进行必要的讨论。
超临界机组的运行特性
4.1.超临界火电机组的技术特点
4.1.1.超临界火电机组的参数、容量及效率
超临界机组是指过热器出口主蒸汽压力超过22.129Mpa。目前运行的超临界机组运行压力均为24Mpa~25Mpa, 理论上认为,在水的状态参数达到临界点时(压力22.129、温度374.℃),水完全汽化会在一瞬间完成,即在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的二相区存在,二者的参数不再有区别。由于在临界参数下汽水密度相等，因此在超临界压力下无法维持自然循环即不能采用汽包锅
炉，直流锅炉成为唯一型式。
提高蒸汽参数并与发展大容量机组相结合是提高常规火电厂效率及降低单位容量造价最有效的途径。与同容量亚临界火电机组的热效率相比,在理论上采用超临界参数可提高效率2%～2.5%,采用超超临界参数可提高4%～5%。目前,世界上先进的超临界机组效率已达到47%～49%。
4.1.2.超临界机组的启动特点
超临界锅炉与亚临界自然循环锅炉的结构和工作原理不同，启动方法也有较大的差异，超临界锅炉与自然循环锅炉相比，有以下的启动特点：
?设置专门的启动旁路系统
直流锅炉的启动特点是在锅炉点火前就必须不间断的向锅炉进水，建立足够的启动流量，以保证给水连续不断的强制流经受热面，使其得到冷却。
一般高参数大容量的直流锅炉都采用单元制系统，在单元制系统启动中，汽轮机要求暖机、冲转的蒸汽在相应的进汽压力下具有50℃以上的热度，其目的是防止低温蒸汽送入汽轮机后凝结，造成汽轮机的水冲击，因此直流炉需要设置专门的启动旁路系统来排除这些不合格的工质。
?配置汽水分离器和疏水回收系统
超临界机组运行在正常范围内，锅炉给水靠给水泵压头直接流过省煤器、水冷壁和过热器，直流运行状态的负荷从锅炉满负荷到直流最小负荷，直流最小负荷一般为25%~45%。
低于该直流最小负荷，给水流量要保持恒定。例如在20%负荷时，最小流量为30%意味着在水冷壁出口有20%的饱和蒸汽和10%的饱和水，这种汽水混合物必须在水冷壁出口处分离，干饱和蒸汽被送入过热器，因而在低负荷时超临界锅炉需要汽水分离器和疏水回收系统，疏水回收系统是超临界锅炉在低负荷工作时必需的另一个系统，它的作用是使锅炉安全可靠的启动及其热损失最小。
?启动前锅炉要建立启动压力和启动流量
启动压力是指直流锅炉在启动过程中水冷壁中工质具有的压力，启动压力升高。汽水体积质量差减小，锅炉水动力特性稳定，工质膨胀小，并且易于控制膨胀过程，但启动压力越高对屏式过热器和再热过热器的保护越不利。启动流量是指直流锅炉在启动过程锅炉的给水流量。
4.1.3.置式汽水分离器的控制方式
超临界机组具有外置式启动分离器和内置式启动分离器。本文仅就内置式启动分离器进行讨论。
内置式启动分离器在湿态和干态的控制是不相同的，而且随着压力的升高，湿干态的转换是内置式汽水分离器的一个显著特点。
?内置式汽水分离器的湿态运行
如前所述，锅炉负荷小于35%时，超临界锅炉运行在最小水冷壁流量，所产生的蒸汽要小于最小水冷壁流量，汽水分离器湿态运行，汽水分离器中多余的饱和水通过汽水分离器液位控制系统控制排出。
?内置式汽水分离器的干态运行
当锅炉负荷大于35%以上时，锅炉产生的蒸汽大于最小水冷壁流量，过热蒸汽通过汽水分离器，此时汽水分离器为干式运行方式，汽水分离器出口温度由煤水比控制，即由汽水分离器湿态时的液位控制转为温度控制。
?汽水分离器湿干态运行转换
在湿态运行过程中锅炉的控制参数是分离器的水位和维持启动给水流量，在干态运行过程中锅炉的控制参数是温度控制和煤水比控制，在湿干态转换中可能会发生蒸汽温度的变化，故在此转换过程中必须要保证蒸汽温度的稳定。
4.2.超临界机组控制系统概述
作为实现机组安全经济运行目标的有效手段,自动控制系统在机组安全运行所起的作用日益重要,其功能也日益复杂,担负着机组主、辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、参数显示、异常报警、性能计算、趋势记录和报表输出的功能,已从辅助运行人员监控机组运行发展到实现不同程度的设备启停功能、程控和联锁保护的综合体系,成为大型火电机组运行必不可少的组成部分。经过几十年的发展,目前超临界发电技术已经相当成熟,其控制系统从总体上来说与常规亚临界发电机组相比并没有本质的区别。但就超临界机组本身来说，其直流炉的运行方式、大范围的变压控制，使超临界机组具有特殊的控制特点和难点。
4.2.1.超临界机组控制中存在的问题
1.1机、炉之间耦合严重,常规的控制系统难以达到高的控制效果，超临界机组难点之一在于非线性耦合。
由于直流锅炉在汽水流程上的一次性循环特性，没有汽包这类参数集中的储能元件，在直流运行状态汽水之间没有一个明确的分界点，给水从省煤器进口就被连续加热、蒸发与过热，根据水、湿蒸汽与过热蒸汽物理性能的差异，可以划分为加热段、蒸发段与过热段三大部分，在流程中每一段的长度都受到燃料、给水、汽机调门开度的扰动而变化，从而导致了功率、压力、温度的变化。4.2.2.汽机扰动对锅炉的耦合特性
直流锅炉汽水一次性循环特性，使超临界锅炉动态特性受末端阻力的影响远比锅筒式锅炉大。当汽机主汽阀开度发生变化，影响了机组的功率,同时也直接影响了锅炉出口末端阻力特性,改变了锅炉的被控特性,由于没有汽包的缓冲，汽机侧对直流锅炉的影响远大于对汽包锅炉的影响。其特性不但影响了锅炉的出口压力，而且由于压力的变化引起了给水流量的变化，延长了锅炉侧汽水流程的加热段，导致了温度的变化。
4.2.2.1.锅炉燃料扰动对压力、温度、功率的影响
燃料发生变化时，由于加热段和蒸发段缩短，锅炉储水量减少，在燃烧率扰动后经过一个较短的延迟蒸汽量会向增加的方向变化，当燃烧率增加时，一开始由于加热段蒸发段的缩短而使蒸发量增加，也使压力、功率、温度增加。
4.2.2.2.给水扰动对压力、温度、功率的影响
当给水流量扰动时，由于加热段、蒸发段延长而推出一部分蒸汽，因此开始压力和功率是增加的，但由于过热段缩短使汽温下降，最后虽然蒸汽流量增加但压力和功率还是下降，汽温经过一段时间的延迟后单调下降，最后稳定在一个较低的温度上
4.2.2.3.被控参数之间的耦合关联
在直流锅炉中，压力控制是最重要的被控对象，因为压力的变化不仅影响机组负荷的变化，还会影响给水流量的变化，从而导致对温度的影响。
从上面的分析可以看出，直流锅炉的一次循环特性，使机组的主要控制参数功率、压力、温度均受到了汽机调门开度、燃料量、给水量的影响。从而也说明直流锅炉是一个三输入/三输出相互耦合关联及强的被控特性。
4.2.2.4.强烈的非线性是超临界机组又一主要特征
超临界机组采用超临界参数的蒸汽,其机组的运行方式采用滑参数运行，机组在大范围的变负荷运行中，压力运行在10MPa~25MPa.之间。超临界机组实际运行在超临界和亚临界两种工况下，在亚临界运行工况给水具有加热段、蒸发段与过热段三大部分，在超临界运行工况汽水的密度相同，水在瞬间转化为蒸汽，因此在超临界运行方式和亚临界运行方式机组具有完全不同的控制特性，是复杂多变的被控对象。
4.3.超临界机组的控制策略
从上面的分析中已经看到，超临界机组是以汽水一次循环为特征的直流锅炉，是具有三输入/三输出的强耦合、非线性、多参数的被控对象。接下来讨论采用怎样的控制策略实现对超临界机组的控制。
对于具有内置式启动分离器的超临界机组，具有干式和湿式两种运行方式。在启动过程锅炉建立最小工作流量，蒸汽流量小于最小给水流量，锅炉运行在湿式方式，此时机组控制给水流量，利用疏水控制启动分离器水位，启动分离器出口温度处于饱和温度，此时直流锅炉的运行方式与汽包锅炉基本相同。控制策略基本是燃烧系统定燃料控制、给水系统定流量控制、启动分离器控制水位、温度采用喷水控制。
当锅炉蒸汽流量大于最小流量，启动分离器内饱和水全部转为饱和蒸汽，
直流锅炉运行在干式方式，即直流控制方式。此时锅炉以煤水比控制温度、燃烧控制压力。我们讨论的超临界直流锅炉的控制策略主要讨论锅炉处于直流方式的控制方案。
假如直流锅炉处在定压力控制方式，那末对于直流锅炉机组负荷、压力、温度三个过程变量中就具有两个稳定点，一个是压力，另一个是温度。因为压力一定分离器出口的微过热温度也就确定了。在机组负荷变化过程中对压力和温度的控制应该是定值控制。
在锅炉变压力运行时，机组负荷、压力、温度是三个变化的控制量，在负荷发生变化时，压力的控制根据负荷按照预定的滑压曲线控制，分离器出口温度按照分离器出口压力的饱和温度加上微过热度控制。
协调控制系统建立方案时应该以变负荷、变压力、变温度的控制特征考虑控制策略。
4.3.1.系统设计中应考虑的问题：
4.3.1.1.在前面的分析中已经提出，压力控制是直流锅炉控制系统的关键环
节，压力的变化对机组的外特性来说将影响机组的负荷，对内特性来说
将影响锅炉的温度。因此无论协调控制系统采用机跟炉为基础还是采用
炉跟机为基础的协调方式，均应考虑汽机调门变化和锅炉燃烧变化对压
力的动态响应，协调锅炉与汽机的控制。
4.3.1.2.在直流锅炉中采用煤水比控制温度，在超临界机组中仍应采用煤水
比的控制方案，一般来说煤水比控制的温度的选择应以控制特性快为主
要考虑依据。目前对内置式启动分离器的超临界直流锅炉一般取分离器
出口温度。在超临界状态下由于汽水转换可以在瞬间完成，蒸汽的热容
量很大，此时的温度控制性能很好，温度控制稳定。但在湿干态转换过
程中温度变化很大，系统设计应考虑湿干态转换过程中温度的控制。4.3.1.3.对于直吹式制粉系统来说，燃烧过程对压力、温度影响较慢，系统
设计应考虑煤水的时间协调。
4.3.1.4.超临界直流锅炉机组是强耦合、多参数、非线性的控制对象，在系
统控制中，应尽可能的保证机组的稳定性。在目前锅炉的运行中多数不
能达到设计煤种的运行要求，并且煤种的变化多样，因此在众多的系统
设计中考虑了BTU修正。
在汽包炉中，通常用热量信号修正燃料的热值，这种方法主要考虑了锅炉热量信号的整定使热量信号仅代表燃料的变化，不反映汽机调门外扰的变化，这种修正较好的利用了直吹式给煤机燃料可以直接测量的优势，燃烧控制系统可以较快的克服燃料侧的扰动，同时热量信号又可以在线对燃料的热值进行修正。
直流锅炉蓄能较小无法得到类似于汽包锅炉的热量信号，因此在直流炉中BTU修正中最多的是采用蒸汽流量对热值的修正，考虑的基本点是根据设计煤种的热值，所燃烧的煤量应该产生的热量与实际煤种产生的热量的偏差对燃料进行补偿。这种BTU修正的方法在实际应用中往往造成系统的不稳定。
燃料回路作为控制系统的内环应尽快克服燃料的扰动，其控制目的是在稳定的负荷工况下保证压力或负荷的稳定，任何汽机侧的外扰不应该构成对燃料的扰动。如果以蒸汽流量修正燃料量，当汽机调门发生扰动（如一次调频）使蒸汽流量发生变化，必然导致燃料的变化，使燃料控制系统不能稳定的运行。因此在系统中可以考虑用设计煤种的热值与实际煤种的热值对燃料进行修正，电厂应每天对燃料取样热值通知运行，运行人员根据燃烧的产地煤输入燃料热值，保证燃烧控制的稳定。
4.3.1.
5.超临界机组是高参数、大容量的被控对象，机组的变负荷率应满足
锅炉的运行要求。目前制造厂对超临界直流锅炉的变负荷率限制在1%/
分。在满足机组负荷变化率的要求下，为稳定机组压力，对超临界机组
来说以机跟炉为基础的协调控制系统不失是一个好的控制方案。
4.3.1.6.对于DCS系统控制的大型机组来说，控制系统必须要完成机组的稳
定负荷控制、变负荷控制、主要辅机故障工况下的快速减负荷控制。因
此机组指令控制系统必须适时监视风、水、煤系统的运行状况，一旦检
测到机组主要辅机出现跳闸，控制系统必须要以特定的控制方式，特定
的机组负荷变化率，特定的机组目标负荷发出快速减负荷指令，适时的
控制机组的负荷、压力、温度，完成RUNBACK功能。
在直流锅炉中，事故处理情况下必须要考虑分离器出口温度，这就必须考虑在事故工况下有合适的煤水比。系统设计必须要以适当的控制方案保证煤水比的控制。在超临界直流锅炉中，最典型的设计是实测的燃料量信号实现煤水比的控制。比起用锅炉指令实现煤水比控制来说，这种设计的主特点是在任何燃料的扰动都反映到煤水比的控制。
参考文献
1、600MW超临界机组启动系统及控制系统的特点许海
2、超临界机组控制技术及发展于达仁,徐志强
发电厂热工设备介绍资料
第一部分发电厂热工设备介绍 热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。 热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。 一、检测仪表 检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。 1、温度测量仪表： 温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、 温度变送器。常用的产品见下图： 双金属温度计热电偶 铠装热电偶热电阻（Pt100）
端面热电阻（测量轴温）温度变送器 1）双金属温度计 原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。 常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2）热电偶 原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。 根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温，E分度用于中低温。 3）热电阻 原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。 热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件?4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。 4）温度变送器 原理：将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内，将敏感元件感受温度后所产生的微小电压，经电路放大、线性校正处理后，变成恒定的电流输出信号（4～20mA）。 由于该产品未广泛普及，所以设计院一般很少选用。
(完整版)基于PLC的热电厂输煤控制系统毕业设计论文
杭州职业技术学院 继续教育学院 毕业设计（论文） （10 届） 基于PLC的热电厂输煤系统控制
系别电气10 专业电气自动化 班级电气10 姓名陈滔 指导教师卢望 2012年03 月20 日 基于PLC的热电厂输煤系统控制 学生姓名：陈滔学号：专业电气自动化 论文设计简介： 由于热电厂输煤系统运行条件恶劣，各类干扰信号较多，使得抗干扰问题成为输煤程控实际运行及调试中的一大难题，直接关系到整个输煤系统的安全运行。热电厂的输煤程控系统改造为背景，详细分析和设计了一套PLC控制主要是输煤系统的自动控制和手动控制部分，皮带机和各设备的联机控制由联机控制面板操作，提高系统可靠性的方法，提出了一些具体措施，从硬件和软件两个方面着手，研究了信号抗干扰方法和实施手段，并在热电厂程控改造工程中予以应用，工程实践表明：该系统运行可靠，抗干扰能力强，自动化程度高，为实现设备的状态检修奠定了必要的物质基础。 设计的内容： 1 PLC控制能够实现安全高效的工作; 2 满足输煤系统的各项技术要求； 3 具体内容包括改造输煤系统的流程，控制系统软件构成，PLC程序编写等。 设计希望解决的问题： 此项设计为了研究用PLC来设计整个输煤系统能有效的减少对人体的伤害及加强工作效率。 设计的内容 热电厂输煤系统分卸煤与上煤两大部分，料斗和1#-3#皮带负责把煤由铁路配煤场输送到发电房。煤在配煤场经碾碎去渣和铁硝后，由给煤机给煤经4A#-7A#到0#或4B#-7B#
到0#送进锅炉，共12条皮带。 在我的此次设计中，综合考虑设计的实用性和其性价比，我采用了一台PLC控制整个系统，有卸煤部分和上煤部分两个独立的部分；PLC与PC机不通信。PLC控制主要是输煤系统的自动控制和手动控制部分，皮带机和各设备的联机控制由联机控制面板操作。 研究的方法和技术路线 1.查阅资料，选定设计方案 2.确定设计方案 3.PLC的选择 4.比较得出结论 5.撰写设计论文 目录 摘要 (Ⅰ) Abstrac (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1基于PLC的输煤控制系统的意义 (1) 第2章可编程序控制器的概况 (2) 2.1 PLC的概念及发展 (2) 2.1.1可编程序控制的历史 (2) 2.2 可编程序控制器的硬件及工作原理 (3) 2.2.1 可编程序控制器的基本结构 (3) 2.2.2 可编程序控制器的物理结构 (4) 第3章系统的硬件设计 (5) 3.1 PLC机型的选择 (5) 3.1.1 系统机型的选择 (5) 3.2 电动机的机型 (6) 3.3 电机主电路的设计 (8) 第4章系统的软件设计 (9) 4.1系统软件控制 (9)
火电厂自动控制系统的重要性
浅谈火电厂自动控制系统的重要性 张振明 (神华准能氧化铝中试厂设备维修部,内蒙古薛家湾 010300) 摘 要:热控保护系统是火力发电厂的一个不可缺少的重要组成部分,它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。在主、辅设备发生某些可能引发严重后果的故障时,及时采取相应的措施加以保护,从而软化故障,停机待修,避免发生重大的设备损坏和人身伤亡事故。对故障的防范,关键是如何尽早检测、发现故障,然后预防、软化、控制和排除故障,避免故障的进一步扩大,使热工保护工作的精密性趋于高度完善,从而为电厂热力设备的安全运行把好最后的一道关。 关键词:火电厂;热工控制;保护 中图分类号:T M762 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0033—01 1 高度重视火电厂热工自动化控制系统的保护工作 随着DCS控制系统的成熟发展,热工自动化程度越来越高,但热工保护误动和拒动的情况还时有发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为火力发电厂日益关注的焦点。由于热控设备覆盖着热力系统和热力设备的所有参数,各系统相互联系,相互制约,任何一个环节的故障都有可能通过热工保护系统发出跳机停炉信号,从而造成不必要的经济损失。因此,如何提高保护系统的可靠性是一项十分重要而又迫切的工作。在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,同样会造成重大事故和不可避免的经济损失。 2 热控自动化保护系统常见故障及成因 因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发生。主要原因是信号处理卡、输出模块、设定值模块、网络通讯等故障引起。热控元件故障是因热工元件故障(包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀等)误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例也比较大,有些电厂因热工元件故障引起热工保护误动、拒动甚至占到了一半。主要原因是元件老化和质量不可靠,单元件工作,无冗余设置和识别。电缆接线断路、断路、虚接引起的保护误动主要原因是电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀等。设备电源故障是因为随着热控系统自动化程度的提高,热工保护中加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护。因热控设备电源故障引起的热工保护误动、拒动的次数也有上升的趋势。主要原因是热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠。因人为因素引起的保护误动大多是由于操作失误引起。设计、安装、调试存在缺陷。许多机组因热控设备系统设计、安装、调试存在质量缺陷导致机组热工保护误动或拒动。 3 应对热控保护故障应采取的主要措施 3.1 技术性操作要逐步科学化 加强技术培训,提高热控人员的技术水平和故障处理能力至关重要。其中过程控制站的电源和CPU冗余设计已普遍,对一些保护执行设备(如跳闸电磁阀)的动作电源也应该监控起来。对一些重要热工信号也应进行冗余设置,并且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断,重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险,提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多点并相互独立的方法取样,以提高其可靠性,并方便故障处理。一个取样,多点并列的方法有待考虑改进。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。在合理投资的情况下,一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备,保护逻辑组态进行优化。优化保护逻辑组态,对提高保护系统的可靠性、安全性,降低热控保护系统的误动、拒动率具有十分重要的意义。 3.2 管理、制度、环境要趋于规范化 工作人员对设计、施工、调试、检修质量要严格把关。严格执行定期维护制度。做好机组的大、小修设备检修管理,及时发现设备隐患,使设备处于良好的工作状态;做好日常维护和试验;停机时,对保护系统检修彻底检修、检查,并进行严格的保护试验;提高和改善热控就地设备的工作环境条件。就地设备工作环境普遍十分恶劣,提高和改善就地设备的工作环境条件,对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。必须严格控制电子间的环境条件,要明确认识温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有 33 2012年第23期 内蒙古石油化工
火电厂控制策略
先进的火电厂控制策略 1：PID控制 详细内 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。 这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 PID控制器由比例单元（p）、积分单元（i）和微分单元（d）组成。其输入e (t)与输出u (t)的关系为 u(t)=kp(e((t)+1/ti∫e(t)dt+td*de(t)/dt) 式中积分的上下限分别是0和t 因此它的传递函数为：g(s)=u(s)/e(s)=kp(1+1/(ti*s)+td*s) 其中kp为比例系数； ti为积分时间常数； td为微分时间常数 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（kp，ti和td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。
首先，PID应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样PID就可控制了。 其次，PID参数较易整定。也就是，PID参数kp，ti和td可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化，PID参数就可以重新整定 PID 控制的基本原理PID 控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID 控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID 控制技术。PID控制，实际中也有PI 和PD 控制。PID 控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。火电厂控制系统中PID 控制的应用在火电厂的工业控制系统中，由于受控对象和环境的复杂性、变化性及不确定性，往往难以建立精确的数学模型，这给有效控制带来很大的困难。一个闭环控制系统在构成之后，控制器参数整定的优劣将是决定该闭环控制系统运行品质的主要因素。计算机技术的引入将控制系统带入了智能时代。自动化技术已促使生产过程控制向智能化发展。现代工业企业已广泛采用了分散控制系统(DCS)。DCS 具有很强的过程控制和管理功能，不仅可以实现前馈、超驰、比值、串级、解耦等各种初级先进控制算法，也可采用基于模型的先进控制算法。目前典型的有：TDC 3000 中的HPC(滚动预测控制)软件、MAX-1000 中的自适应算法功能、TERMPERMME 中的状态估计及预测算法、Infi-90 上的LTS(回路整定系统)等。然而，不管采用何种先进控制技术，PID 控制在DCS系统中仍占据主导地位。工业过程的先进控制技术往往以DCS 或控制仪表的常规PID 控制为基础。 2预测控制 利用系统辨识技术建立锅炉的预测模型，对模型预测控制算法在多变量系统中的应用进行了讨论，用于控制循环流化床的蒸汽压力、蒸汽温度和炉床温度．在MATLAB/SIMULINK 环境下对模型预测控制系统进行了仿真．研究结果表明，利用系统辨识技术建立的系统模型结构简单，可以在有限时域内实现系统输
一电厂热工控制DCS系统设计
| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计 刘景芝，孙 伟 （中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 ２２１００８） 摘 要：以西山孝义金岩公司自备电厂为背景，主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性，对其热工系统运用集散控制方式进行控制，并采用浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。 关键词：热工控制系统；集散控制系统（ＤＣＳ）；循环流化床锅炉 中图分类号：ＴＰ３９３．０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００７）１２－００６７－０３ A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler １ 引言 火力发电是现代电力生产中的一种主要形式，火力发电厂 运行系统多而且复杂，各系统之间要协调运行又要对负荷变化 具有很强的适应能力，因此有效的控制火力发电厂运行极其重 要。目前火电机组都普遍采用ＤＣＳ［３］，因为ＤＣＳ系统给电厂在 安全生产与经济效益方面带来巨大作用，使以往任何控制系统 无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控 制要求的提高，一种全数字化的控制系统——现场总线控制系 统（ＦＣＳ）问世了，并得到了快速发展。虽然现场总线控技术 代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化，但由于火 电厂的具体环境和控制特点，经过论证与分析，近期内热控系统 只能以ＤＣＳ为主［１］［２］。 西山孝义金岩公司自备电厂包括２台７５ｔ／ｈ循环流化床锅 炉、２台１５ＭＷ抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床 锅炉，将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机 组的运行特点，分析其热控系统的功能要求，采用集散控制系统 （ＤＣＳ）实现热工自动化，并以浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ为 例，进行具体系统的初步设计。 收稿日期：２００７－０７－０３ ＪＸ－３００Ｘ集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高 速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技 术，采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，兼具高速可靠 的数据输入输出、运算、过程控制功能和ＰＬＣ联锁逻辑控制功 能，能适应更广泛更复杂的应用要求，是一套全数字化的、结构灵 活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 ＪＸ－３００Ｘ体系结构如下图： ２ 系统介绍及方案描述 ２．１ 系统总体方案描述 根据单元机组运行特点及要求，其控制系统一般配有以下系统： （１） 数据采集系统（ＤＡＳ）； 图１ JX－３００X体系结构图
分散控制系统(DCS)在电厂电气自动化的应用分析
分散控制系统（DCS）在电厂电气自动化的应用分析 近年来我国工业生产水平有了大幅度的提升，在工业生产过程中分散控制系统大范围的开始应用，特别是在电厂电气自动化控制中的应用，分散控制系统以其成熟的技术及强大功能，有效的提高了电厂电气自动化的水平，为电厂安全、稳定的运行奠定了良好的基础。文中从分散控制系统的现状、发展入手，分析了分散控制系统的特点，并进一步对DCS在电气自动化中的应用进行了具体的阐述。 标签：电厂；分散控制系统；电气自动化；特点；应用 分散控制系统也称为DCS，其核心为多个微处理器，作为过程控制采集站，其在国家电厂自动化控制中应用越来越广泛，无论在应用经验还是在运行效果上都取得了非常好的效果。将分散控制系统在电厂电气自动化中进行应用，有效的提高了电厂单元机组热工自动化的水平，更好的适应了当前电厂电气自动化的发展需求，为电厂机组安全稳定的运行奠定了良好的基础。 1 分散控制系统的现状与发展 1.1 DCS的起源与应用 分散控制系统最先应用是在上世纪八十年代中期始于美国，后来在工业技术不断发展和创新过程中，分散控制系统在应用过程中不断完善，不仅积累了众多的应用经验，而且其应用开始向更深的范围扩展，已不仅仅将其应用在锅炉和汽轮机的热工监视中，在发电机组发电、配电及供电过程中的应用也越来越广泛。当前我国已掌握了分散控制系统的成套使用方法，而且在具体应用中也取得了非常好的成效。而且在分散控制系统的应用过程中，使分散控制系统不断完善和优化，这对电厂机组的正常安全运行起到了非常好的保障作用。 1.2 DCS的发展 随着分散控制系统应用技术的越来越完善，当前分散控制系统功能已经从横向和纵向两个方面取得了较好的扩展，在纵向延伸上，使现场总线技术开始出现，这是一项具有开放性、数字化和多节点的通信技术，主要以智能化的现场设备和系统为主，通过现场的设备和数字量信息运行中进行交换，从而实现双方之间的控制和共享，有效的规避了单一电缆单一传输过程中存在的弊端。现场技术的产生，主要是由于现场模拟仪表在使用过程中存在着速度慢、成本高及精准度低等问题，而且无法有效的与数字技术的计算机控制现状相符，因此将分散控制系统应用到就地仪表设备中，实现控制功能块的有效组合。但这项技术属于一项新生事物，还没有统一的标准作为其运行的依据，因此还需要进一步加快对其推广和改进的步伐。 2 分散控制系统的特点
电厂管理信息系统
电厂管理信息系统（MIS） 电厂管理信息系统(MIS)包括：基建MIS和生产MIS。在建设期建立的基建MIS 是整个MIS的一部分。 1)基建期MIS 基建期MIS对基建期整个过程进行信息管理。主要包括：进度计划管理、质量管理、费用管理、合同管理、设备管理、材料管理、办公自动化管理、财务管理、档案管理、企业网站/综合查询等。基建MIS数据将在电厂建成后自动转入生产期MIS系统。 2)生产期MIS 建立电厂管理信息系统是给电厂的管理人员提供大量实时和非实时的、准确的、完整的、可靠的信息和进行加工、运算分析后的信息，以提高电厂管理的效率和决策的正确性，使发电厂的经营和管理者们将以往粗糙的管理经营方式精细化，以企业特征为根本，降低发电成本、减少维护费用、合理经营策略，以实现利润的最大化，确保企业在将来的竞争中立于不败之地。电厂管理信息系统MIS主要功能包括：经营管理、生产管理、行政管理、系统维护等四大部分。 厂级监控信息系统（SIS） 为了提高电厂的整体管理水平和运行效率，增强电厂的市场竞争力，拟建立厂级监控信息系统。该系统在传统的DCS、辅助车间控制系统与MIS之间形成了一个重要的管理控制一体化层面，完成对全厂的实时过程的优化管理和控制。 SIS的主要功能是采集DCS、TCS、全厂辅助车间等控制系统的数据来实现电厂运行优化、负荷调度分配优化、经济性能分析、设备故障诊断及设备寿命管理等功能，对全厂的实时过程进行优化管理，为电厂运行管理人员提供运行指导和决策依据，确保电厂在保证安全生产的基础上通过最优化控制策略使整个电厂的设备潜能得到充分发挥，使整个生产保持在最佳、最稳定、最经济的运行状态，用最少的成本带来最多的效益。 厂级监视信息系统（SIS）的功能包括：生产过程信息采集、处理和监视；厂级经济性能计算、分析和操作指导等功能。SIS为厂级管理信息系统（MIS）提供所需的生产过程信息。 厂级监控信息系统(SIS) 3.1设计依据 SIS应符合下列标准或与之相当的其它国际标准：
DCS在电厂热工控制系统中的应用研究
DCS在电厂热工控制系统中的应用研究 摘要：目前在电厂机组中DCS系统得以广泛的应用，而且随着技术的发展也不 断的完善，其前景越来越好，而且300MW机组上已全面采用了DCS系统，通过DCS系统的应用，有效的确保了电厂的安全生产，同时也使电厂的经济效益得以 更好的实现，DCS系统以其超过于其他控制系统的优势展现出无限的生机。 关键词：DCS；电厂；热工控制系统；维护与管理 1 DCS系统分析 DCS系统的实质是一种集散性的控制系统，与传统系统结构相比，DCS系统 是一种较为新型的控制系统，它以计算机控制系统为基础，能不断的改善系统内 部的软件工作环境，也能有序控制锅炉、发电机组、系统和用电装置，并对相关 数据发送控制指令，实现了对汽机、锅炉、电气系统的协调控制。 从结构上来看，DCS系统主要由操作员站、工程师站、现场控制站、系统网 络四个部分构成，如图1所示，且相互之间的功能、性质等存在一定的差异。 图1 DCS系统结构图 在上述4个部分的操作过程中，主要以基于微型计算机的局域网为纽带，在 该局域网中，各种有关电厂生产的资料可以顺利的传递、交流，并且不会受到外 界的干扰；在信息传递过程中，相关人员可按照要求对数据内容进行交流与控制。因此可以认为，DCS是一个安全性高、时效性好的控制系统，不仅能实时控制电 厂生产的操作过程，也能监控控制过程，寻找其中存在的风险项目，为提高电厂 整体系统操作水平奠定基础。 而从当前DCS系统的运行来看，该系统虽然具有先进性，但依然存在扩展性 差的问题，并且在系统结构上的兼容性还有待加强。同时有些学者认为，由于数 据通信速率与控制的实时性之间存在密切关系。数据通信网络在数据传输率与数 据准确性间存在矛盾，在高速通信下解决数据准确性是目前大型及超大型电厂DCS系统亟需解决的问题。从上述研究内容可以发现，虽然DCS系统具有先进行，但依然存在诸多问题，需要相关单位的重视。 2电厂热工控制DCS系统设计 在进行电厂热工控制DCS系统设计时，其中网络设计是极为关键的部分，直 接关系到DCS系统的安全性、实效性、扩充性和可靠性，且在进行DCS系统设计时，其功能性也是十分关键的部分，需要进行全面的考虑。 2.1数据采集系统 DCS系统中的数据采集也可以称为计算机监控系统，主要是将机组运行过程 中的相关参数信息在线检测并处理后，并以画面的形式传送给操作人员，而且还 具有自动报警、打印制表等功能，同时对于准确性操作具有极为重要的作用。 2.2模拟量控制系统 对于电厂热工控制DCS系统而言，其模拟量控制系统的作用在于将汽轮发电 机组锅炉、汽机作为整体，予以控制，具体可分成机侧、炉侧模拟量两个控制系统。对于炉侧MCS系统而言，其中主要包括机炉协调控制和汽温调节系统，同时包括送风和引风调节系统、储水箱水位控制系统以及蒸汽温控系统等；对于机侧MCS系统而言，除锅炉给水全程控制、除氧器水位调节作为串级凋节，其他调节 皆为单回路调节系统。 2.3顺序控制系统
输煤控制系统
目录 第1章概述 (1) 1.1 输煤控制系统概述 (1) 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 (1) 1.3 输煤控制系统的运行工艺何其组成部分 (2) 1.4 组态王软件简介 (2) 第2章输煤控制系统工艺介绍 (4) 2.1 输煤控制系统的仪表的选择 (4) 2.2 传感器的选型 (4) 2.3 控制方案分析 (4) 第3章基于组态王的输煤控制系统设计 (6) 3.1 创建组态画面 (6) 3.2 定义变量 (7) 3.3 原煤系统流程图 (8) 3.4 主控界面 (8) 3.5 趋势界面 (9) 第4章结论与体会 (11) 参考文献 (12)
第1章概述 1.1 输煤控制系统概述 作为能源的输送，煤炭的输送是一个很重要的问题。以燃煤电厂的进料为例。燃煤电厂的燃料进厂后，先后经过翻卸，给煤机械，皮带多段转运、破碎、筛分、犁煤等各种备煤设备进入原煤仓。在整个输送工艺过程中，伴随产生一次尘化气流。转段落差、破碎设备鼓风量，落煤管与水平夹角、皮带速度等参数值越高，尘化强度就越大。尘源周边的空气被诱导、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周空气扩散、蔓延；充斥在作业现场。，它们会长时间悬浮在空气中而不能沉降，甚至造成二次扬尘。根据煤尘的特点，它对环境的污染和对人体的危害是不言而喻的。输煤自动控制系统可以有效的减少对人体的危害。输煤控制系统是由给料器、选料器、破碎机及送煤机等组成的。其原理如图1-1所示。 图1-1 输煤控制系统原理图 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 传统的发电厂输煤系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化 系统。由于输煤系统现场环境十分恶劣，不仅极大损害了工人的身体健康，而且由于输煤系统范围大，经常有皮带跑偏、皮带撕裂及落煤管堵塞…等等麻烦，大大降低了发电厂的生产效率。随着发电厂规模的扩大，对煤量的需求大大提高，传统的输煤系统已无法满足发电厂的需要。在充分考虑输煤系统的作用和运行可靠性基础上，设计了一条两路多段互为备用的输煤系统，从结构上保证了输煤系统的运行可靠性。根据输煤系统范围大、运行方式多，提出了基于美国AB公司PLC和工业控制网网络的输煤控制系统实现方案，该方案不仅降低了开发的工作量，而且降低了维护的工作量，同时也以后的升级提供了条件。输煤系统的控制属于自动化的过程控制领域，且有大时延对象特征，本文对与过程控制系统相关的控制技术及控制系统。在PLC中应用子程序的方式，不仅便于实现多种运行方式，而且大大提高了程序的可维护性和可靠性。经过实验室输煤系统的运行，表明了该输煤控制系统运行的正确性、实用性。
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
输煤系统的PLC控制设计
毕业设计论文 输煤系统的PLC控制设 计
第一章PLC简介 1.1 PLC的基本知识 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路。 1.2 PLC的特点 PLC的特点PLC的主要特点：高可靠性、丰富的I/O接口模块、采用模块化结构、编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式、安装简单，维修方便。 PLC的功能 1、逻辑控制 2、定时控制 3、计数控制 4、步进(顺序)控制 5、PID控制 6、数据控制：PLC具有数据处理能力 7、通信和联网。
其它：PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模块。 1.3 PLC的应用 S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床、磨床、印刷机械、橡胶化工机械、中央空调、电梯控制、运动系统。 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
火电厂自动控制系统教程文件
火电厂自动控制系统 火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。下面就这两部分具体内容做个介绍。 一、火电厂主控系统 火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键，随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展，火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步，火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势，传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。 下面分别加以阐述： 1.数据采集系统-DAS： 火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号，并实时监视,保证机组安全可靠地运行。 ■数据采集：对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。 ■信息显示：包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。 ■事件记录和报表制作/ 打印：包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。 ■历史数据存储和检索 ■设备故障诊断 2.模拟量调节系统-MCS系统： ■机、炉协调控制系统(CCS) ● 送风控制，引风控制 ● 主汽温度控制 ● 给水控制 ● 主蒸汽母管压力控制 ● 除氧器水位控制，除氧器压力控制 ● 磨煤机入口负压自动调节，磨煤机出口温度自动调节 ■高加水位控制，低加水位控制 ■轴封压力控制 ■凝汽器水位控制 ■消防水泵出口母管压力控制 ■快减压力调节，快减温度调节 ■汽包水位自动调节
3.炉膛安全保护监控系统-BMS系统： BMS（炉膛安全保护监控系统）保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全起停、切投，并能在危急情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料，保证锅炉安全。包括BCS（燃烧器控制系统）和FSSS（炉膛安全系统）。 ■锅炉点火前和MFT 后的炉膛吹扫 ■油系统和油层的启停控制 ■制粉系统和煤层的启停控制 ■炉膛火焰监测 ■辅机（一次风机、密封风机、冷却风机、循环泵等）启、停和联锁保护 ■主燃料跳闸（MFT） ■油燃料跳闸（OFT） ■机组快速甩负荷（FCB） ■辅机故障减负荷（RB） ■机组运行监视和自动报警 4.顺序控制系统—SCS： ■制粉系统顺控 ■锅炉二次风门顺控 ■锅炉定排顺控 ■射水泵顺控 ■给水程控 ■励磁开关 ■整流装置开关 ■发电机灭磁开关 ■发电机感应调压器 ■备用励磁机手动调节励磁 ■发电机组断路器同期回路 ■其他设备起停顺控 5.电液调节系统—DEH： 该系统完成对汽机的转速调节、功率调节和机炉协调控制。包括：转速和功率控制；阀门试验和阀门管理；运行参数监视；超速保护；手动控制等功能。 ■转速和负荷的自动控制 ■汽轮机自启动（ATC） ■主汽压力控制（TPC） ■自动减负荷（RB） ■超速保护（OPC） ■阀门测试
智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 时辉
智能控制在电厂热工自动化中的应用分析时辉 发表时间：2018-12-17T12:04:40.717Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：时辉 [导读] 随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升 济宁市技师学院山东济宁 272000 摘要：随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升。要想保障电力行业高效、生态、智能化的生产，以往的方法已经无法满足电厂热工自动化的发展步伐。因此，电厂应当了解智能控制的发展状况，并将先进的智能控制技术应用于电厂的生产中，以此促进电厂热工自动化更好的发展。 关键词：智能控制；电厂热工；自动化；应用 引言：随着科学技术的飞速发展，自动化、智能化控制技术的发展也极为迅速，并被广泛应用到各行业的发展中，对推动社会经济水平的提升有着巨大的作用。电厂作为经济市场发展的重要组成部分，更为人们日常生活提供稳定的电力能源，将先进的智能控制技术应用到电厂热工自动化系统中，对提升电厂热工自动化系统的控制水平有着巨大的作用。同时，在受到智能控制技术的影响下，电厂热工自动化系统的运行水平也飞速的提升，对提升电厂生产运营的经济性、效益性有着巨大的作用。 一、智能控制在电厂热工自动化中的作用 随着现代化工业的飞速发展，工业生产的规模逐渐扩大，生产设备的负担也越来越重，设备运行越来越频繁、越来越复杂，同时对系统控制方面也提高了标准。在生产过程中应用自动化，需要智能控制的有效支持，才能在真正意义上实现生产自动化。智能控制的发展越来越迅速，已经逐渐被更多的人认可与关注，运用智能控制，使固定数学模式与智能模式之间的转化得以实现。智能控制方法随着智能算法的不断应用而逐渐发展，像模糊控制、神经网络控制、群体智能控制等，这些智能控制系统的发展推动了控制系统的应用，使得高度不确定与复杂的控制系统能够有效、稳定地运行。智能控制能够有效地应用在电厂热工自动化中，使得电厂安全发展方面得到了有力的保障。与此同时，在电厂热工自动化中应用智能控制，能够有效地改进其自动化技术，促进电厂热工自动化技术迈向新的发展方向，同时使企业自身的自动化控制不断得到优化，促进电力行业智能化发展有序进行。 二、智能控制技术的应用方向 （一）自动保护 自动保护是在自动检测基础上延伸而来，自动保护能够实现还原与调整的数据。当生产条件无法恢复时，其可以通过自动检测来发现设备运行中存在的问题，并将这些数据传输到系统中心，并智能的实行暂停，防止由于设备存在问题而导致生产错误的现象发生，使电厂权益得到良好维护。 （二）自动检测 自动检测是采用自动化仪表对各种数据进行测量，之后自动检测热工参数，其中包括运行成分、温度、流量等，对机组的正确运行进行保障，实现系统自动运行的效果。同时，其本身也能够通过检测结果来调整参数，这对收益计算以及报警提供良好的条件。 （三）自动控制 由于电厂热工十分复杂，如果只是依靠传统的人工控制方法，将无法取得良好的运行效率，不仅增加了劳动强度，而且控制效果并不乐观，而智能控制在电厂热工自动化中的应用，能够发挥自动控制的作用，不仅能够使工厂流程更加规范，而且其能够有效规避外部不利因素带来的影响，使其自动调节设备，对保障设备的稳定运行奠定良好基础，有效促进电厂热工自动化的稳定发展。 三、智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 （一）在锅炉燃烧中的应用 锅炉是电厂生产经营的关键设备，锅炉的燃烧效率也将直接影响到电厂的实际生产运用效率，因此，在电厂生产中必须重视锅炉的燃烧。在智能控制技术飞速发展下，将其应用到电厂锅炉燃烧中，实现对燃烧的智能化控制，对提升锅炉的燃烧效率有着极大的作用。以往锅炉燃烧过程的控制中存在控制精度偏低的现象，尤其是对锅炉燃烧温度的把控和煤耗的控制缺乏合理性，使得锅炉燃烧缺乏稳定性，而且锅炉燃烧的能源也不能得到充分的燃烧，产生一些燃料浪费的现象，影响到锅炉的燃烧的效率。而在智能控制技术的应用下，不仅可以实现锅炉燃烧的自动化更使其趋于控制智能化，充分解决锅炉燃烧不稳定性的现象，对整个燃烧系统的运行精确度有着良好的控制，能够使锅炉中的燃料充分燃烧，从而有效避免燃烧材料浪费的现象。另外，智能控制技术的应用能够有效提高电厂热工自动化系统的精度，我们都知道电厂锅炉在燃烧的过程中可能受到多方面因素的影响，使得锅炉在燃烧中出现不同程度的问题，而智能控制技术则能够有效检测到这些影响因素，并实施智能化控制，有效规避内部以及外部因素对锅炉燃烧的影响，而且在实际运行中能够及时发现锅炉燃烧的潜在风险因素，并将其信息传输至主控系统，并由工作人员制定出合理的解决措施，从而保证锅炉燃烧的安全性、稳定性、效率性[1]。 （二）在制粉系统中的应用 在智能控制技术应用之前，电厂的热工自动化系统运行面临诸多问题，尤其是中储式制粉系统的运行面临诸多瓶颈，使得制粉系统的运行效率低，影响到电厂热工效率，不利于电厂的可持续稳定发展。而在智能控制技术飞速发展下，将其应用到中储式制粉系统中，通过以复杂的数学模型作为基础，并实现对信号的接收和发送控制，更好地实现对电厂热工的智能控制。当然要提高智能控制的精确性，应有效减少模糊语言元素对现行规则数据产生的影响，切实提升电厂生产运行的经济效益，推动电厂的快速发展。当然，在智能控制技术不断发展下，针对电厂制粉系统的智能化控制也应进行不断的改进和创新，为电厂的可持续发展做好技术保障工作。 （三）在温度控制中的应用 通常在电厂锅炉运行的过程中，需要对锅炉的燃烧温度进行有效的控制，避免锅炉过热而对锅炉自身造成损害，同时也避免了锅炉温度过低而影响到燃料燃烧的充分性。在对以往电厂锅炉温度控制的调查研究中发现，由于控制技术不够先进影响到锅炉燃烧温度的控制效率。锅炉温度是衡量电厂热工自动化质量的重要指标之一，在智能控制技术的应用下，可以有效控制锅炉温度的变化，尤其是锅炉过热的现象，可以及时检测出其超标温度，并采取有效的降温措施，保证锅炉温度在正常范围内。另外，温度过低也会给予相应的提示，检查是
发电厂DCS控制系统解决方案
循环流化床锅炉是被国际公认的高效、低污染的清洁燃烧技术，是国家重点鼓励和发展的环保节能项目。该锅炉具有燃烧效率高，负荷调节范围大，无需加装脱硫、脱硝装置即可实现90%脱硫率，满足环保要求，以经济的方式解决大气污染问题，而且煤种适应性广，排出的灰渣活性好，容易实现综合利用。 目前国内300MW等级循环流化床锅炉消化引进阿尔斯通技术，和常规煤粉锅炉相比主要在燃烧系统方面存在差异其具有如下特点： ?通常锅炉四角分别布置4个返料器和4个外置流化床，外置床中布置了中温过热器，低 温过热器和高温再热器等锅炉受热面。 ?锅炉左右两侧配有风道燃烧器，每侧风道燃烧器含有两支油枪，床上左右两侧各配有 4支床上油枪。 ?风烟系统中一次风作为主要流化风，二次风分上中下分级送风助燃，多路流化风对返 料器、外置床等受热室起到流化作用。 ?风烟系统中灰循环的合理建立是锅炉稳定燃烧的重要前提，也是控制床温、再热汽温 的基础。 ?由于循环流化床锅炉的复杂性，锅炉炉膛安全监测系统和常规煤粉炉有较大差别，包 含锅炉跳闸BT、送风跳闸AT和主燃料跳闸MFT三个主要跳闸信号。 ?由于循环流化床锅炉的大滞后特性，自动控制难点在协调控制，床温控制、床压控制、 过热汽温控制和再热汽温控制。 ?对于循环配套直接空冷系统，直接空冷的控制关键在于风机转速主指令控制，即如何 设定好背压是一个关键，既能够考虑到汽轮机效率，又能考虑到风机电耗率，达到一个最佳经济性指标，同时兼顾到低温防冻保护。 图1?1 循环流化床机组示意图 1.2配置方案 蒙西DCS项目由DAS、FSSS、SCS、MCS、DEH、ECS、ACC等部分组成，总点数约20000点，采用TPS系统，总配置单元机组配置控制器18×2对,公用系统配置控制器2对，ACC
火电厂输煤电气控制系统研究与设计分析
火电厂输煤电气控制系统研究与设计分析 发表时间：2018-06-04T09:43:36.557Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：柴磊 [导读] 摘要：随着社会经济的发展，人们对电力的需要越来越大，传统的输煤系统已经无法满足现代发电厂的需要，因此人们逐渐加深对火电厂输煤电气控制系统的研究与设计，通过利用电气控制系统实现对输煤方式的控制，降低了火电厂的输煤成本，改善了员工工作的环境，从而促进了火电厂的可持续发展。 （陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市府谷县 719499） 摘要：随着社会经济的发展，人们对电力的需要越来越大，传统的输煤系统已经无法满足现代发电厂的需要，因此人们逐渐加深对火电厂输煤电气控制系统的研究与设计，通过利用电气控制系统实现对输煤方式的控制，降低了火电厂的输煤成本，改善了员工工作的环境，从而促进了火电厂的可持续发展。 关键词：火电厂；输煤电气控制系统；研究；分析 1火电厂输煤系统概述 在火电厂中，整个输煤系统结构较为复杂，主要是借助皮带来实现原料的输送，相应电气控制系统下需要实现对整个输送环节构成设备的控制，如输送机、碎煤机以及卸料器等，在相应的控制保护系统下，以开关量信号为监测信号，基于相应控制要求下相应开关量为1000点左右。在输煤线路的设计上，通常采用双路皮带方式，可同时使用，也可将其中一个作为备用，同时借助二通挡板，能够实现交叉运行或是分路运行。在输煤的过程中，难以避免的会掺入金属等异物，进而给皮带以及碎煤机等带来了一定的损坏，因此需要借助磁铁分离器等进行去除处理，同时借助筛分机对来煤进行分离处理，进而降低对磨煤机的磨损。同时，在皮带上设置犁煤器来实现对原煤的分类处理以后运输到相应的煤仓中。 输煤系统的应用设备较多，而且设备的分布不集中，为了使各个设备之间可以有效的配合，保证输煤系统稳定高效的运行，我们需要遵循以下几点控制要求：首先在上煤操作时要注意对操作流程进行测试，然后才能进行下一步的操作。其次是在配煤阶段，我们要按照顺序进行配煤同时要根据各个煤仓煤量的不同，遵循优先配煤的原则实现配煤操作，保证配煤操作的合理性。 2输煤系统设备 按照在整个输煤系统中的地位和作用，这里我们把输煤系统设备分为主设备、预启动设备、辅助设备和保护开关设备几类。（1）主设备，为输煤工艺线上的关键设备，直接纳入整个系统的联锁中，设备故障会引起系统联锁停机。主要包括：给煤机、输煤皮带机、振动筛、碎煤机、缓冲滚筒、除铁器等。（2）预启动设备，这些设备一般先于主设备启动前动作，用于进行流程选择。主要包括：电动三通挡板、皮带头部伸缩装置、犁煤器、警铃等。（3）辅助设备，一般不纳入到流程联锁中，可以单独启停设备，故障不会造成联锁停机。主要包括：除尘器、皮带秤、实物校验系统、采样装置等。（4）保护开关设备，各种皮带保护开关，用于流程监控、设备联锁、报警等功能。主要包括：拉绳开关、跑偏开关、堵煤开关、速度检测器、撕裂检测器、料流检测器、煤仓料位开关、料位传感器等。 3火电厂输煤电气控制系统功能 基于输煤控制系统下，以自动化控制程度来实现集中控制，同时针对事故等紧急情况配置了相应的手动联锁、解锁装置，在相应的控制室内来实现对输煤设备的监控与管理。该系统所应具备的功能为： （1）上煤与配煤方式的选择。这一系统能够结合工艺特定来实现上煤配煤方式的提前设置，对于相应工作人员而言，可结合设备运行状况来选择相应的方式。（2）程控启停操作、手动单控操作。在启动前需要明确相应的启动设备，以此来定位相应的启动程序，并对运行过程中进行监管与控制，以控制开关来实现对设备停止运行的控制。（3）上煤控制功能。主要是由程控自动、手动以及就地手动这几种具体方式。（4）程序配煤、手动单独操作以及设备状态监视。其中，控制程序能够对配煤分路进行计量配煤，当存在设备因故障进行检修停运时，可借助“跳仓”功能来跳过，且犁煤器能够以自动控制形式来实现运行；同时，需要实现对皮带运行状态、仓煤位置以及犁煤器状态等的监管。（5）煤仓煤位测量与显示功能。在这一控制系统下，能够实现对整个运行作业工况信息的采集，同时以动态实时方式进行显示，通过记录存储来满足数据调用打印之需。（6）故障报警以及事故追忆功能。故障报警是在整个输煤系统运行的过程中，当发生故障问题会自动发出警报，在相应监控画面中显示出故障点。而各种故障警报信号以及故障跳闸信号等等，能够按照发生时序进行排列存储。 4输煤电气控制系统设计分析 4.1网络结构的设计 输煤电气控制系统属于自动化系统的范畴，因此我们在设计输煤电气控制系统时，首先要对网络结构进行设计。而输煤电气控制系统中的网络结构设计主要是对可编程逻辑遥控器现场总线结构的设计。在对可编程逻辑遥控器进行现场总线结构设计时，我们通常采用的是中心点同各个远程点相连接的现场总线方式。利用该种方式可以实现现场设备信息向室内控制器主站的传输，利用控制器可以精确的计算出逻辑输出结果，然后再向各个分站进行信息的传递。 4.2在上煤和配煤控制上的设计 基于上煤控制主要是以自动方式、手动方式以及就地方式组成的，因此，在具体设计的过程中，针对自动方式，需要借助上位机键盘的操作来实现，结合相应工艺要求，借助LCD的运用来选择程序并实现运行，在皮带启动前警铃发出20s的告警，启动后警报消失并进行运行，在运行过程中针对较大事故的发生需要立即联跳逆煤流方向的设备，其中碎煤机在自身发生事故外延时联跳，停运时处理碎煤机延时停机半个小时外，其余全线设备停运。而在手动方式上，主要是在上位机上借助PLC来实现设备联锁与解锁的手动处理；而就地方式下则是在相应的控制箱或是开关柜上进行操作，在设备检修调试以及控制室不起作用时，借助这一方式来实现及时有效处理。在程控配煤上，则需要结合锅炉加仓之需，借助键盘鼠标来实现指令的输入，以此来实现加仓配煤的自动化运行，以此来实现灵活控制。在实际设计中，需要遵循煤位优先加仓、时间循环加仓、自动跨越功能以及仓位、检修仓设定等原则。按照相应控制要求，实现自动配煤控制流程的完善设计。 4.3软件设计 对输煤电气控制系统中的软件设计主要是对主控制器的软件编程。这是整个输煤电气控制系统设计中最关键的一个环节。因为输煤电气控制系统的运行都是由对数字量的控制完成的，因此我们在对主控制器进行软件编程时要对多个设备进行连锁控制设计。因为系统中的各个设备的运行时间不同，设备的开启和停止都会出现一定的时间差，因此我们需要将定时器设置与该程序中，从而保持各个设备之间的