MCS运用基础专题 (2).ppt

仪控部检修基本技能培训系列,MCS,基础,,ELECTRIC POWER MAINTENANCE SUBCOMPANY OF ANHUI HUAINAN PINGWEI POWER GENERATION CO.,LTD.,安徽淮南平圩发电有限责任公司检修分公司,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,基础,,ELECTRIC POWER MAINTENANCE SUBCOMPANY OF ANHUI HUAINAN PINGWEI POWER GENERATION CO.,LTD.,安徽淮南平圩发电有限责任公司检修分公司,MCS,入门基础,,仪控部检修基本技能培训系列,ELECTRIC POWER MAINTENANCE SUBCOMPANY OF ANHUI HUAINAN PINGWEI POWER GENERATION CO.,LTD.,安徽淮南平圩发电有限责任公司检修分公司,仪控部炉控班,(252)2141/2140,,MCS,入门基础,协调控制系统,CCS,概述,,CCS,是一种连续的调节系统（,Continuious,Control System,），被控的变量是模拟量CCS,术语：狭义上讲，,CCS,只是指负荷协调控制系统，广义上讲，单元机组上所有的连续调节系统都属于,CCS,。

MCS,即模拟量控制系统,,,实现锅炉、汽轮机及辅助系统参数自动控制的总称在这种系统中，常包含参数自动控制及偏差报警功能，对前者，其输出量为输人量的连续函数AGC,自动发电控制,,,就是电力系统内用户负荷发生变化的情况下,,,及时的调整系统发电出力,,,保证供电连续性仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,自动控制的基本概念及术语,,被控对象,――,被控制的生产过程或设备，也称为调节对象或简称对象例如汽包水位控制系统中的汽包 被控量,――,控制系统所要控制的参数，又称为被调量，例如汽包水位设定值,――,被控量所要达到或保持的数值例如汽包水位定值 扰动量,――,破坏被控量与设定值相一致的一切作用，例如汽包水位控制系统中的蒸汽流量、给水量调节器,――,用于自动控制系统中的控制装置、或具有相似作用的软件例如,P,、,PI,、,PID,调节器仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,控制指令,――,或称调节指令一般是调节器的输出信号，也可是运行人员手动给出的控制信号，该信号被送往执行机构执行机构,――,接受控制指令、对被控对象施加作用的机构也称为执行元件、执行器例如，机械执行机构、电动执行机构、液压执行机构。

反馈,――,把输出量的全部或部分信号送到输入端，称为反馈，反馈分为正反馈和负反馈,,自动控制系统的分类,,按设定值变化的规律来分，有定值控制系统、程序控制系统和随动控制系统恒值是指设定值不随时间而变化仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,按系统的结构来分，有闭环控制系统、开环控制系统和复合控制系统按控制系统闭环回路的数目来分，有单回路控制系统和多回路控制系统按系统特性分，有线性控制系统和非线性控制系统,自动调节器的典型动态特性,,,目前的调节器的动态特性一般由三种典型调节作用组成，它们是比例、积分和微分作用，即,P,、,I,、,D,作用比例作用（,P,作用）,,比例作用的动态方程为,m=,ke,，,K,称为比例系数，,,称为比例带,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,,比例作用的规律是，偏差,e,愈大，控制机关位移量,m,也愈大，偏差,e,的变化速度快，控制机关的移动速度也快当采用,P,作用调节器时，控制机关位置,m,与被控量或相关变量的数值之间必然存在着一一对应的关系，因此，在不同负荷时（即对应不同的控制机关位置），被控量与设定值之间的偏差也不同，也就是说，调节过程结束时，被控量总是有偏差的。

合适确定比例带，一般总能使系统达到稳定，,δ,越大，对提高稳定性愈有利，但调节过程速度放慢，静态时被控量与设定值偏差也增大仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,积分作用（,I,作用）,,积分作用的动态方程式为 　　　　，从该式可以看出，如果被控量不等于给定值，即 ，执行机构就不会停止动作，只有在,e =0,，即偏差消失时，执行机构才停止动作，因此，调节过程结束时，被控量必定是无差的在调节过程中，积分作用也存在着不合理的一面，即如果参数整定不当，会使调节过程发生振荡微分作用（,D,作用）,,微分作用的动态方程式是 　　　，微分作用的输出正比于偏差信号的变化速度，微分作用是根据偏差的变化趋势进行调节的，仅有微分作用是不能执行控制任务的,,,但微分作用可以有效地克服过调，减小动态偏差，改善调节品质日常运用时多将比例、,积分、微分,三种调节作用组合再一起使用，以获得较好的调节质量仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,调节器的主要参数对调节过程的影响：,,比例带增加时，比例作用减弱，调节过程变慢；比例带减小时，比例作用增强，调节过程变快但系统稳定性降低，比例带过小时，调节过程会出现等幅振荡或发散振荡。

积分时间长时，积分作用减弱，积分速度慢，消除静差需要经过较长时间，积分时间短时，积分作用强，积分速度快，消除静差快，但可能使调节过程出现振荡，积分时间太短，调节过程会出现等幅振荡或发散振荡仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,微分长，微分调节作用强，超调量减小，但容易使系统出现周期较短的等幅振荡总之，,比例带太小、积分时间太短或微分过长，都会引起调节过程振荡，只是振荡的周期不同而已，积分时间太短引起的振荡周期最大，比例带太小引起的振荡周期较小，微分过长引起的振荡周期最小,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,自动调节系统的品质指标,,品质指标的确定,：,,如何判断自动调节系统工作的好坏,?,最直观的方法就是观看调节系统受到扰动作用后,,,被调量随时间变化的状态,------,调节过程一个系统在不同形式和幅度的扰动作用下,,,其调节过程是不一样的在热工过程自动调节中，常用的是单位阶跃输入闭环系统在单位阶跃扰动作用下,,,被调量的调节过程可能有下图所示几种变化过程,,,,,曲线,(a),是单调变化的非周期过程,,曲线,(b),是有单峰值的非周期过程,,曲线,(c),是衰减振荡过程,,,,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,,常见典型调节过程曲线,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,曲线,(d),是等幅振荡过程,,,调节系统受到扰动作用后,,,不能达到新的平衡,,,被调量和调节系统都作等幅振荡,,,这种情况称为“边界稳定”,,曲线,(e),是发散振荡过程,,,调节系统受到扰动后，不但不能达到新的平衡，而且偏差时正时负，振幅越来越大，直到发生破坏作用或受到限幅保护装置的干涉为止。

这种调节系统是不稳定的因此自动调节系统从：稳定、准确、快速三个方面来衡量稳定性,,调节系统的稳定性是对调节系统的最基本的要求，不稳定的调节系统在生产中是不能使用的，只有稳定的系统才能完成正常的调节任务，在实际生产过程中，不但要求系统是稳定的，而且要求有一定的稳定性裕度，已保证每次调节过程中振荡次数不致过多（,2,～,3,次,）仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,,衰减率,ψ,是判断调节系统的主要指标,,,Ψ,=,（,Y1-Y3,）,/Y1,,,Ψ,=1,，过度过程为非周期过程；,,0,＜,Ψ,＜,1,，,过度过程为衰减振荡过程；,,,Ψ,=0,，过度过程为等幅振荡过程；,,,Ψ,＜,0,，,过度过程为发散振荡过程；,,热工控制对象调节过程的,衰减率通常选择,ψ,=0.75,～,0.9,,准确性,,准确性是指被调量偏差的大小，它包括动态偏差,Y,m,和静态偏差,Y,∞,，,动态偏差,Y,m,是指调节过程中被调量偏离,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,规定值的最大偏差值，通常要求调节系统保证被调量的动态偏差，即在可能出现最大扰动作用下，也不超,,过生产过程所允许的变化范围。

静态偏差,Y,∞,是指调节过程结束后被调量的残余偏差，,,快速性,,快速性是指调节过程的时间长短，一般希望尽可能短，以保证下次扰动发生之前，这次扰动引起的调节过程已结束,,不同的生产过程，对这三个方面的要求和排列主次的地位是不同的，一般先满足稳定性要求，再兼顾准确性和快速性，同时还要满足其他运行条件的要求仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,自动调节系统功能图的表示 ：,SAMA,图,,,SAMA,图是美国科学仪器制造协会（,Scientific Apparatus Maker,’,s Association,）所采用的绘制图例，广为自动控制系统所应用SAMA,图的外形分为四类,,：,,,a,）测量或信号显示功能，,b,）自动信号处理功能，,,c,）手动信号处理功能，,d,）执行机构,,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,SAMA,图标准功能图例,仪控部检修基本技能培训系列,MCS,入门基础,,仪控部检修基本技能培训系列,,,仪控部检修基本技能培训系列,,谢谢大家,ELECTRIC POWER MAINTENANCE SUBCOMPANY OF ANHUI HUAINAN PINGWEI POWER GENERATION CO.,LTD.,安徽淮南平圩发电有限责任公司检修分公司,仪控部炉控班,(252)2141/2140,仪控部检修基本技能培训系列,２００７年,7,月,,。