重庆电力高等专科学校控制系统逻辑图分析报告专业：工业热工控制技术班级：热控0812班学号：31号姓名：王海光指导教师：向贤兵、曾蓉重庆电力高等专科学校动力工程系二〇一一年五月重庆电力高等专科学校《课程设计》任务书课程名称：控制系统逻辑图分析教研室：控制工程指导教师：曾蓉向贤兵说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送实践部一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

目录0.前言 (1)1.火电厂协调控制系统分析 (1)1.1协调控制系统的任务 (1)1.2对象的动态特性 (1)1.3控制原理逻辑图分析 (3)2.火电厂汽包炉给水控制系统分析 (7)2.1给水控制系统的任务 (7)2.2对象的动态特性 (7)2.3控制系统原理逻辑图分析 (10)3.火电厂汽温控制系统分析 (11)3.1 气温系统的任务 (11)3.2 对象的动态特性 (11)3.3 控制原理逻辑图分析 (13)4. FSSS控制逻辑图分析 (14)参考文献 (17)0.前言广安发电厂机组简介：广安发电厂设计规划总容量为240万千瓦，一期工程两台30千瓦燃煤机组分别于1999年10月28日和2000年2月7日建成投产。

两台机组均采用美国贝利公司北京分公司研发的计算机集散OV A TION控制系统，自动化程度居国内同类型机组领先水平。

公司坚持以效益为中心，以市场为导向，两个文明同步发展，取得显著成效。

先后荣获"四川省文明单位"、"四川省园林式单位"、"四川省社会治安综合治理模范单位"等光荣称号。

其环抱设施工程质量经国家环保总局、中国环境检测总站等检查验收，均为优良，各项环保指标均符合国家规定标准。

1.火电厂协调控制系统分析1.1协调控制系统的任务1.1.1接受电网中心调度所的负荷自动调度指令ADS、运行操作人员的负荷给定指令和电网频差信号△f，及时响应负荷请求，使机组具有一定的电网调峰、调频能力，适应电网负荷变化的需要。

1.1.2协调锅炉、汽轮机发电机的运行，在负荷变化率较大时，能维持两者之间的能量平衡，保证主蒸汽压力稳定。

1.1.3协调机组内部各子控制系统（燃料、送风、炉膛压力、给水、气温等控制系统）的控制作用，在负荷变化过程中使机组的主要运行参数在允许的工作范围内，以确保机组有较高的效率和可靠的安全性。

1.1.4协调外部负荷请求与主、辅设备实际能力的关系。

在机组主、辅设备能力受到限制的异常情况下，能根据实际情况，限制或强迫改变机组负荷。

1.1.5具有多种可供运行人员选择的控制系统与运行方式。

协调控制系统必须满足机组各种工况运行方式的要求，提供可供运行人员选择或联锁自动切换的相应控制方式，具有在各种工况（正常运行、启动、低负荷或局部故障）条件下，都能投入自动的适应能力。

1.1.6 消除各种工况扰动的影响，稳定机组运行。

协调控制系统能消除机组运行中各种内、外扰动的影响。

通过闭环系统输入端引入的扰动，如燃料扰动，称为内部扰动，通过开环系统的其他环节影响到系统输出的扰动，如负荷扰动，称为外部扰动。

1.2对象的动态特性单元机组负荷控制有下列四种方式：1.2.1基本控制方式在某些特殊条件下，机炉主控制器全部解除自动控制，转为手动控制，主控指令由操作员手动改变，各自维持各子系统的运行参数稳定，而不参与机组输出功率和汽压的自动控制，负荷自动控制系统相当于被切除，这种方式称为基本控制方式（或手动方式）。

1.2.2锅炉跟随方式（1）机炉控制分工：锅炉自动控制主汽压力，汽轮机手动控制机组负荷。

（2）特点：在扰动初期能较快适应负荷，但汽压变动较大。

（3）适用情况：①当单元机组中的锅炉设备正常运行，机组的输出功率受到汽轮机限制时；②承担变动负荷的机组，锅炉蓄热能力较大时。

1.2.3汽轮机跟随方式（1）机炉控制分工：锅炉手动控制主汽压力，汽轮机自动控制机组负荷。

（2）特点：主汽压力变化小，这对锅炉运行的稳定有利。

但机组输出功率响应有较大的滞后。

（3）适用情况：①承担基本负荷的单元机组；②当新机组刚投入运行，经验还不足时，采用这种方式可使机组运行比较稳定；③当单元机组中汽轮机运行正常、机组输出功率受到锅炉限制时。

1.2.4机炉协调方式图1-3机炉协调方式原理图（1）机炉控制分工：锅炉与汽轮机的调节控制器同时接受机组功率偏差与压力偏差信号。

（2）特点：锅炉蓄热的合理利用与及时补偿的协调方式，使单元机组实际输出功率既能迅速响应给定功率的变化，又能保持主汽压的相对稳定（3）适用情况：当单元机组正常运行需要参加电网调频时，应采用机炉联合的协调控制方式。

1.2.5协调控制系统控制系统（1）机组负荷管理控制中心又称机组负荷指令处理装置，其主要作用是用来协调机组内、发电机Pp +—+—~发电机+—Pp +—~图1-2 锅炉跟随方式原理图外矛盾。

（2）机炉主控器协调的是汽机与锅炉的内部矛盾。

（3）负荷管理控制中心和机炉主控制器是机组的协调级，是机组负荷控制系统的核心，决定着机组变负荷的数量和变化速度，故直接将其称为协调控制系统。

图1-4 单元机组负荷控制系统的组成框图1.3控制原理逻辑图分析（图6 3 2,6 3 3） 1.3.1锅炉主控（CCBF ）在锅炉跟随方式的基础上，再将汽压偏差通过函数器引入汽轮机主控制器，就形成了以锅炉跟随为基础的协调控制方式。

(图 6 3 2)当锅炉主控BM M/A006-00203站处于自动时，用切换器006-00203可以选择机组协调方式下的控制输出CCSPID 输出或者BFPID 控制输出作为锅炉主控指令BMOUT, 去控制锅炉的燃料量、送风量和给水量，实现锅炉侧的负荷控制。

锅炉主控在手动方式时，运行人员可设定锅炉主控输出，当机组发生RB 时，锅炉主控跟踪RB 目标值。

将测量的第一压力级压力进入除法器006-00225和乘法器006-00224进行运算后。

则可得到汽机所需要的能量，即Ps=P1*PTS/PT ，汽轮机所需要的能量=锅炉提供的能量。

则通过此运算可以通过计算汽轮机所需要的能量，提前让锅炉主控做出响应，这属于前馈调节，可以快速及时的做出响应。

将三个压力传感器所测量的压力信号通过006-00236中值选择器选出中间值以便减小测量误差。

运行员ADS 电网频差单元机组基础控制级协调控制级锅炉汽轮机、发电机负荷控制系统子控制系统图1-5 锅炉主控逻辑图1.3.1.1锅炉跟随方式当系统处于锅炉跟随方式时，逻辑信号BF BMOUT为1，选择器006-00203选择“N”，加法器006-00230输出形成炉跟机方式下锅炉的自动控制信BF BMOUT号。

当锅炉主控自动时，选择器006-00205选择“Y”。

当汽轮机侧负荷发生扰动时，汽轮机能量需求前馈信号首先动作，及时改变锅炉主控输出，调节锅炉燃烧率和给水流量，以减少机、炉能量的不平衡。

当系统不在锅炉跟随方式时，BF BMOUT为0，选择器006-00203选择“Y”，通过加法器006-02479与加法器006-00230之和，输入切换器006-00205的信号等于锅炉主控输出。

1.3.1.2协调控制方式在协调控制方式下，锅炉主控与汽机主控互相配合。

共同完成功率控制和主汽压力控制任务。

这里尤功率偏差006-00228与压力偏差006-00230进行调节，压力设定值与负荷指令的前馈调节，以及跟踪切换等环节。

它是由机组负荷指令和主汽压力设定值的前馈调节与机组负荷和主汽压力的反馈调节组成的。

当机组负荷指令增加时，机组负荷指令和主汽压力设定值（滑压方式）都上升，前馈调节信号增加首先起作用，使锅炉主控指令增加，去调整燃烧率和给水量，以适应机组功率增加的需要；同时，机组负荷指令上升形成功率偏差,汽轮机主控开大调节汽门形成压力偏差,都通过比例积分调节运算使反馈调节指令，功率偏差较小时，f2(x)切除了功率偏差信号，PID调节器的输入端只有压力偏差信号，以实现压力无差调节。

在锅炉跟随方式的基础上，再将汽压偏差通过函数器引入汽轮机主控制器，就形成了以锅炉跟随为基础的协调控制方式1.3.1.3负荷返回（RB）负荷返回时针对由于辅机故障减负荷或甩负荷，其主要作用是：根据主要辅机的切投状况，计算出机组的最大可能出力值。

其实际负荷指令大于最大可能出力值，则发生负荷返回，将实际负荷指令降至最大可能出力值，同时规定机组的负荷返回速率。

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和规定机组的负荷返回速率。

1.3.2汽机主控和主汽压力设定值在汽轮机跟随方式的基础上，再将机组功率偏差信号引入汽轮机主控制器，就形成以汽轮机跟随为基础的协调控制方式。

（图 6 3 3 ）1.汽轮机主控是由汽轮机跟随下的汽轮机主控指令Pt2的形成回路，协调方式下的汽轮机主控指令Pt1的形成回路，以及手/自动切换006-00279与跟回路等组成的。

（1）汽轮机主控跟踪与手/自动切换当DEH未遥控时，跟踪逻辑TS为真，汽轮机主控指令pT跟踪DEH负荷定值。

当DEH投遥控时，汽轮机主控可以进入手动或自动。

下列情况下，汽轮机主控强制手动：a. DEH就地控制；b.汽轮机主汽压力信号故障；c.DEH负荷参考值信号故障；d.汽轮机高压旁路开启。

（2）汽轮机跟随方式当机组处于汽机跟随方式时，切换器006-00279选择“N”，006-02477选择N，。

汽轮机主控的输出是对主汽压力偏差进行PID运算的结果。

当主汽压力升高。

压力偏差大于0时，PT2、PT增加，调节汽门开大，使主汽压力下降到给定值。

（3）汽轮机主控协调控制方式当机炉同时投入自动时，机组处于协调控制方式。

此时切换器T1、T2均选择S2，汽轮机主控制指令由三部分组成。

①机组实际负荷p0的前馈调节。

②负荷指令与实际负荷指令的偏差经处理后作用于PID调节器。

③压力偏差的PID调节器作作用。

1.3.3主汽压力给定值的形成( 图 6 3 3 )图1-6主蒸汽压力给定值形成滑压运行压力给定值是根据实际负荷指令由函数器f（x）006-00319给出。

为了提高滑压运行条件下响应速度，f（x）006-00319的输出与汽轮机GV开度校正信号叠加得到滑压运行压力给定值。

当机组在锅炉跟随或协调控制方式，且投入滑压运行时，或门006-00313输出为“1”，切换器006-00309、006-00310、006-00324，选择N经压力变化率限制后形成主汽压力给定值。

当机组运行在BF或TF方式时，或门H1输出“0”，006-00324选择N，主汽压力定值由运行人员设定，再经压力变化率限制器处理后形成主汽压力给定值，压力上限为24.2Mpa，下限为8.4Mpa。

当机炉全自动是，或门006-00313输出“1”，006-00324选择Y，006-00310选择Y，主汽压力给定值跟踪实际主汽压力。