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主汽温控制SAMA图
第二节 主汽温控制系的DCS实现
二、控制方案的DCS实现 1、输入输出信号的连接
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5个输入信号：主汽温度、喷水后温度、主蒸汽流量、送风量 和阀位反馈信号。 1个输出信号：（阀位指令）。 在INFI-90系统中，对所有的I/O信号都要分配I/O模件与端 子单元，端子单元与I/O模件相对应。该系统中涉及的I/O模件及其 端子单元如下表所示。 使用IMASI03作为热电偶输入模件，相应端子单元NTAI06， 用于输入主汽温度信号和喷水后温度信号； 使用IMFBS01作为电流信号输入模件，相应端子单NTAI05， 用于输入主蒸汽流量信号、送风量信号和阀位信号； 使用IMASO01作为模拟量输出模件，相应端子单元NTDI01， 用于输出阀位指令信号。
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
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（2）对一些单参数调节回路，采用智能变送器或 智能执行器，实现PID调节和被调参数的监控，通过现 场总线与上位机相连。 （3）对于辅助车间或系统的监控采用现场总线技术。 电厂辅助车间有水处理、除灰除渣、输煤和供水系统 （水泵房）及锅炉定期排污和吹灰系统等。这些系统 对象简单，多为单回路和顺序控制。 如广安电厂的水处理采用Profibus-DP，广东 韶关电厂的除灰除渣系统采用CC-Link现场总线，
由图可以看出，DCS的出现解决了DDC控制过于集中，系统 危险性也过于集中的问题；同时伴随控制分散的过程，也使得 控制算法得到了简化。但控制系统的接线仍然复杂和繁琐，危 险性在一定程度上还是相对集中，尤其是现场控制单元的固有 结构限制了DCS的灵活性，无法实现根据控制任务的需要对控 制单元进行组态的功能。现场总线控制系统FCS的出现，则从 根本上解决了控制系统接线的问题，采用双绞线即可将所有的 现场总线仪表单元连接在一起。它一方面大大地简化了接线， 减少了系统成本；另一方面还使控制系统的灵活组态得以实现。
二、DCS的基本构成
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第一节 DCS系统
三、主要DCS在我国火电机组的应用情况
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第一节 DCS系统
三、主要DCS在我国火电机组的应用情况
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第一节 DCS系统
第八章 计算机控制系统应用实例
本章主要内容 第一节 第二节 第三节 DCS系统 主汽温控制系统的DCS实现 现场总线控制系统（FCS）
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第一节 DCS系统
一、DCS的基本概念
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第一节 DCS系统
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
四、FCS在电厂的应用情况 在电厂应用领域，从当前FCS的成熟程度和智能 现场设备的配套品种和价格看，短期内还难以取代 DCS，只能是在DCS基础上局部采用现场总线技术，组 成混合式系统或称为FDCS，应用领域如下：
第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
DDC、DCS和FCS三种控制系统的典型结构图
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第三节 现场总线控制系统FCS
DDC、DCS和FCS三种控制系统结构的比较
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(156)
(156)
喷水阀位指令
主汽流量
送风量

(15)
(12)
H//L
H
主汽温系统控制回路简化组态图
II：0-正常；1-禁止增； DI：0-正常；1-禁止减；
第二节 主汽温控制系统的DCS实现
二、控制方案的DCS实现 3、数据库组态
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第三节 现场总线控制系统FCS
二、现场总线的特点
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
第二节 主汽温控制系统的DCS实现
I/O模件 IMASI03 端子单元 NTAI06 通道数 16 说明 通用信号输入模件
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IMFBS01
NTAI05
15
4～20mA/1～5V输入模 件
IMASO01
NTDI01
14
4～20mA/1～5V输出模 件
H2
H2
H1
第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
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第三节 现场总线控制系统FCS
三、FCS几种典型结构
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第三节 现场总线控制系统FCS
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出连接到主调节器II和DI实现饱和时的积分限制实现的。
第二节 主汽温控制系统的DCS实现
喷水后温度 APID 主汽温度 SP PV TR TF FF II DI CO APID SP PV TR TF FF II DI CO M/A PV SP A TR TS SP O A (80)
三、主要DCS在我国火电机组的应用情况
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第一节 DCS系统
三、主要DCS在我国火电机组的应用情况
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第二节 主汽温控制系统的DCS实现
一、主汽温控制方案
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第三节 现场总线控制系统FCS
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（1）对一些相对集中的模拟量参数采用远程智 能I/O。大型单元机组有大量温度测点，如锅炉管 壁温度、汽轮机金属温度、发电机静子温度、大型 电动机静子温度、转机的轴承温度等都相对集中且 点数相当多，其点数占模拟量的60~70%，粗略估 计约在500点以上。 采用DCS时，对重要的较独立的温度测点，是将 热电偶或热电阻直接接入DCS的I/O模件，而对相对 集中的温度群体多数采用远程智能终端。在智能终端 上，对输入信号进行处理后输出统一信号至DCS现场 站或直接接入上位机网络，好处是减少了电缆数量和 长度。
凡是需要在操作员站OIS上显示操作的参数都必须在 数据库中进行定义，下表9所示为汽温控制的标签数据库 示例。 4、画面组态 INFI-90中，操作员站OIS上的所有显示操作画面均可 通过工程师站上的图形组态软件来制作。显示操作画面中主 要包括静态图形、动态参数及操作器等，通过图形组态软件 中相应的工具可以方便地予以实现。下图为针对本例所作的 一个简单的主汽温系统显示操作画面。
第二节 主汽温控制系统的DCS实现
减温器 过热蒸汽
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℃ 过热器
导前汽温
℃ T/h
A
%
减温水
主汽温系统显示操作画面
第三节 现场总线控制系统FCS
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一、FCS的基本概念 FCS（FieldBus Contorl System）也是计算机控 制系统的一种类型（DAS、DDC、SCC、DCS、 FCS），兴起于20世纪90年代。 FCS ：“现场总线是连接智能现场设备和自动化系 统的数字式、串行、双向传输、多分支结构的数据通讯 网络”。由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称 为现场总线控制系统FCS。 基本内容包括：以串行通讯方式取代传统的4－ 20mA模拟信号，一条现场总线可为众多的可寻址现场 设备实现多点连接，支持底层现场智能设备与高层系统 利用公用传输介质交换信息。
第二节 主汽温控制系统的DCS实现
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第二节 主汽温控制系统的DCS实现
控制方案：串级控制。
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第二节 主汽温控制系统的DCS实现
其它考虑：
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第二节 主汽温控制系统的DCS实现
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下图为主汽温控制系统的控制回路简化CAD组态图。 1、APID（即功能码FC156）为改进的PID控制算法，是一种 具有相当完善功能的数字PID算法，具有完善的跟踪、抗积分饱和、 高低限幅、前馈输入等功能； 2、M/A（即功能码FC80）为控制接口站，提供与数字量控制 站、操作员接口单元、管理命令系统和计算机接口单元等装置之间 的接口，它可以实现设定点控制以及手动/自动站转换。 上述主汽温控制采用了典型的串级控制方式，其中主调节器采用 PID控制，副调节器采用PI控制，有利于克服汽温对象的大惯性、 大滞后特性。由于导前汽温（喷水后温度）的滞后时间和惯性时间 常数与出口汽温（主汽温度）相比相对较小，副回路作为一个快速 回路，能尽快消除内扰（减温水流量）的影响，实现对出口汽温的 初调，同时也有利于消除外扰影响。