协调控制系统

协调控制系统（CCS）

CCS系统既协调控制系统，单元机组的协调控制系统是根据锅炉和汽机动态特性的特点，组织起来的负荷调节系统。使汽压在允许范围内变化的前提下，尽快的使机组适应电网负荷的需求，该系统担负着单元机组生产过程中的汽、水、煤、油、风烟等诸系统的主要过程变量的调节任务。接受来自中调的遥控指令（ADS）或本机设定的负荷指令，对机组进行负荷控制。CCS的主体部分分为各个闭环的模拟调节子系统，这些控制系统本身还具有完善的逻辑控制功能，自动的执行系统的切换、操作、跟踪、保护、监视等任务。

CCS系统的硬件构成采用上海新华控制系统公司的XDPS-400分散控制系统。该系统配置采用冗余措施，提高系统的可靠性，通过人机接口设备，操作员接口站（MMI）可以对各个闭环回路进行操作、调整，对各参数的在线监视以及报警显示、打印等，同时还设置手操器对各个回路进行操作。重要辅机的调节如：#1——#3给水泵勺管调节；AB侧送风机动叶调节；AB侧引风机静叶调节；AB侧一次风机入口挡板调节。

1．机炉协调控制系统

1．1 运行方式

1．1．1 BASE方式

这是最基本的运行方式，由运行人员手操控制燃料和汽机调门开度，此时锅炉主控在手动方式,DEH在就地控制方式

1．1．2 锅炉基本方式

（锅炉调负荷，汽机调主汽压力——机跟炉或机调压运行方式），该方式通常用于炉侧出力收到限制或炉侧自动系统未投运的工况，锅炉来响应机组负荷指令的变化或由运行人员手操控制燃料量，汽机主控自动将机前压力作为控制目标。它可以分为锅炉基本手动和锅炉基本自动俩种方式。“锅炉基本手动”方式：锅炉主控手动调节负荷，DEH投入遥控调节机前压力；“锅炉基本自动”方式：锅炉主控投入自动维持负荷，DEH投入遥控调节机前压力。1．1．3 汽机基本方式

（汽机调负荷，锅炉调主汽压力——炉跟机运行方式）分汽机基本手动和汽机基本自动两种方式。“汽机基本手动”方式：DEH在就地方式，由运行人员手动体调节负荷，锅炉主控在自动方式调节机前压力；“汽机基本自动”方式：DEH投入遥控调节负荷，锅炉主控投入自动调节机前压力。在汽机基本方式下，锅炉主控直接接收从汽机侧来的直接能量平衡DEB信号。

1．1．4 电功率控制方式AGC

为协调控制的最高形式，目标负荷运算回路中的负荷指令来自电网自动调度系统ADS。在电功率控制方式下，DEH投入遥控，通过协调控制系统的电功率和速度级压力调节回路对负荷进行调整；锅炉主控投入自动，调节机前压力。

1．2 控制方式的切换

在DEH投入遥控状态，并且锅炉主控投入自动后，在“锅炉主控”画面上可以进行“锅炉基本自动”、“汽机基本自动”和“电功率控制”三种方式的无扰动切换。

在以下情况发生时系统自动转入锅炉基本方式

a 锅炉主控切手动，DEH在遥控状态时；

b 在DEH投入遥控、锅炉主控投入自动状态下电功率控制方式退出运行时。

1．2．1 负荷指令的形式

机组负荷指令的形式分为就地和遥控两种方式。

在就地控制方式，目标负荷由运行人员在锅炉主控画面上设定；AGC功能投入后，目标负荷由中调遥控设定。目标负荷经过负荷如上下限、负荷速率限值后成为机组的给定负荷送往机炉主控制器，当有RB发生时，给定负荷按照给定的速率下降，直到达到要求为止。系统设计有负荷闭锁功能，在负荷闭锁投入后，当汽包水位或机前压力测量值超限时，闭锁目标负荷的增减。

1．2．2 压力设定回路

运行人员根据不同负荷阶段选择定压运行或滑压运行方式。选择定压运行时，可在人机接口上设定机前压力目标值和压力变化速率值（MW/min）。如果选择滑压运行则使用预设的负荷/压力函数曲线，计算出当前负荷下的压力定值。无论定压还是滑压，压力设定值都参与DEB原计算。定压滑压之间的切换是无扰的。

1．2．3 机组特殊工况处理

1．2．3．1负荷快速返回（RUNBACK）

系统设计有送风机、引风机、一次风机和磨煤机以及给水泵RUNBACK功能，当RUNBACK 功能在锅炉主控画面上投入并且机组负荷大于160MW时，正常运行的两台送风机或引风机其中一台发生故障跳闸，即触发RUNBACK逻辑。RUNBACK回路发生后，将第四层火嘴切除，锅炉主控进入跟踪RUNBACK回路输出的状态，锅炉的实际指令按RUNBACK控制回路设定的降负荷速率降到当前机组允许的最大负荷指令，限制锅炉的最大出力。若故障同时发生，则负荷指令选择最小值执行，此时汽机主控自动切换到自动调节机前压力的状态，即协调控制系统自动转入锅炉基本控制方式。

1．2．3．2 闭锁增（BLOCK INCREASE）和闭锁减（BLOCK DECREASE）

当主要辅助子系统（燃料、送风、给水系统）的调节指令或执行机构的位置达到预先设定的最大值，或DEB指令达到高限，或机前压力比设定值高出允许值时，闭锁机组负荷增大；当主要辅助子系统调节指令或执行机构位置达到预先设定的最小值，或DEB指令达到底限，或机前压力比设定值低于允许值时，闭锁机组负荷指令减小。

1．2．3．3迫升（RUNUP）迫降（RUNDOWN）

当锅炉子系统的执行机构位置已经在最大值或最小值，而实际过程变量与目标值的偏差仍超过一定限值时，机组负荷指令缓慢的减小（迫升）或增大（迫降），从而使偏差恢复到允许范围内。

1．2．3．4锅炉灭火后快速回切负荷（FCB）功能

为了保证在锅炉灭火后DEH快速减负荷达到不停机带厂用电运行的目的，协调控制系统设计有FCB功能，其动作内容是FCB功能投入后在锅炉灭火后，协调控制系统发出指令给DEH，使DEH以额定速率降负荷至规定值左右。

2．协调控制组成部分（即：LMCC负荷管理中心）的基本功能

2．1锅炉主控（燃烧调节）：

对机前压力进行控制，通过燃料量及风量的增、减，调整机前压力。

2．2汽机主控（负荷指令接口）

当协调控制投入时，对电功率进行自动控制，并对气压偏差过大加以保护，当机跟炉时对机前压力进行自动控制。

2．3压力设定器（主器压力设定）

当投入定压运行时，主汽压力设定器接受值班员对压力的设定指令，当投入滑压运行时，压力设定器对应于负荷曲线函数，另外，当值班员需要改变压力设定值，可通过改变滑压设定偏置按扭适当的修改负荷压力曲线。

2．4负荷设定器（负荷指令）

在协调控制投入、或汽机基本自动、或锅炉基本自动时，接受值班员对负荷的设定指令：当投入AGC控制时，直接接受ADS指令，负荷目标值跟踪ADS指令；当投入日曲线负荷时，机组负荷目标值接受中调负荷曲线值。

2．5负荷变化率设定：

在协调控制投入、或汽机基本自动、或锅炉基本自动投入时，接受值班员对升、降负

荷最大速率的设定指令。

2．6 频差信号投切：

通过LMCC面板选择“频差信号投入”，机组按一定幅度参与调频。如选择“频差信号切除”，机组不参与调频。调频特性由热工专业调整。

2．7 闭锁升降有效/无效

在协调控制中投入“闭锁升降有效”，则对机前压力、汽包水位、空气量、燃料量以及引风机、送风机、给水泵开度等运行参数的偏差大小和方向进行监视，并根据偏差的方向，对实际负荷指令实施增或减方向的闭锁。

当发生下属之一的情况时闭锁负荷增：

a)给水量、燃料量、风量偏差之最大值大于I值：即给数量、风量、燃料量偏小；

b)电功率达到上限；

c)汽机阀位达到上限；

当发生下属情况之一时闭锁负荷减：

a)给水量、风量、燃料量偏差之最小值小于I值：即给水量、风量、燃料量偏大；

b)电功率达到下限；

c)汽机阀位达到下限；

上述闭锁升/降负荷投入与否由LMCC面板的“闭锁升降有效/无效”按钮来选择。

迫升迫降有效/无效：

RunBack（快速减负荷）工况：

当下列条件出现时，为Runback工况：

a)一台送风机调闸

b)一台引风机调闸

c)一台排粉机调闸

d)一台磨煤机调闸

e)一台给水泵调闸

机组的局部故障时负荷迫升迫降：

给水量、燃料量、风量偏差之最大值小于II值；即给水量、风量、燃料量偏小过多；机组负荷迫降。

给水量、燃料量、风量偏差之最小值小于II值；即给水量、风量、燃料量偏大过多；机组负荷迫升。

在协调投入时当出现Runback或机组局部故障，通过迫升迫降回路，自动实现机组负荷增降。

上述迫升迫降投入与否由LMCC面板上的按钮来选择。

2．8汽压变化率投切：

汽压变化率由负荷变化率函数来决定，也就是说，为了避免值班员人为设定负荷于压力变化率不协调，造成机组自动调节的不稳定，在控制中，汽压变化率的多少由负荷变化率来决定。

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

过程控制课设(协调控制系统)

课程设计说明书 学生姓名:学号： 学院:自动化工程学院 班级: 题目: 300MW火电机组协调控制系统的设计 刘丽丽 2011年 12 月 21 日

目录 1. 协调控制系统简介 (1) 1.1 协调控制系统的任务 (1) 1.2负荷控制对象的动态特性 (1) 1.3协调控制系统的主要功能 (2) 1.3.1 参与电网调峰、调频 (2) 1.3.2 稳定机组运行................................................... 3 1.3.3 具有多种选择运行方式.......................................... 3 1.4 协调控制系统的组成 (3) 2.协调控制系统主控制系统 (5) 2.1负荷管理控制中心 (5) 2.2 机、炉主控制器 (5) 2.2.1以炉跟机为基础的协调控制 (6) 2.2.2 以汽轮机跟随为基础的协调控制 (6) 3．30MW单元机组协调控制系统设计 (11) 3.1协调控制系统的组成 (11) 3.2 协调控制系统的控制方式 (12) 3.3负荷管理控制中心 (13) 3.3.1 机组最大负荷/最小负荷限制 (14) 3.3.2 负荷要求指令的增/减闭锁 (15) 4.收获、体会和建议 (16) 5.参献 (17)

1.协调控制系统简介 1.1协调控制系统的任务 单元机组的输出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供求的平衡关系；主汽压力反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量供求的平衡关系。协调控制系统就是为完成这两种平衡关系而设置的。 使机组对外保证有较快的负荷响应和一定的调频能力；对内保证主要运行参数（主汽压力）稳定的系统称为协调控制系统。协调控制系统（Coordinated C ontrol System----CCS）是将单元机组的锅炉和汽轮机作为一个整体来进行控制的系统。 1.2负荷控制对象的动态特性 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1所示。 对象的输入量μB为锅炉燃料量调节机构开度，代表锅炉燃烧率（及相应的给水量），μB的变化将引起机前压力ＰT的变化，用WPB(S)描述该通道的特性,在汽轮机调节阀开度μT不变时, W PB(S)具有以下形式:

交通信号控制优化服务解决方案

交通信号控制优化服务解决方案 1概述 交通信号控制优化服务是借助专业团队对交通信号控制方面进行挖掘，以更加有效地缓解目前由于机动车数量过快增长而造成路网交通运行压力增大，道路硬件资源增长严重失衡这一问题。具体服务内容包括： ?对交通信号控制理论及相关技术进行总结，规范信号优化工作流程，落实责任，建立统一化与个性化相结合的交通信号管理模式，保证交通信号合理运行，满足各种条件下道路交通参与者的通行需要。 ?通过对相关路口进行周期性调查，及时发现存在不足并予以改善、跟踪，从而不断提高其运行水平。 ?通过路口排查和调研，对有条件进行协调控制的路口设计协调控制方案，降低协调控制路口的行车延误，提高交叉口服务能力。 ?以周报、月报和专项分析报告总结归纳工作开展情况及完成效果，有计划性的回检评价历史优化路口，提炼可取之处及考虑不周的地方，对未来将有可能发生变化的交叉口或路段有一定预测性。 2服务内容 2.1交通信号管理基础工作 （1）交通信号控制理论及相关技术总结 交通信号控制理论及相关技术的总结包括对交通信号控制相关理论的总结和对现今主流信号控制模式及方法的总结2部分内容。 ?对交通信号控制相关理论的总结 包括对信号控制涉及的相关参数的总结、对通过能力的总结及对信号路口对车流停滞作用的总结3部分内容。 ?对现今主流信号控制模式及方法的总结 包括对单点信号控制模式与方法的总结、对交通信号子区划分的模式与方法的总结、对主干道交通信号协调控制模式与方法的总结、对同类型交通信号路口协调控制模式与方法的总结、对长距离交通信号协调控制模式与方法的总结以及

对区域协调控制模式与方法的总结六大类涵盖点、线、面三个层次的信号控制与协调方法的相关技术理论的总结。 在对交通信号控制相关理论的总结基础上，根据各地市信号路口特点，重点对适用该地信号控制特点的信号控制模式及方法进行总结。 ?单点信号控制 主要包括单点定时信号控制、单点感应信号控制和单点自适应信号控制三种方式。针对信号控制路口常用的单点信号控制方法有Webster等方法。 ?交通信号子区划分 主要基于距离原则、车流特征原则、周期原则的子区划分原则及其相关的关联度判断方法、合理周期范围判断方法的划分方法总结。 ?主干道交通信号协调控制 主要包括单向绿波协调控制、对称双向绿波协调控制、非对称双向绿波协调控制的方法。针对不同地市信号控制路口不同的流量特征可选用相对应的主干道信号协调控制方法。 ?同类型交通信号路口协调控制 主要针对信号路口饱和度同类型及其基础上的潮汐特征同类型进行交通信号路口同类型的判定分析，归纳与其相对应的信号控制适用方法。 ?长距离交通信号协调 主要对相邻路口间距离较长的信号路口及交通信号路口数较多的整体距离较长的协调控制方法进行研究，针对长距离交通信号协调的分类归纳相对应的协调模式及方法。 ?区域协调控制 交通区域协调控制是二维上的控制，它通过将绿波协调控制的路口利用组合叠加的方式，对各信号控制路口的信号周期、绿信比以及路口间的相位差进行优化，以减小延误、提高路网通行效率的信号控制方法。当前交通信号区域协调控制的方法主要可以分为结合调控的协调方法、基于延误的协调方法和基于绿波带优化的协调方法。 通过全面深入的了解信号控制的基础理论及信号控制主流模式及技术方法，掌握前沿技术，归纳出适用性强的主流核心技术规范，为交通信号控制优化提供

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...................................................................................................................................

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

600MW机组协调控制系统优化-5页文档资料

600MW机组协调控制系统优化 1 机组概况 河北国华沧东发电有限责任公司一期工程为两台600MW亚临界燃煤发电机组。汽机岛由上海汽轮机厂供货，锅炉岛由上海锅炉厂供货。 2 协调控制系统控制原理 协调控制的设计方案是以锅炉跟随为基础的协调控制系统，原设计机组采用定-滑-定运行方式，从0到27%为定压方式运行，27%到77%负荷区间为滑压运行方式，77%以上为定压运行方式。 锅炉主控输出指令由以下几个部分组成：1）机组负荷指令给定值信号；2）机组负荷指令给定值的微分信号；3）机组负荷指令目标值的微分信号；4）机组滑压设定值的微分信号；5）频差信号；6）压力设定值与实际值偏差的微分信号；7）锅炉主汽压力PID调节器输出信号。 其中，机组负荷指令给定值信号为锅炉主控制器的主前馈信号，其他微分前馈用于在机组负荷升降过程中提高锅炉主控制器的响应速度，压力设定值与实际值偏差的微分信号用于在主汽压力与设定值偏差过大时快速动作锅炉主控制器帮助调节主汽压力。 在机组负荷指令变化的初期汽机侧调门是基本不变的，因为送到汽机控制器的机组负荷指令要经过一个四阶滞后，延时时间t为锅炉产生蒸汽时间的0.2倍。经过四阶惯性环节延迟后的负荷指令还要加上压力拉回回路计算的结果，再与实际负荷值进行偏差运行，偏差值经PID回路计算后做为汽机主控的输出送往DEH控制系统控制阀门开度。汽机主控输出指令由以下几个部分组成：1）机组负荷指令给定值经过四阶惯性延迟；2）锅

炉主控送来的机组负荷指令给定值的一阶微分信号；3）频差信号；4）主汽压力偏差信号即压力拉回回路；5）实际负荷值。 以上信号1-4相加后同实际负荷求偏差送入汽机主控PID调节器，PID 调节器的输出来控制汽轮机调速汽门的开度。压力拉回回路就是计算设定压力与实际压力的偏差，当偏差值超过规定值后（原设计为±1.8%），就将这个偏差值经过处理放大后叠加到负荷命令回路中。举例来说，当升负荷时，根据滑压曲线首先要增大压力设定值，如果在升负荷过程中，实际压力比设定压力低出太多，超过规定值，就会产生一个负数加到负荷命令上，从而减小负荷命令，减小调门开度，以便于增大实际压力，当实际压力与设定压力偏差小于规定值时，该值输出为0。降负荷时也起到同样道理，因为该回路具有将压力拉回作用，因此称之为压力拉回回路。一次调频功能就是当电网频率低于或高于某个限值时，不通过协调控制回路产生命令，直接将信号作用到汽机控制器负荷调节回路，使机组负荷迅速变化以响应电网需要。 3 存在问题 #1、#2机组协调控制系统在2007年机组投入商业运营后基本能满足现场生产的需要，但是在负荷升降和遇到机组吹灰或燃料等扰动的情况下，主汽压力、温度的摆动幅度过大，导致汽包水位剧烈波动。同时快速负荷变化能力差，负荷命令变化后机组实际负荷响应慢，达不到调度中心对投运AGC机组的要求。 AGC投入合格标准：1）AGC机组负荷调节速率（MW/分钟）不小于机组额定出力的1.5%；2）机组投入AGC控制时，出力调整迟延时间应小于

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。

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

基于synchro的干线协调控制及优化

基于synchro的干线协调控制及优化 1概述 1.1研究背景 不同等级城市道路组成的交叉口在功能、类型和信号控制等方面都有不同的设置。本报告中研究的内容为南北方向未央路与东西方向凤城二路、凤城三路、凤城四路凤城五路的协调控制，其中，未央路为干线。 1?2研究过程 研究过程主要分为以下部分： （1）对未央路-凤城二路交叉口及未央路-凤城五路交通流量调查； （2）根据调查的流量对未央路-凤城三路交叉口及未央路-凤城四路交叉口交通流量配平； （3）用Synchro对配平数据进行检验； （4）用Synchro对干线协调控制进行优化； （5）比较干线协调控制定时信号控制和感应信号控制两个方案； （6）得出结论，给出意见。 2现状调查与分析 2.1现状调查 2.1.1交通量调查 对干线中未央路-凤城五路交叉口、未央路-凤城二路交叉口的车道数、车道宽度、交通流量进行调查。具体见表2-1、表2-2和图2-1。 未央路凤城二路 进口机动车（pcu） 左直右总量 南进口22416082002112 北进口12412921S41600 西进口2161006409前 东进口200216168504 表2-1交叉口断面基础数据调查

未央路--- 凤城五路 进口机动车(pen) 左直右总量 南进口174103822S1440 北进口14414403901974 西进口216100640956 东进口2045526641420 表2-2交叉口断面基础数据调查 图2-1交叉口分布 2.1.2断面形式调查 未央路为双向八车道，设有左转车道，凤城二路为双向八车道，设左转车道，凤城三路、凤城四路、凤城五路均为双向四车道，不设置专左或者专右车道。 3synchro 应用 3. “synchro 简介 Sy nchro软件是一套完整的城市路网信号配时分析与优化的仿真软件；与“道路通行能力手册(HCM2000) ”完全兼容，可与“道路通行能力分析软件(HCS)” 及“车流仿真软件(SimTraffic)”相互衔接来整合使用，并且具备与传统交通仿真软件CORSIM，TRANSYT-7F等的接口，它生成的优化信号配时方案可以直接输入到Vissim软件中进行微观仿真。Synchro软件既具有直观的图形显示，又具有较强的计算

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

2机炉负荷协调控制系统要点

第二章机炉负荷协调控制系统 2.1任务 机组负荷协调控制系统的任务是使机组尽可能快地响应电网对该机组的负荷要求，同时，应能保证主汽压力尽量稳定，以保证机组的安全稳定运行。 2.2单元机组对象的动态特性： 2.2.1当其它输入不变时，改变汽机调门开度，例如，将调门开大，主蒸汽流量将迅速增加，这表明汽轮机能迅速响应负荷要求变化，但由于燃烧未能相应加强，主汽压开始下跌，蒸汽流量也渐渐下跌，最后又回到了原来的值，没有能满足电网的长期需要，而压力则降到了一个相对较低的值如图13－1 (a)。 2.2.2若其它输入不变，增加燃烧率（锅炉指令BD），主汽压力将逐渐升高，主蒸汽流量也逐渐增加，负荷逐渐增加，说明锅炉改变燃料量后，负荷响应比较缓慢，如图 13－1 (c)。 2.2.3当外界要求增加负荷时，由于一个负荷特性快（汽轮机），一个特性慢（锅炉），就难以满足既快速，又稳定的要求，如果仅满足快速的要求，可通过不断开大汽机调门开度来实现，虽可保证负荷需求（也不可能长久），但压力将一路下跌，如图13－1 (b)，会影响机组安全。 所以机炉两者之间应协调控制调门开度指令和锅炉指令。 图13－1 单元机组对象动态特性 2.3运行方式 单元机组负荷协调控制系统一般有下列几种运行方式： 2.3.1手动方式：汽机指令和锅炉指令都是手动发出，此时，运行人员兼顾汽压和负荷，手动调节汽机指令（调门开度指令）及锅炉指令，使压力基本稳定，并使机组负荷按照电网需要变化。 2.3.2机跟炉方式（汽机跟随锅炉） 此时，锅炉侧根据电网需求来调节锅炉指令（增/减燃烧率），而汽机则根据主汽压力的变化，自动调节汽机调门开度。 可以看出,这种方式下,当外界需要机组增加负荷时,锅炉开始加强燃烧，压力渐渐升高,

集散控制系统工程设计

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。

气动控制系统设计

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。

热电厂机组协调控制系统优化方案

*****热电厂#2机组协调优化试验方案 1.概述 1.1 项目名称：**********热电厂#2机组协调优化试验。 1.2 项目简介：*******#2汽轮机采用上海电气集团股份有限公司生产的CZK300-16.67/0.4/538/538双缸双排气直接空冷汽轮机，******热电厂锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，DCS分散控制系统（含DEH）采用杭州和利时MACSV系统。本项目对#2机组进行负荷升降扰动试验，并依次作为试验依据对协调控制系统提出优化策略，并利用试验数据对DCS组态参数进行优化和整定，保证机组调节性能满足电网AGC考核要求。 1.3 项目地点：*****热电厂 1.4 项目工期：2016年月日-2016年月日 2.依据及标准 1）DL/T 656—2006，火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程； 2）DL/T 711－1999，汽轮机调节控制系统试验导则； 3）DL/T 824-2002，汽轮机电液调节系统性能验收导则； 4）DL/T 774-2004，火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程； 5）西北区域发电厂并网运行管理实施细则（试行）； 6）西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则(试行)； 7）国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。 3.试验内容 为了保证协调控制系统调试工作顺利进行，需对#2机组进行升降负荷扰动试验。为了保证试验和调试的顺利进行，在此过程中需尽量保持煤质参数的稳定。 试验内容主要包括：大范围快速升降负荷试验；典型工况点负荷锯齿波试验；典型工作点阀门扰动试验。 1）大范围快速升降负荷试验 在大范围升降负荷试验中，对机组进行从150MW至250MW之间的负荷段进行分段试验，由运行人员进行手动调节，保证机组的升降负荷速率不低于1%Pe/min，最高达到1.5%Pe/min；在升降负荷过程中，给煤量和汽轮机阀门开度由运行人员手动调节，给煤量调节部分由清能院进行指导操作。在此试验过程