電廠熱工過程自動化基本知識模板

1、寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月電廠熱工過程自動化基本知識第一節(jié)概述1、電廠熱工過程自動化主要內(nèi)容1）自動檢測，即對反映熱工過程運行狀態(tài)的物理量、化學量以及表征設備工作狀態(tài)的參數(shù)進行自動的檢查、測量和監(jiān)視。2）自動調(diào)節(jié)，即自動維持一個或幾個能夠表征熱力設備正常工作狀況的物理量為規(guī)定值，消除因各種因素干擾和影響造成的運行工況偏離。3）自動保護，即在熱力設備發(fā)生異常，甚至事故時能夠自動采取保護措施，防止事故進一步擴大，或保護設備不受損壞。4）程序控制，即根據(jù)預先擬定的程序及條件，自動地對機組進行啟動、停止及其他一系列操作。2、自動調(diào)節(jié)基本概念在電力生產(chǎn)過程中， 為了保證

2、生產(chǎn)的安全性、 經(jīng)濟性，保持設備的穩(wěn)定運行，必須對標志生產(chǎn)過程進行情況的一些物理參數(shù)進行調(diào)節(jié)，使它們保持在所要求的額定值附近，或按照一定的要求變化，如汽輪機轉(zhuǎn)速，鍋爐蒸汽溫度、壓力，汽包水位，爐膛負壓等。在設備運行中這些參數(shù)總要經(jīng)常受到各種因素的影響而偏離額定值（規(guī)定值），此時，用一整套自動控制裝置來實現(xiàn)操作的過程，就是自動調(diào)節(jié)。例如，在鍋爐運行過程中， 鍋爐出口主汽壓是鍋爐進出熱量平衡的標志，汽壓的變化表示鍋爐的蒸發(fā)量和汽輪機的耗汽量不相適應，這就意味著鍋爐燃料燃燒產(chǎn)生的熱量與產(chǎn)生一定蒸汽所需的熱量不相適應， 因此，汽壓是表征鍋爐運行狀況的一個重要參數(shù)。通常希望將汽壓保持在某一規(guī)定的數(shù)值，運

3、行中，運行人員必須經(jīng)常地監(jiān)視儀表，監(jiān)視汽壓的變化。若由于某種原因（如汽輪機負荷變化），汽壓偏離所規(guī)定的數(shù)值，那么運行人員就要進行手動操作， 調(diào)整鍋爐的燃料量， 使鍋爐產(chǎn)生的蒸汽適應汽輪機負荷的需要，使汽壓恢復到規(guī)定數(shù)值。這里，鍋爐是被調(diào)節(jié)的設備，稱為調(diào)節(jié)對象 ；需要調(diào)節(jié)的物理量汽壓稱為被調(diào)量 ；被調(diào)量的汽壓的規(guī)定數(shù)值稱為 給定值 （或目標值） ；引起被調(diào)量汽壓偏離給定值的各種原因（比如汽輪機負荷的變化，鍋爐燃料量的變化等）稱為 擾動 ；調(diào)整燃料量的裝置如燃油閥、制粉編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 1 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8

4、月系統(tǒng)等稱為 調(diào)節(jié)機構(gòu) ；由調(diào)節(jié)機構(gòu)控制被調(diào)量的作用稱為調(diào)節(jié)作用 ；隨調(diào)節(jié)機構(gòu)動作而改變數(shù)量的燃料量就是調(diào)節(jié)量 。調(diào)節(jié)過程的實質(zhì)是隨時檢測被調(diào)量偏差并糾正偏差的過程，以維持被調(diào)量等于或接近于給定值。1、 自動調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)作用所需要的自動調(diào)節(jié)裝置主要有：1）測量單元（變送器） ，用來測量被調(diào)量的大小，并能把被調(diào)量（水位、溫度、壓力和流量等）轉(zhuǎn)換成與之成比例（或其他固定的函數(shù)關(guān)系）并便于遠距離傳送和綜合的測量信號。2）調(diào)節(jié)單元（調(diào)節(jié)器） ，接受測量單元送來的被調(diào)量信號，并把它與給定值進行比較， 當被調(diào)量偏離給定值時，調(diào)節(jié)單元將偏差信號按它的大小和方向以預定的規(guī)律進行運算（例如比例、積分、微

5、分等），根據(jù)運算結(jié)果發(fā)出一定規(guī)律的調(diào)節(jié)信號給執(zhí)行器。3）執(zhí)行單元（執(zhí)行器） ，按照調(diào)節(jié)單元發(fā)出的調(diào)節(jié)信號去移動調(diào)節(jié)機構(gòu)，改變調(diào)節(jié)量。汽輪機負荷給定值 PO比較偏差值調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)量e調(diào)節(jié)器執(zhí)行器閥門B鍋爐P汽壓測量值壓力變送器簡圖：鍋爐汽壓自動調(diào)節(jié)原理圖當調(diào)節(jié)對象（鍋爐）受到擾動，被調(diào)量偏離給定值后，測量單元（壓力變送器）檢測出被調(diào)量的變化， 被調(diào)量與其設定值比較后的偏差值通過調(diào)節(jié)單元進行放大、運算和綜合， 調(diào)節(jié)單元輸出的信號控制執(zhí)行器，改變調(diào)節(jié)器，直到被調(diào)量恢復到給定值或接近給定值為止。第二節(jié)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)生產(chǎn)流程過程中存在著兩種流程：1）物質(zhì)和能量流程，如蒸汽鍋爐中燃料燃燒產(chǎn)生的熱量被受熱面中

6、的水吸收，水變成蒸汽，蒸汽經(jīng)過過熱器加熱后送到汽輪機作功；2）信息流程， 如在鍋爐的汽壓自動調(diào)節(jié)中，為了維持汽壓為規(guī)定值，自動調(diào)節(jié)檢測汽壓的偏差，然編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 2 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月后根據(jù)偏差控制燃料量，使燃料量滿足產(chǎn)生一定蒸汽量的需要。汽壓調(diào)節(jié)對象和自動調(diào)節(jié)裝置是通過信息的傳遞相互連接而構(gòu)成自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的，這樣，研究自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是研究信息的流程，即研究信號間的相互連接、傳遞和轉(zhuǎn)換問題。1、調(diào)節(jié)系統(tǒng)分類（按信號饋送方式分類）1）反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。是最基本的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，按被調(diào)量與給定值的偏差進行調(diào)節(jié)，調(diào)

7、節(jié)的目的是盡可能地減小或消除被調(diào)量與給定值之間的偏差。參見鍋爐汽壓自動調(diào)節(jié)原理圖。反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)屬于閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)是按被調(diào)量與給定值的偏差進行調(diào)節(jié)的，因此， 在調(diào)節(jié)對象受到擾動作用時， 只有在被調(diào)量出現(xiàn)偏差后才開始調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)只是為盡快地消除偏差。 例如講 BFG 熱值的變化； 燃料熱值的變化 （設定值與實際值發(fā)生變化時）引起鍋爐主蒸汽壓力變化的調(diào)節(jié)過程。2）前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 調(diào)節(jié)器直接根據(jù)擾動信號進行調(diào)節(jié)，擾動是調(diào)節(jié)的依據(jù)。由于該系統(tǒng)沒有被調(diào)量的反饋信號，不構(gòu)成閉環(huán)回路，故稱為開環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 （ t）測量元件前饋調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥對象簡圖：前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖擾動 （ t ）是引起被調(diào)量 C（

8、t）變化的原因，前饋調(diào)節(jié)器根據(jù)擾動進行調(diào)節(jié)，就可能及時抵消擾動 （ t）對被調(diào)量 C（ t）的影響，從而使被調(diào)量保持不變。但由于是開環(huán)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)效果無法檢查，調(diào)節(jié)結(jié)束后不能保證被調(diào)量等于給定值，所以前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)在實際生產(chǎn)過程中是不能單獨應用的。例如送風量的變化是引起爐膛壓力波動的擾動，吸風調(diào)節(jié)采用送風前饋信號。3） 前饋 反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)（復合調(diào)節(jié)系統(tǒng)）在反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)中加入對于主要擾動的前饋調(diào)節(jié)，構(gòu)成了前饋 反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 3 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月 （ t）前饋調(diào)節(jié)器擾動通道+r（ t）+反饋

9、調(diào)節(jié)器+調(diào)節(jié)閥對象+C（ t）-簡圖：復合調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖當擾動發(fā)生后， 前饋調(diào)節(jié)的作用是及時地補償擾動對被調(diào)量的影響， 而反饋調(diào)節(jié)的作用則是保證被調(diào)量的偏差在允許的給定范圍內(nèi)。因此前饋反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)有較好的調(diào)節(jié)效果。2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)分類（按給定值信號特點分類）1） 恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作過程中，被調(diào)量的給定值恒定不變，從而使被調(diào)量保持為某一固定數(shù)值。這是熱工過程自動調(diào)節(jié)中應用最多的一種調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如鍋爐的過熱蒸汽溫度、壓力、汽包水位等自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)都是恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。2） 程序調(diào)節(jié)系統(tǒng)被調(diào)量的給定值是一個已知的時間函數(shù)，調(diào)節(jié)的目的是保證被調(diào)量按預先確定的時間函數(shù)來改變。 例如，鍋爐在滑壓啟動過程中，汽

10、壓和汽溫要按預先給定的曲線升高，即按一定的升溫、升壓曲線啟動，就要采用程序調(diào)節(jié)系統(tǒng)。3） 隨動調(diào)節(jié)系統(tǒng)被調(diào)量的給定值往往是無規(guī)律的，按事先不能確定的一些外來因素而改變。調(diào)節(jié)的結(jié)果是使被調(diào)量盡快和準確地跟隨給定值變化。例如，在汽輪機啟動過程中，采用計算機對汽輪機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)最優(yōu)升速控制。汽輪機的最優(yōu)升速率不是預先給定的，而是通過計算機按過熱汽溫、再熱汽溫、 汽缸壁溫等參數(shù)在線計算出熱應力的數(shù)值，與允許的熱應力進行比較，同時參照升速時汽輪機的振動、串軸等參數(shù)確定的，這樣可縮短啟動時間。計算機控制主汽門的編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 4 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓

11、系列教材之熱控篇2003年 8月開度，使汽輪機轉(zhuǎn)速跟隨最優(yōu)升速率而升高。4） 比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)維持兩個變量之間的比值保持一定數(shù)值。 例如鍋爐燃燒過程中， 要求空氣量隨燃料量的變化而成比例變化，這樣，才能保證經(jīng)濟燃燒。因此，對于鍋爐燃燒經(jīng)濟性的調(diào)節(jié)，要求采用比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。3、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過渡過程在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，把被調(diào)量不隨時間變化的平衡狀態(tài)稱為靜態(tài)（或穩(wěn)態(tài)） ，把被調(diào)量隨時間變化的不平衡狀態(tài)稱為動態(tài) 。當系統(tǒng)處于靜態(tài)時，擾動等于零，給定值不變，調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥的輸出都暫時不改變，這時被調(diào)量也就保持不變。當有擾動發(fā)生時，系統(tǒng)平衡被破壞，被調(diào)量偏離給定值，于是調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥， 改變調(diào)節(jié)量， 使被調(diào)量

12、回到給定值，系統(tǒng)恢復平衡狀態(tài)。這樣從擾動發(fā)生，經(jīng)過調(diào)節(jié)， 直到系統(tǒng)重新建立平衡的這段過程，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過渡過程 ，或稱為 調(diào)節(jié)過程 。一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)在不同形式和幅度的擾動作用下，其調(diào)節(jié)過程是不一樣的。在實際生產(chǎn)過程中可能遇到的擾動形式是多種多樣的。為了比較調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作品質(zhì)的好壞，分析系統(tǒng)工作品質(zhì)能否滿足生產(chǎn)過程的需要，通常要選定一種比較典型的或經(jīng)常出現(xiàn)的擾動形式，作為研究調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作品質(zhì)的標準輸入信號。在熱工過程自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，最常用的是單位階躍函數(shù)。在階躍擾動作用下，過渡過程有四種基本形式：（ 1）衰減振蕩過程， 即被調(diào)參數(shù)經(jīng)過一段時間的振蕩后，能很快趨向于一個新的平衡，是比較理想的；（ 2

13、）非周期過程， 即被調(diào)參數(shù)沒有振蕩，單調(diào)地趨向于一個新的平衡，是一個穩(wěn)定的過程；（ 3）擴幅振蕩過程，即被調(diào)參數(shù)的變化幅度越來越大，直到超出限值， 或受到限幅保護裝置的限制為止，是一種不穩(wěn)定的過程；（ 4）等幅振蕩過程， 被調(diào)參數(shù)的數(shù)值以及執(zhí)行機構(gòu)的位置都作等幅振蕩，幅值既不衰減也不發(fā)散，是一種邊界穩(wěn)定過程。4、衡量調(diào)節(jié)過程指標編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 5 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月1）穩(wěn)定性：調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性是對調(diào)節(jié)系統(tǒng)最基本的要求。只有穩(wěn)定的系統(tǒng)才能完成正常的調(diào)節(jié)任務，不穩(wěn)定的系統(tǒng)在工程上不能采用的。2）快速性：指

14、調(diào)節(jié)過程持續(xù)時間的長短。一般希望過渡過程時間越短越好，以避免在調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)前波未平，后波有起，被調(diào)量長期不能穩(wěn)定在給定值附近的情況。3）準確性：指被調(diào)量偏差的大小，它包括動態(tài)偏差和靜態(tài)偏差。對于一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)，必須首先保證其穩(wěn)定性好，同時兼顧調(diào)節(jié)的快速性和準確性。第三節(jié)自動調(diào)節(jié)器基本調(diào)節(jié)規(guī)律自動調(diào)節(jié)器是構(gòu)成自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心部分，它主要包括測量單元、調(diào)節(jié)單元、 執(zhí)行單元。測量單元和執(zhí)行單元的動態(tài)特性一般都可近似看作為比例環(huán)節(jié)（或時間常數(shù)很小的慣性環(huán)節(jié)），因而自動調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律主要是指調(diào)節(jié)單元的動態(tài)性質(zhì)，它直接影響著自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。1、三種基本調(diào)節(jié)作用1） 比例調(diào)節(jié)作用比例調(diào)節(jié)作用是指

15、調(diào)節(jié)器的輸出與輸入成比例關(guān)系。動態(tài)方程為（ t） =Kpe （ t）。其中： （ t）為執(zhí)行機構(gòu)位移（即調(diào)節(jié)器的輸出）； e（t ）為給定值與被調(diào)量的偏差，e（ t） =r（t ） -c（t）； Kp 為比例系數(shù)或比例增益。比例調(diào)節(jié)作用的動作規(guī)律是：執(zhí)行機構(gòu)的位移量（ t）與偏差e（t ）的大小成比例，即偏差越大， 執(zhí)行機構(gòu)輸出位移也越大；偏差的變化速度越大，執(zhí)行機構(gòu)輸出位移的速度也越大。比例調(diào)節(jié)作用的特點是：動作快， 對干擾能及時和有很強的抑制作用，但由于執(zhí)行機構(gòu)的位移與被調(diào)量的偏差有一一對應的關(guān)系，所以調(diào)節(jié)的結(jié)果是被調(diào)量存在著靜態(tài)偏差。2）積分調(diào)節(jié)作用積分調(diào)節(jié)作用是指調(diào)節(jié)機構(gòu)的位移量的變化

16、速度d/dt 與偏差信號e（ t）成比例的作用。動態(tài)方程式為： （ t） = 1/T itedt0編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 6 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月其中： （t）為執(zhí)行機構(gòu)位移（即調(diào)節(jié)器的輸出）； e（t）為給定值與被調(diào)量的偏差，e（t ） =r（t） -c（ t）； TI 為積分時間。積分調(diào)節(jié)作用的動作規(guī)律是：只要對象的被調(diào)量不等于給定值（即偏差存在），那么執(zhí)行機構(gòu)就會不停地動作，而且偏差的數(shù)值越大，執(zhí)行機構(gòu)的移動速度就越大，只有當偏差等于零時（即被調(diào)量等于給定值，調(diào)節(jié)器的輸入信號為零），調(diào)節(jié)過程才能結(jié)束，執(zhí)行

17、機構(gòu)才停止動作，調(diào)節(jié)系統(tǒng)才能平衡。積分調(diào)節(jié)作用的突出優(yōu)點是能消除靜態(tài)偏差，因為只要被調(diào)量存在偏差，調(diào)節(jié)作用變隨時間不斷加強， 直至偏差為零。在被調(diào)量偏差消除后，由于積分規(guī)律的特點，執(zhí)行機構(gòu)將停留在新的與負荷變化相適應的位置上。缺點：由于積分調(diào)節(jié)作用是隨時間而逐漸增強的，與比例調(diào)節(jié)作用相比過于遲緩，所以在改善靜態(tài)品質(zhì)的同時卻惡化了動態(tài)品質(zhì)，使過渡過程的振蕩加劇，甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。所以，在實際生產(chǎn)過程中幾乎不采用單純的積分調(diào)節(jié)作用。3） 微分調(diào)節(jié)作用微分調(diào)節(jié)作用是指調(diào)節(jié)機構(gòu)的位移量與被調(diào)量偏差的變化速度成正比，它的動態(tài)方程為： （ t） =Td de/dt，其中： （ t）為執(zhí)行機構(gòu)位移（即調(diào)節(jié)

18、器的輸出）； e（ t）為給定值與被調(diào)量的偏差，e（ t） =r（ t） -c（ t）； Td 為微分時間。微分調(diào)節(jié)作用的特點是：與比例和積分調(diào)節(jié)作用相比，它是超前的調(diào)節(jié)作用，因為在調(diào)節(jié)過程剛開始時，被調(diào)量的偏差小，但其變化速度卻較大，可使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生一個較大的位移，有利于克服動態(tài)偏差。但是，當調(diào)節(jié)過程結(jié)束， 即當偏差的變化速度等于零時，微分調(diào)節(jié)器的輸出也將等于零，即執(zhí)行機構(gòu)的位置最后總是回復到原來的數(shù)值，這就不能適應負荷的變化，不能滿足調(diào)節(jié)的要求。因此，只有單純微分調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)器，在工業(yè)上是不能使用的。2、自動調(diào)節(jié)器典型調(diào)節(jié)規(guī)律1） 比例調(diào)節(jié)器（P 調(diào)節(jié)器）編者：劉仕君工作電話： 2664

19、872078720第 7 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月采用比例調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)是有差調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)器的比例增益的選擇有其兩重性。比例增益K p 越?。ū壤龓г酱?，K p =1/ ），調(diào)節(jié)器的動作幅度越小，調(diào)節(jié)過程越穩(wěn)定，但被調(diào)量的靜態(tài)偏差增大。反之，比例增益K p 越大（比例帶 越小），調(diào)節(jié)器的動作幅度越大，被調(diào)量的靜態(tài)偏差減小，但調(diào)節(jié)過程易出現(xiàn)振蕩，穩(wěn)定性降低。2） 比例積分調(diào)節(jié)器（PI 調(diào)節(jié)器）在比例積分調(diào)節(jié)器中，當改變比例帶 的數(shù)值時，既改變比例作用，也改變積分作用。而兩個作用的比值則不變；改變積分時間T i 的數(shù)值，只是改變積分作用的大小，從而改變

20、了調(diào)節(jié)器中比例作用和積分作用的相對大小。比例積分調(diào)節(jié)器兼有比例調(diào)節(jié)作用和積分調(diào)節(jié)作用的特點。調(diào)節(jié)系統(tǒng)中采用這種調(diào)節(jié)器時，由比例作用保證調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性，增大比例帶 數(shù)值， 可以削弱振蕩傾向，但比例帶過大，將削弱調(diào)節(jié)作用，使調(diào)節(jié)過程的時間拖長；增大Ti 值使比例作用相對增強，也能削弱振蕩傾向，但T i 值不宜過大，因為T i 值過大，調(diào)節(jié)作用的積分成分將過小，調(diào)節(jié)過程時間將很長。 積分調(diào)節(jié)作用可保證調(diào)節(jié)結(jié)果無差，因此， 比例積分調(diào)節(jié)器在工業(yè)上得到廣泛的應用。3） 比例微分調(diào)節(jié)器（PD）比例微分調(diào)節(jié)器有兩個可以整定的參數(shù)。改變微分時間Td 的數(shù)值只改變微分作用的大小，改變比例帶 的數(shù)值將同時改變比

21、例作用和微分作用的大小，而兩者的比值不變。如系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則微分作用消失，但比例微分調(diào)節(jié)器仍具有比例調(diào)節(jié)器的特點，即調(diào)節(jié)過程結(jié)束后，被調(diào)量存在靜態(tài)偏差。如果對象存在較大的延遲和慣性，單純采用比例調(diào)節(jié)器達不到調(diào)節(jié)的要求時，就可以引入微分調(diào)節(jié)器作用。只要微分作用的大小選擇適當，不僅可以減小調(diào)節(jié)過程中被調(diào)量的動態(tài)偏差，也能減小調(diào)節(jié)過程的振蕩傾向。4） 比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID ）比例調(diào)節(jié)作用的特點是保證過程的穩(wěn)定性； 積分調(diào)節(jié)作用的特點是保證調(diào)節(jié)過程作無差調(diào)節(jié)；微分調(diào)節(jié)作用的特點是補償調(diào)節(jié)對象的延遲和慣性。編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 8 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠

22、發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月3、調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律對調(diào)節(jié)品質(zhì)的影響1） 比例調(diào)節(jié)器（ P）不論是什么對象，采用比例調(diào)節(jié)器都是有差調(diào)節(jié)，比例帶 越大，靜態(tài)偏差就越大。調(diào)節(jié)器的比例帶 增大，意味著在相同的被調(diào)量變化下，調(diào)節(jié)作用較小， 因而在受到擾動后，被調(diào)量的動態(tài)偏差將增大。總之，比例調(diào)節(jié)器的比例帶 越大，系統(tǒng)的衰減率越大，過程越穩(wěn)定；但是，增大比例帶 ，將導致過程的動態(tài)偏差和靜態(tài)偏差的增大。2） 比例積分調(diào)節(jié)器（PI ）比例積分調(diào)節(jié)器的主要優(yōu)點是能靠積分作用消除靜態(tài)偏差，因此，在熱工過程自動化中得到了最廣泛的應用。與比例調(diào)節(jié)器的比例作用相似，增加比例帶 可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，積分作用

23、使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，積分時間Ti 越短，系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降越多。從提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度出發(fā)，需要加大比例帶 和增加積分時間T i，然而比例帶和積分時間過大時，調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用減弱。3） 比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID ）微分調(diào)節(jié)作用有助于克服遲延所造成的被調(diào)量的過大變化。比例積分微分調(diào)節(jié)器既能實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，又能改善調(diào)節(jié)過程的動態(tài)品質(zhì)，在工業(yè)上得到了較廣泛的應用。4、復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)1） 串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)較好，在熱工自動控制中得到了廣泛的應用。對于時間常數(shù)較大，階次較高和有較大遲延的調(diào)節(jié)對象，在某些場合下即使采用PID 調(diào)節(jié)規(guī)律依然不能得到滿意的調(diào)節(jié)品質(zhì)，這時可采用串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)中除

24、了主被調(diào)量外，還有一個輔助被調(diào)量，輔助被調(diào)量對調(diào)節(jié)作用的響應應比較迅速。例如鍋爐過熱汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，當減溫水量改編者：劉仕君工作電話： 2664872078720第 9 頁 共 11頁寶鋼股份公司電廠發(fā)電分廠培訓系列教材之熱控篇2003年 8月變后， 過熱汽溫的變化較慢，減溫器出口汽溫變化較快，這時就可把減溫器出口汽溫作為過熱汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的輔助被調(diào)量，形成一個調(diào)節(jié)回路，構(gòu)成串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 1 2R（ S）調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)對象調(diào)節(jié)對象C （ S）-調(diào)節(jié)對象簡圖：串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖與單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)的區(qū)別在于有兩個調(diào)節(jié)器，有兩個閉合回路。 由調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)對象構(gòu)成的回路稱為副回路（或內(nèi)回路），調(diào)節(jié)器稱為副調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)對象的輸出信號稱為輔助被調(diào)量。由調(diào)節(jié)器、副回路和調(diào)節(jié)對象所構(gòu)成的回路稱為主回路（或外回路），調(diào)節(jié)器稱為主調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)對象的輸出信號稱為主被調(diào)量，調(diào)節(jié)對象和調(diào)節(jié)