火電機(jī)組凝汽器水位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

火電機(jī)組凝汽器水位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)600MW火電機(jī)組凝汽器水位控制系統(tǒng)摘要火力發(fā)電廠凝汽器的主要任務(wù)是將汽輪機(jī)排汽凝結(jié)成水并在汽輪機(jī)排氣口建立與維持一定的真空度，是汽輪機(jī)的重要輔機(jī)之一，蒸汽在凝汽器中的凝結(jié)過程是電廠熱力循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)火電廠的安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要的影響。提高大型凝汽器經(jīng)濟(jì)性的途徑，除了提高設(shè)計(jì)制造和安裝水平之外，更重要的是掌握凝汽器的動(dòng)態(tài)特性，保證凝汽器運(yùn)行的高可靠性和處于最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。通過借助計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)凝汽器建立數(shù)學(xué)模型，通過仿真實(shí)驗(yàn)研究，確切地掌握凝汽器的動(dòng)態(tài)特性規(guī)律，了解凝汽器的運(yùn)行特性從而提高其運(yùn)行水平。關(guān)鍵字：凝汽器汽輪機(jī)蒸汽電廠運(yùn)行Themaintaskistosteamturbinepowerplantcondenserexhauststeamcondensesintowaterintheturbineexhaustportforestablishingandmaintainingacertaindegreeofvacuumisanimportantauxiliarysteamturbine,thesteamcondensesinthecondenserisintheprocessofthermodynamiccyclepowerplantisanimportantpart,hasanimportantimpactonthesafety,economicoperationoftheentirethermalpowerplants.Improvethewaylargecondensereconomy,inadditiontoimprovingthedesignmanufactureandinstallationlevel,itismoreimportantistograspthedynamiccharacteristicsofthecondensertoensurehighreliabilityandeconomicaloperationinthebeststateofthecondensertorun.Youcanbuildamathematicalmodelofthecondenserthroughtheuseofcomputertechnology,throughsimulationstudies,thedynamiccharacteristicsofthelawaccuratelygraspthecondenser,thecondenserunderstandtheoperatingcharacteristicstoimproveitsoperatinglevel.Keywords:condensersteamturbinesteampowerplantsrunning目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、課程設(shè)計(jì)目的及要求 2目的 5要求 5\o"CurrentDocument"二、設(shè)計(jì)正文 3設(shè)計(jì)題目 3課題要求與內(nèi)容 3\o"CurrentDocument"三、凝汽器 4凝汽器 4凝汽器作用 4工作原理 4\o"CurrentDocument"四、凝汽器水位控制系統(tǒng) 5凝汽器水位控制系統(tǒng)的任務(wù) 5凝汽器水位控制系統(tǒng) 5單沖量控制系統(tǒng) 6系統(tǒng)原理 6\o"CurrentDocument"五、凝汽器水位自動(dòng)控制 8凝汽器水位自動(dòng)控制的目的 8控制原理 8\o"CurrentDocument"六、系統(tǒng)總體方案圖 9\o"CurrentDocument"七、凝結(jié)器水位控制系統(tǒng)組態(tài)圖 97.1組態(tài)圖 9\o"CurrentDocument"八、SAMA圖 10九、系統(tǒng)接線圖 11十、執(zhí)行器的選擇 12TOC\o"1-5"\h\z作用 12分類 12特點(diǎn)及應(yīng)用 12電動(dòng)執(zhí)行器 12氣動(dòng)執(zhí)行器 12\o"CurrentDocument"十一、變送器的選擇 14液位變送器類別 15\o"CurrentDocument"浮球式液位變送器 15\o"CurrentDocument"浮筒式液位變送器 15靜壓液位變送器 15\o"CurrentDocument"十二、控制器的選擇 16\o"CurrentDocument"十三、DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17電源部分 18通信部分 19系統(tǒng)接地 19軟件部分 19\o"CurrentDocument"十四、PID控制原理 20\o"CurrentDocument"模擬PID控制原理 20比例部分 21積分部分 21微分部分 21\o"CurrentDocument"十五、心得體會(huì) 22十六、參考文獻(xiàn)一、課程設(shè)計(jì)目的與要求目的《集散控制系統(tǒng)》課程是自動(dòng)化（熱工）本科專業(yè)的必修課，一門理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的核心課程。本課程設(shè)計(jì)是在該門課程的課堂教學(xué)完成之后，為鞏固課程涉及到的DCS方面的方法、理論而開展的。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能結(jié)合實(shí)際背景，應(yīng)該已學(xué)理論，解決實(shí)際問題，從而培養(yǎng)學(xué)生資料查閱能力、繪圖能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力、系統(tǒng)解決問題的邏輯思維能力等，為今后從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。要求本課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)課程涉及的相關(guān)內(nèi)容與方法，結(jié)合實(shí)際背景，系統(tǒng)解決實(shí)際問題。從背景分析、提出問題、解決問題、主要結(jié)論等幾個(gè)方面開展。要求課程設(shè)計(jì)具有系統(tǒng)性、完整性、與課程相關(guān)性并具有一定的研究深度。二、設(shè)計(jì)正文.設(shè)計(jì)題目600MW火電機(jī)組凝汽器水位控制系統(tǒng)課題要求與內(nèi)容本課程設(shè)計(jì)是針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的綜合考核和檢查，使學(xué)生接受工程類基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是自動(dòng)化（熱工）專業(yè)的《集散控制系統(tǒng)》專業(yè)課程學(xué)習(xí)的必修內(nèi)容之一。本課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是，內(nèi)容所涉及的知識(shí)面較一般習(xí)題廣，有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性，在運(yùn)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)文本方面有較高的要求。本課程實(shí)際應(yīng)針對(duì)集散控制系統(tǒng)課程涉及的相關(guān)理論與方法，結(jié)合具體實(shí)踐背景，解決實(shí)際問題。主要內(nèi)容有：（1）根據(jù)工藝分析的控制要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)總體方案；（2）根據(jù)控制系統(tǒng)方案，選擇、組態(tài)設(shè)計(jì)DCS硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；（3）根據(jù)控制系統(tǒng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)組態(tài)，形成控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)；（4）設(shè)計(jì)組態(tài)控制系統(tǒng)操作界面；（5）說明定義、調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)的方法；（6）能考慮控制系統(tǒng)安裝與調(diào)整、使用與維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，對(duì)集散控制系統(tǒng)的安裝技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)；（7）圖面符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及行規(guī)，技術(shù)要求完整合理。三、凝汽器凝汽器使驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功后排出的蒸汽變成凝結(jié)水的熱交換設(shè)備。蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成一個(gè)膨脹過程后，在凝結(jié)過程中，排汽體積急劇縮小，原來被蒸汽充滿的空間形成了高度真空。凝結(jié)水則通過凝結(jié)水泵經(jīng)給水加熱器、給水泵等輸送進(jìn)鍋爐，從而保證整個(gè)熱力循環(huán)的連續(xù)進(jìn)行。凝汽器作用1）在汽輪機(jī)排汽口造成較高真空，使蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹到最低壓力，增大蒸汽在汽輪機(jī)中的可用焓降，提高循環(huán)熱效率；2）將汽輪機(jī)的低壓缸排出的蒸汽凝結(jié)成水，重新送回鍋爐進(jìn)行循環(huán)；3）匯集各種疏水，減少汽水損失。4）凝汽器也用于增加除鹽水（正常補(bǔ)水）工作原理凝汽器中裝有大量的銅管，并通以循環(huán)冷卻水。當(dāng)汽輪機(jī)的排汽與凝汽器銅管外表面接觸時(shí)，因受到銅管內(nèi)水流的冷卻，放出汽化潛熱變成凝結(jié)水，所放潛熱通過銅管管壁不斷的傳給循環(huán)冷卻水并被帶走。這樣排汽就通過凝汽器不斷的被凝結(jié)下來。排汽被冷卻時(shí)，其比容急劇縮小，因此，在汽輪機(jī)排汽口下凝汽器內(nèi)部造成較高的真空。凝汽器是火力發(fā)電廠的大型換熱設(shè)備。圖1為凝汽器的結(jié)構(gòu)示意圖。6圖1凝汽器結(jié)構(gòu)示意圖四、凝汽器水位控制系統(tǒng)凝汽器水位控制系統(tǒng)的任務(wù)凝汽器有高水位和低水位兩種運(yùn)行方式，僅采用高水位運(yùn)行時(shí)才裝設(shè)水位自動(dòng)控制器。凝結(jié)水泵是在高度真空條件下輸送接近于飽和溫度的水，因而最容易產(chǎn)生汽蝕。為避免凝結(jié)水泵運(yùn)行中的氣化現(xiàn)象，泵的進(jìn)水側(cè)要求一定的灌注高度，為此凝結(jié)水泵均布置在凝汽器熱水井下0.5?0.8m左右，并要求熱水井的水位經(jīng)常維持在水位計(jì)中能看到的一定位置，這種運(yùn)行方式叫做高水位運(yùn)行。凝汽器水位控制的任務(wù)是凝汽器水輸出量，維持凝汽器水熱水井的水位在允許范圍內(nèi)，在內(nèi)外擾動(dòng)下，對(duì)象動(dòng)態(tài)特性均沒有自平衡能力，飛升速度較快，遲延不大。凝汽器水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還應(yīng)考慮到補(bǔ)充水是否送入凝汽器進(jìn)行真空除氧。凝汽器水位控制系統(tǒng)凝汽器水位控制系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)為單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)凝汽器補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥來凝汽器熱水井水位為一定值。凝汽器熱水井水位測量由于是真空容器，若采用常規(guī)單室平衡容器則需要設(shè)一根補(bǔ)水管，平時(shí)少量補(bǔ)水以維持正壓頭參比水柱：目前很多已改用帶遠(yuǎn)傳毛細(xì)管配件的眼盒式差壓變送器或其他檢測方法。采用帶遠(yuǎn)傳毛細(xì)管配件的差壓變送器可以用遠(yuǎn)傳檢測頭直接在被測點(diǎn)檢測，將感受到的壓力通過毛細(xì)管傳送到變送器膜盒內(nèi)進(jìn)行測量。遠(yuǎn)傳配件的選擇，包括遠(yuǎn)傳檢測頭的形式、毛細(xì)管長度及沖灌液的品種等，都要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，結(jié)合制造廠可提供產(chǎn)品樣本來進(jìn)行，一般選擇螺紋式或法蘭式安裝形式，毛細(xì)管盡可能短，以減少反應(yīng)時(shí)間，變送器應(yīng)安裝于位于或者低于取壓孔的位置，沖液灌應(yīng)能適應(yīng)所使用或最高、最低環(huán)境溫度。有的廠采用微波測量儀來檢測，此時(shí)應(yīng)配置外接測量筒，將測量儀安裝在測量筒上檢測，也可取得良好效果。單沖量控制系統(tǒng)

一二m一二m皿㈤圖2系統(tǒng)原理與除氧器水位一樣，凝汽器水位也是機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控的主要參數(shù)之一。凝汽器水位過高會(huì)影響凝汽器真空，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使汽輪機(jī)低壓缸進(jìn)水，凝汽器水位過低，將危及凝汽器水位的安全運(yùn)行和整個(gè)熱力系統(tǒng)的水循環(huán)。因此必須對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)控制。目前大型單元機(jī)組凝汽器水位控制主要有兩種方式：一種為調(diào)節(jié)進(jìn)水量；即調(diào)節(jié)進(jìn)入凝汽器的補(bǔ)充水量；另一種為調(diào)節(jié)出水量，即調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量的方式。300MW機(jī)組典型的凝汽器水位一次系統(tǒng)如圖所示,在補(bǔ)充水和凝汽器系統(tǒng)之間，有一個(gè)緩沖容器，即補(bǔ)水箱，化學(xué)補(bǔ)充水先進(jìn)補(bǔ)水箱。一般的調(diào)節(jié)方法是：當(dāng)凝汽器水位低時(shí)，先關(guān)小凝汽器向補(bǔ)水箱的回水閥門，如果水位尚沒恢復(fù)，再開大補(bǔ)水箱向凝汽器的補(bǔ)水閥門；當(dāng)水位凝汽器高時(shí)，先關(guān)小補(bǔ)水箱向凝汽器的補(bǔ)水調(diào)節(jié)門，若水位不能恢復(fù)正常，再開大凝汽器向補(bǔ)水箱的回水調(diào)節(jié)閥門，補(bǔ)水箱水位低時(shí)，開化學(xué)水至補(bǔ)水箱補(bǔ)水門，由于正常運(yùn)行時(shí)，補(bǔ)水箱壓力比凝汽器壓力高，所以閘水門在凝結(jié)水泵后。圖3凝汽器水位控制系統(tǒng)（a）一次系統(tǒng)圖（b）系統(tǒng)原理圖圖（b）是凝汽器水位控制系統(tǒng)原理圖。如圖所示這是一個(gè)單回路控制系統(tǒng)。與一般系統(tǒng)不同的是，該系統(tǒng)有M/A1和M/A2兩個(gè)操作器。在手動(dòng)狀態(tài)下，M/A1用于控制補(bǔ)水箱向凝汽器補(bǔ)水的補(bǔ)水調(diào)節(jié)門，M/A2用于控制凝汽器向補(bǔ)水箱放水的回水調(diào)節(jié)門。在兩個(gè)操作器與執(zhí)行器之間，各有一個(gè)函數(shù)器，其輸入輸出之間的關(guān)系如右側(cè)曲線所示，對(duì)補(bǔ)水門而言，當(dāng)控制信號(hào)在0?50%之間時(shí)，補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥保持在關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)控制信號(hào)在50%?100%期間時(shí)，補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥開度隨著控制指令的增加而增加，而回水閥門不同，當(dāng)控制信號(hào)在0?50%期間時(shí)，調(diào)節(jié)閥開度隨著控制指令增加而減少，當(dāng)控制信號(hào)在50%?100%時(shí)，回水調(diào)節(jié)閥保持在關(guān)的狀態(tài)。這就保證了控制信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)閥控制作用的連續(xù)性，即當(dāng)控制信號(hào)從0?100%變化時(shí)，通過兩個(gè)調(diào)節(jié)閥的協(xié)調(diào)作用，使凈流入凝汽器的流量是連續(xù)增加的，反之是連續(xù)減少的。在自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)凝汽器水位低于其給定值時(shí)，比例積分調(diào)節(jié)器輸出的控制指令增加，通過兩個(gè)調(diào)節(jié)閥的作用，使流入凝氣器的流量增加，水位上升，直到等于給定值，反之亦然。五、凝汽器水位自動(dòng)控制凝汽器水位自動(dòng)控制的目的目的是把凝汽器熱井中的水位維持在所需的水平。控制原理a)熱力系統(tǒng)圖如下圖。b)凝汽器水位控制采用單沖量控制回路，凝汽器水位測量采用美國b)凝汽器水位控制采用單沖量控制回路，凝汽器水位測量采用美國ROSEMOUNT1151電容式智能變送器。水位信號(hào)與設(shè)定值作比較后，將偏差信號(hào)送入「1調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出送給自動(dòng)/手動(dòng)控制站。自動(dòng)/手動(dòng)控制站輸出信號(hào)經(jīng)F(x)進(jìn)行閥門重疊度修正后分別送到就地三個(gè)調(diào)門。低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門(LCA31CV001)、高負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門(LCA30CV001)、凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)門(LCA41CV001)。c)調(diào)門開度修正曲線圖如下：凝汽器水位調(diào)節(jié)曲線OOOOOOOOOOO098765432L100—OOOOOOOOOOO098765432L100—LCA30CV00L-■-LCA31CV00L一臺(tái)―LCA41CV00L1000102030405060708090100P工輸出d)由凝汽器水位調(diào)節(jié)修正曲線可知，高、低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門開度存在一定的重疊度。在凝結(jié)水用量較小的時(shí)候，為了保護(hù)凝泵不被汽蝕，凝汽器應(yīng)有10一定的水位。所以一部分已被凝泵升壓的凝結(jié)水通過凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)門向凝汽器補(bǔ)水。，e）在任何工況下，上述控制閥所供的凝結(jié)水總量將大于軸封加熱器、凝泵運(yùn)行所需的最小流量。凝汽器的再循環(huán)直到低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門達(dá)到足以保證經(jīng)過軸封加熱器、凝泵時(shí)的最小水流量的閥位時(shí)才關(guān)閉。f）高、低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門存在5%的重疊度。當(dāng)?shù)拓?fù)荷凝結(jié)水調(diào)門開至85%時(shí)，高負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門已經(jīng)開始開啟。就一般調(diào)門來講，閥門的流量特性同閥門開度在0%?100%之間并不總是一一對(duì)應(yīng)的。調(diào)門開度超過85%以后，流量的變化量總是小于閥門開度的變化量。所以存在一定的重疊度就是為了克服這種差異。保證整個(gè)控制過程的線性。六、系統(tǒng)總體方案圖圖6凝汽器水位控制方案結(jié)構(gòu)圖凝汽器水位控制系統(tǒng)，根據(jù)凝汽器水位給定值與實(shí)際水位的偏差減去凝結(jié)水補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥的閥位微分作為調(diào)節(jié)器的輸入來控制凝結(jié)水補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥。由于凝汽器內(nèi)水量主要由低壓缸排氣凝結(jié)而成，水位受凝汽器真空與低壓缸排氣量影響較大，而凝汽器補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥只起微調(diào)作用。所以在調(diào)試中將比例帶調(diào)整合適，積分時(shí)間放長,使之與系統(tǒng)特性吻合。當(dāng)凝汽器水位水位高于1000mm時(shí)，打開凝汽器水位調(diào)節(jié)閥,使多余的凝結(jié)水流回凝結(jié)水補(bǔ)水箱。七、凝結(jié)器水位控制系統(tǒng)組態(tài)圖7.1組態(tài)圖11

水位和 凝結(jié)全母管壓力化撲樹明涮C毋管翊ST甘湘圖7凝汽器水位的程序流程組態(tài)簡圖控制器1由蒸汽流量與凝結(jié)水流量的差值形成反饋信號(hào),其任務(wù)是及時(shí)反映調(diào)節(jié)效果和迅速消除凝結(jié)水流量的自發(fā)擾動(dòng).當(dāng)凝結(jié)水母管調(diào)整門開度發(fā)生變化時(shí)，凝結(jié)水流量發(fā)生變化，控制器1快速消除擾動(dòng)，使凝結(jié)水流量回到擾動(dòng)前的值；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，首先在蒸汽流量上會(huì)反映出來，此時(shí)控制器1迅速改變凝結(jié)水流量，以適應(yīng)蒸汽流量的變化，控制凝汽器水位達(dá)到正常值。水位和 凝結(jié)全母管壓力控制器2由凝汽器水位與設(shè)定水位的偏差值形成反饋信號(hào),其任務(wù)是維持水位恒定。當(dāng)水位偏離給定值時(shí)，通過控制器1調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量，即改變凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，使水位回到設(shè)定值?；a(bǔ)水閥的自動(dòng)控制由除氧器水位、凝汽器水位的值作為除氧器水位的控制信息，當(dāng)除氧器水與 凝汽器水位的值小于整定值時(shí)，控制器3會(huì)自動(dòng)打開補(bǔ)水閥，如圖4b所示。凝結(jié)水調(diào)整門的自動(dòng)控制由于凝結(jié)水系統(tǒng)工況要求母管壓力必須保證在1.3?1.4MPa下運(yùn)行(最低不小于1.1MPa),故用母管壓力作為主調(diào)信號(hào)，變頻器輸出頻率作為前饋信號(hào)，控制母管調(diào)整門的開度；取額定負(fù)荷的60%(75MW)及以下負(fù)荷段，作為凝結(jié)水調(diào)整門自動(dòng)控制的調(diào)節(jié)范圍.當(dāng)負(fù)荷高于75MW，或母管壓力大于1.1MPa時(shí)，閥門全開，無需調(diào)節(jié)。見圖4c。八、SAMA圖12圖8圖中：LT是凝汽器水位變送器，輸出是模擬量信號(hào)；A為凝汽器水位信號(hào)和凝汽器水位給定值的差值;KJ為比例積分調(diào)節(jié)器（或比例積分調(diào)節(jié)模塊），即PI調(diào)節(jié)器（模塊），它接受A輸出的差值信號(hào)，并進(jìn)行PI計(jì)算；T為手動(dòng)/自動(dòng)切換開關(guān);左側(cè)的A為模擬信號(hào)發(fā)生器，當(dāng)T打到手動(dòng)時(shí)改變A的輸出，就可以改變閥門開度;右側(cè)的A也為模擬信號(hào)發(fā)生器，改變A的輸出，可改變凝汽器水位設(shè)定值；V》為速率限制器，它對(duì)運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)定的凝汽器水位給定值進(jìn)行速率限制，防止當(dāng)水位給定值變化大時(shí)，引起凝汽器水位大幅波動(dòng)；f（x）為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受PI的調(diào)節(jié)指令控制補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥的開度。在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受運(yùn)行人員的手動(dòng)操作指令以改變補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥的開度。九、系統(tǒng)接線圖13十、執(zhí)行器的選擇作用控制機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)合稱執(zhí)行器，它是電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。執(zhí)行器接受控制器或人工給定的控制信號(hào)。將其進(jìn)行功率放大，并轉(zhuǎn)換為輸出軸相應(yīng)的轉(zhuǎn)角或直線位移，連續(xù)或斷續(xù)地推動(dòng)各種控制機(jī)構(gòu)。如控制閥（或調(diào)節(jié)閥）、擋板，以完成對(duì)各種參量的控制。10.2分類執(zhí)行器根據(jù)所使用的能源形式，可分成氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)三大類。氣動(dòng)執(zhí)行器是利用壓縮空氣作為能源；電動(dòng)和液動(dòng)執(zhí)行器分別利用電和高壓液體作為能源。在火電廠中，氣動(dòng)和電動(dòng)使用較多，液動(dòng)使用較少。執(zhí)行器根據(jù)輸出位移量的不同，又分為角位移（或角行程）執(zhí)行器和線位移（或直行程）執(zhí)行器。特點(diǎn)及應(yīng)用.電動(dòng)執(zhí)行器（1）采用電源為動(dòng)力，使用方便，無需特殊的氣源和空氣凈化裝置。電源消失時(shí)，能保持原來位置。⑵可以遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)，電纜的安裝比氣管方便。且便于檢查。（3）體積小、推力較大、定位精度高、反應(yīng)快、滯后時(shí)間短。14（4）與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接方便。而且本身也可智能化（內(nèi)裝微處理機(jī)），智能電動(dòng)執(zhí)行器是執(zhí)行器的發(fā)展方向。電動(dòng)執(zhí)行器的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，不適用于防火防爆場合，頻繁啟停易損害電機(jī)或閥門。目前，在火電廠中應(yīng)用的電動(dòng)執(zhí)行器，除口口2-1、11型外，還有引進(jìn)型電動(dòng)執(zhí)行器。如：德國西門子的M76346系列和MAM393系列、法國伯納德的SD系列、英國羅托克M系列和A系列。此外，還有1）口2一$型智能電動(dòng)執(zhí)行器等。氣動(dòng)執(zhí)行器氣動(dòng)執(zhí)行器的主要優(yōu)點(diǎn)是；結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠、價(jià)格便宜、維護(hù)方便、運(yùn)行平穩(wěn)、不損壞閥門或設(shè)備、負(fù)載能力大、天然防火防爆；缺點(diǎn)是：體積大、不便與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接、需要?dú)庠春涂諝鈨艋b置、氣信號(hào)不便遠(yuǎn)傳。氣動(dòng)執(zhí)行器主要有薄膜式和活塞式兩大類，并以薄膜式應(yīng)用最廣。在電廠氣動(dòng)基地式自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常采用這類執(zhí)行器。氣動(dòng)活塞式執(zhí)行器由氣缸內(nèi)的活塞輸出推力，并容易制造成長行程的執(zhí)行器。所以，氣動(dòng)活塞式執(zhí)行器特別適用于高靜壓、高差壓以及需要較大推力和位移（轉(zhuǎn)角或直線位移）的工藝場合，如火電廠中的給水、減溫水控制閥和送、引風(fēng)擋板開度的控制。常用的型號(hào)為；ZSLD-A、ZSZ、ZSL及MDQZ型，此外還有從國外引進(jìn)的氣動(dòng)執(zhí)行器。液動(dòng)執(zhí)行器的優(yōu)缺點(diǎn)與氣動(dòng)執(zhí)行器基本相同，只是它的響應(yīng)速度更快，輸出推力更大，在電廠中常作為汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，如電液伺服執(zhí)行器（簡稱EH）。執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備。因此，只有了解和掌握?qǐng)?zhí)行器的作用、特點(diǎn)、工作原理和維修調(diào)整技能，才能保證熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全投入，使火電機(jī)系統(tǒng)機(jī)組安全運(yùn)行。在本系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是按照控制器所給定的信號(hào)大小和方向，改變閥的開度，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)流量的裝置。調(diào)節(jié)閥的口徑的大小，直接決定著控制介質(zhì)流過它的能力。為了保證系統(tǒng)有較好的流通能力，需要是控制閥兩端的壓降在整個(gè)管線的總壓降占有較大的比例。在正常工況下，一般要求調(diào)節(jié)閥開度應(yīng)處于15%?85%之間，應(yīng)具體根據(jù)實(shí)際需要的流通能力的大小進(jìn)行選擇。調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動(dòng)方式可分為：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥，即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以電為動(dòng)力源的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以液體價(jià)值壓力為動(dòng)力源的液動(dòng)調(diào)節(jié)閥，15由于生產(chǎn)現(xiàn)場有防爆要求，所以應(yīng)選擇氣動(dòng)執(zhí)行器。調(diào)價(jià)閥的開、關(guān)形式需要考慮到以下幾種因素：(1〕生產(chǎn)安全角度：當(dāng)起源供氣中斷，或調(diào)節(jié)閥出故障而無輸出等情況下，應(yīng)該確保生產(chǎn)設(shè)備的安全，不至發(fā)生事故；(2〕保證產(chǎn)品質(zhì)量：當(dāng)發(fā)生控制閥處于無源狀態(tài)而恢復(fù)到初始位置時(shí)，產(chǎn)品的質(zhì)量不應(yīng)降低；(3〕盡可能的降低原料、產(chǎn)品、動(dòng)力耗損；(4〕從介質(zhì)的特點(diǎn)考慮。十一、變送器的選擇液位變送器，可稱為液位計(jì)的顯示儀表，可簡稱為液位計(jì)，不包含其液位傳感器的部件。液位變送器液位測量通常指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中封閉式或敞開容器中液位的高度進(jìn)行檢測；液位變送器的運(yùn)用十分的廣泛，是對(duì)壓力變送器技術(shù)的延伸和發(fā)展，根據(jù)不同比重的液體在不同高度所產(chǎn)生壓力成線性關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)水、油及糊狀物的體積、液高、重量的準(zhǔn)確測量和傳送。使用被測介質(zhì)廣泛，可測油、水及與316不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力。延伸理解一液位傳感器：基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(一般為4?20mA/l?5VDC)。液位傳感器原理：用靜壓測量原理一當(dāng)液位變送器投入到被測液體中某一深度時(shí)，傳感器迎液面受到的壓力公式為：P=P.g.H+Po式中：P：變送器迎液面所受壓力P：被測液體密度g：當(dāng)?shù)刂亓铀俣萈o：液面上大氣壓16

H：變送器投入液體的深度同時(shí)，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵消傳感器背面的Po,使傳感器測得壓力為：P.g.H,顯然,通過測取壓力P,可以得到液位深度。11.1液位變送器類別1.壓力類：差壓式、雙法蘭、單法蘭、投入式、靜壓式、吹泡式2.雷達(dá)類：非接觸式雷達(dá)、導(dǎo)波雷達(dá)式 3.超聲波：超聲波、外貼式超聲波式4.射線類：中子、Y射線、a射線式5.浮子類：浮筒、浮球、鋼帶、伺服式6.光電類：光纖、激光、光導(dǎo)式7.磁子類：磁翻板、磁浮子、磁致伸縮式8.其他:電容、射頻導(dǎo)納、阻帶、玻璃管電阻、電接點(diǎn)、感溫式等。浮球式液位變送器浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿測量導(dǎo)管上下移動(dòng)。導(dǎo)管內(nèi)裝有測量元件，它可以在外磁作用下將被測液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào)，并將電子單元轉(zhuǎn)換成4?20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。該變送器為模塊電路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)保護(hù)電路，可使輸出最大電流不超過28mA,因而能夠可靠地保護(hù)電源并使二次儀表不被損壞。浮筒式液位變送器浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒，它是根據(jù)阿基米德浮力原理設(shè)計(jì)的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來測量液體的液位、界位或密度的。它在工作時(shí)可以通過現(xiàn)場按鍵來進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定操作。11.4靜壓液位變送器11.4靜壓液位變送器該變送器利用液體靜壓力的測量原理工作。它一般選用硅壓力測壓傳感17器將測量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償，最后以4?20mA或0?10mA電流方式輸出。賽科環(huán)保LD187-S靜壓投入式液位變送器，選用進(jìn)口芯片封裝而成。該產(chǎn)品采用特制的防水通氣電纜。進(jìn)行防結(jié)露的特殊處理，封裝嚴(yán)密可靠，并利用先進(jìn)的電路線性和溫度補(bǔ)償技術(shù)，使其線性更佳，溫漂系數(shù)更低，抗干擾更強(qiáng)，測量準(zhǔn)確，穩(wěn)定性好，可直接投入水油等液體（包括腐蝕性液體）中長期使用。測量范圍0?0.5?200mH20溫漂系數(shù)小于±0.01%FS/℃穩(wěn)定性小于0.2%FS/年、0.5%FS/年十二、控制器的選擇（1）采用模擬控制器:口口2—111型調(diào)節(jié)器，DDZ一小基型控制器框圖如圖2?？刂破鞯妮斎胄盘?hào)為1?5V的測量信號(hào)。設(shè)定信號(hào)有內(nèi)設(shè)定和外設(shè)定兩種。內(nèi)設(shè)定信號(hào)為1?5V,外設(shè)定信號(hào)為4?20mA。測量信號(hào)和設(shè)定信號(hào)通過輸入電路進(jìn)行減法運(yùn)算，輸出偏差到比例積分微分電路進(jìn)行比例積分微分運(yùn)算后，由輸出電路轉(zhuǎn)換為4?20mA信號(hào)輸出。手動(dòng)電路和保持電路附于比例積分微分電路之中，手動(dòng)電路可實(shí)現(xiàn)軟手動(dòng)和硬手動(dòng)兩種操作，當(dāng)處于軟手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，用手指按下軟手動(dòng)操作鍵，使控制器輸出積分式上升或下降，當(dāng)手指離開操作鍵時(shí)，控制器的輸出值保持在手指離開前瞬間的數(shù)值上，當(dāng)控制器處于硬手動(dòng)狀態(tài)時(shí),移動(dòng)硬手動(dòng)操作桿，能使控制器的輸出快速改變到需要的數(shù)值，只要操作桿不動(dòng)，就保持這一數(shù)值不變。由于有保持電路，使自動(dòng)與軟手動(dòng)相互切換，硬手動(dòng)只能切換到軟手動(dòng)，都是無平衡無擾動(dòng)切換，只有軟手動(dòng)和自動(dòng)切換到硬手動(dòng)需要事先平衡才能實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換。如果是全刻度指示控制器，測量信號(hào)的指示電路和設(shè)定信號(hào)的指示電路分別把1?5V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為1?5mA電流信號(hào)用雙針指示器分別指示測量信號(hào)和設(shè)定信號(hào)。當(dāng)控制器出現(xiàn)故障需要把控制器從殼體中取出檢查時(shí)，可以把便攜式手動(dòng)操作器插入手動(dòng)操作插孔，以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作。圖4.3中的4?20mA輸出信號(hào)通過精密電阻轉(zhuǎn)化為1?5V電壓反饋到控制器的輸入端,使控制器形成了自閉系統(tǒng)，提高了控制器的運(yùn)算精度。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，采用冊(cè)$「1型調(diào)節(jié)器。18圖10DDZ—m基型控制器框圖0.10MPa信號(hào)壓力之后，薄膜產(chǎn)生推力，使推力盤向下移動(dòng)，壓縮彈簧，帶動(dòng)推桿、閥桿、閥芯向下移動(dòng)，閥芯離開了閥座，從而使壓縮空氣流通。當(dāng)信號(hào)壓力維持一定時(shí)，閥門就維持在一定的開度上。氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)可以分為兩部分，上面是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，下面是調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。它主要由膜片、彈簧、推桿、閥芯、閥座等零部件組成。當(dāng)來自控制器的信號(hào)壓力通入到薄膜氣室時(shí)，在膜片上產(chǎn)生一個(gè)推力，并推動(dòng)推桿部件向下移動(dòng)，使閥芯和閥座之間的空隙減小，流體受到的阻力增大，流量減小。推桿下移的同時(shí)，彈簧受壓產(chǎn)生反作用力，直到彈簧的反作用力與信號(hào)壓力在膜片上產(chǎn)生的推力相平衡為止，此時(shí)，閥芯與閥座之間的流通面積不再改變，流體的流量穩(wěn)定。出于安全的原因，在此次設(shè)計(jì)中使用VBD氣動(dòng)端面密封蝶閥，VBD氣動(dòng)端面密封蝶閥是一種重量輕，結(jié)構(gòu)簡單的后座式端面密封蝶閥。閥體、閥板均用鋼板焊接或鑄造加工而成。適用于低壓狀態(tài)的空氣或其他氣體的流量、壓力控制。本產(chǎn)品符合GB/T4213-92標(biāo)準(zhǔn)。十三、DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)DCS系統(tǒng)配置應(yīng)能滿足機(jī)組任何工況下的監(jiān)控要求（包括緊急故障處理），CPU負(fù)荷率應(yīng)控制在設(shè)計(jì)指標(biāo)之內(nèi)并留有裕度；所有站的CPU負(fù)荷率在惡劣工況下19不得超過60%,所有計(jì)算站、數(shù)據(jù)管理站、操作員站、歷史站等的CPU負(fù)荷率在惡劣工況下不得超過40%；控制站、操作員站、計(jì)算站、數(shù)據(jù)管理站、歷史站或服務(wù)器脫網(wǎng)、離線、死機(jī)，在其它操作員監(jiān)視器上應(yīng)設(shè)有醒目的報(bào)警功能，或在控制室內(nèi)設(shè)有獨(dú)立于DCS系統(tǒng)之外的聲光報(bào)警；DCS應(yīng)采用合適的冗余配置和直至卡件的自診斷功能，使其具有高度的可靠性，系統(tǒng)的任何一個(gè)組件發(fā)生故障均不影響整個(gè)系統(tǒng)工作。DCS系統(tǒng)應(yīng)易于組態(tài)、易于實(shí)用和易于擴(kuò)展；系統(tǒng)的報(bào)警、監(jiān)視和自診斷功能應(yīng)高度集中在CRT上，控制功能應(yīng)盡可能在功能和物理上進(jìn)行分散；主要控制器應(yīng)采用冗余配置，重要I/O點(diǎn)應(yīng)考慮采用非同一板件的冗余配置；系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用各種抗噪聲技術(shù)、包括光電隔離、高共模抑制比以及合理的接地和屏蔽；分配控制回路和I/O信號(hào)時(shí)，應(yīng)使一個(gè)控制器或一塊I/O板件損壞時(shí)對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行的影響盡可能小。I/O板件及其電源故障時(shí)，應(yīng)使I/O處于對(duì)系統(tǒng)安全的狀態(tài)，不出現(xiàn)誤動(dòng)；電子設(shè)備機(jī)柜的外殼防護(hù)等級(jí)應(yīng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；機(jī)柜內(nèi)的模件應(yīng)能帶電插拔，而不影響其它模件的正常運(yùn)行。DCS設(shè)計(jì)完成后能保證以下安全原則:單一故障不應(yīng)引起DCS系統(tǒng)的整體故障。單一故障不應(yīng)引起鍋爐或汽機(jī)/發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的誤動(dòng)作或拒動(dòng)作?？刂乒δ艿姆纸M劃分應(yīng)使某個(gè)區(qū)域的故障將只是部分降低整個(gè)控制系統(tǒng)的控制功能，此類控制功能的降低應(yīng)能通過運(yùn)行人員干預(yù)進(jìn)行處理。控制系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)能反映電廠設(shè)備的冗余配置，以使控制系統(tǒng)內(nèi)單一故障不會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行設(shè)備與備用設(shè)備同時(shí)不能運(yùn)行。整個(gè)DCS的可利用率至少為99.98%。當(dāng)DCS系統(tǒng)通訊發(fā)生故障或運(yùn)行操作員站和LCD全部故障時(shí)，應(yīng)能確保安全停機(jī)，當(dāng)控制器單元發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)能保證穩(wěn)定負(fù)荷下安全停機(jī)。電源部分系統(tǒng)電源應(yīng)設(shè)計(jì)有可靠的后備手段（如采用UPS電源），備用電源的切換時(shí)間應(yīng)小于5ms（應(yīng)保證控制器不能初始化），同時(shí)，系統(tǒng)電源故障應(yīng)在控制室內(nèi)設(shè)有獨(dú)立于DCS之外的聲光報(bào)警；有條件的機(jī)組，DCS應(yīng)采用隔離變壓器供電。系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)雙回路供電，其中一路電源要采用UPS供電，并應(yīng)進(jìn)行定期切換試驗(yàn)；UPS電源應(yīng)能保證連續(xù)供電30min,以確保安全停機(jī)、停爐的需要；采用直流供電方式的重要I/O板件，其直流電源應(yīng)采用冗余配置。通信部分主系統(tǒng)及主系統(tǒng)連接的所有相關(guān)系統(tǒng)（包括專用裝置）的通訊負(fù)荷率設(shè)計(jì)必須2)控制在合理的范圍（保證在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)不出現(xiàn)“瓶頸”現(xiàn)象）之內(nèi)，其接口設(shè)備（板件）應(yīng)穩(wěn)定可靠：連接到系統(tǒng)數(shù)據(jù)高速公路上的任一系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生故障都不應(yīng)導(dǎo)致通訊系統(tǒng)癱瘓或影響其它聯(lián)網(wǎng)和系統(tǒng)和設(shè)備的工作；通信總線應(yīng)有冗余設(shè)置，冗余的數(shù)據(jù)高速公路在任何時(shí)候都能同時(shí)工作，通信負(fù)荷率在繁忙工況下不得超過30%,對(duì)于以太網(wǎng)則不得超過30%；通訊高速公路的故障不應(yīng)引起機(jī)組跳閘或使DPU（分散處理單元）不能工作；當(dāng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)生某個(gè)通訊錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)采取某種安全措施如切除故障的設(shè)備或切換到冗余裝置等；系統(tǒng)應(yīng)能在電子噪聲、射頻干擾和振動(dòng)都很大的現(xiàn)場環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行而不降低系統(tǒng)性能。系統(tǒng)接地DCS的系統(tǒng)接地必須嚴(yán)格遵守技術(shù)要求，所有進(jìn)入DCS系統(tǒng)控制信號(hào)的電纜必須采用質(zhì)量合格的屏蔽電纜，且有良好的單端接地；DCS系統(tǒng)與電力系統(tǒng)共用一個(gè)接地網(wǎng)時(shí)，控制系統(tǒng)接地線與電氣接地網(wǎng)只允許有一個(gè)連接點(diǎn)，且接地電阻應(yīng)小于0.5C；重點(diǎn)處理好兩種接地：保護(hù)地（CG）和屏蔽地（人6。保護(hù)地接至電廠電氣專業(yè)接地網(wǎng)，接地電阻小于2Q；屏蔽地當(dāng)電廠電氣專業(yè)接地網(wǎng)接地電阻不大于0.5Q,直接接入電廠電氣專業(yè)接地網(wǎng)；當(dāng)電氣專業(yè)接地網(wǎng)接地電阻較大時(shí)，獨(dú)立設(shè)置接地系統(tǒng)，接地電阻不大于2。；屏蔽地接地點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離電廠大電流設(shè)備，如給水泵、磨煤機(jī)等，距離應(yīng)大于10m以上；模擬量信號(hào)（模入、模出，特別是低電平的模入信號(hào)，如熱電偶、熱電阻信號(hào)等）最好采用屏蔽雙絞線電纜連接，且有良好的單端接地。軟件部分整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該采用統(tǒng)一的組態(tài)技術(shù)和方法，操作系統(tǒng)應(yīng)選用適用于工業(yè)控制要求的穩(wěn)定的系統(tǒng)，應(yīng)用軟件的安全性和穩(wěn)定性應(yīng)能完全勝任工業(yè)控制；所有算法和系統(tǒng)整定參數(shù)應(yīng)駐存在各處理模件的非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)，執(zhí)行時(shí)無須重新裝載；系統(tǒng)應(yīng)留有后繼開發(fā)應(yīng)用軟件的方式；在工程師站上應(yīng)能對(duì)系統(tǒng)組態(tài)進(jìn)行修改，不論該系統(tǒng)在線或離線，均能對(duì)系統(tǒng)組態(tài)進(jìn)行修改。增加或改變系統(tǒng)中的一部分內(nèi)容應(yīng)不必重新編譯整個(gè)系統(tǒng)的程序。在編程或修改完成之后，系統(tǒng)組態(tài)程序應(yīng)能通過數(shù)據(jù)高速公路裝入到各有關(guān)處理模件而不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行；所有程控邏輯的修改都在系統(tǒng)內(nèi)完成，而無需使用外部硬接線、專用開關(guān)或其它替代物作為邏輯的組態(tài)輸入；應(yīng)提供方便查閱歷史數(shù)據(jù)的工具軟件；應(yīng)設(shè)計(jì)有對(duì)報(bào)警歷史、操作員操作歷史的記錄和查閱程度包；應(yīng)提供對(duì)事故順序記錄的主錄和查閱程序包；系統(tǒng)應(yīng)有對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的記錄和查閱功能，對(duì)于一般過程點(diǎn)應(yīng)能精確到一秒，重要事件應(yīng)能記錄到毫秒級(jí)。系統(tǒng)應(yīng)有完善的在線診斷和離線診斷能力，查找故障的自診斷功能應(yīng)至少診斷至模件級(jí)故障，報(bào)警功能應(yīng)能使使用人員方便地辨別和解決各種問題。十四、PID控制原理PID算法是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性(系統(tǒng)抵御各種擾動(dòng)因素一包括系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、參數(shù)的不確定性，系統(tǒng)外部的各種干擾等的能力)好及可靠性高而被廣泛地應(yīng)用于過程控制和運(yùn)動(dòng)控制中。尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字PID控制被廣泛地加以應(yīng)用，不同的PID控制算法其控制效果也各有不同。將偏差的比例(Proportion)、積分(Integral)和微分(Differential)通過線性組合構(gòu)成控制量，用這一控制量對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，這樣的控制器稱PID控制器。14.1模擬PID控制原理在模擬控制系統(tǒng)中，控制器最常用的控制規(guī)律是PID控制。常規(guī)的模擬PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖所示。圖11模擬PID控制系統(tǒng)原理圖該系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對(duì)象組成。圖中，r(t)是給定值，y(t)是系統(tǒng)的實(shí)際輸出值，給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成控制偏差e(t)(te)=r(t)-y(t) (式一e(t)作為PID控制的輸入，u(t)作為「卬控制器的輸出和被控對(duì)象的輸入。所以模擬PID控制器的控制規(guī)律為22

u(t)=Kp[e(t)+dt+Td ]-2)（