1.電廠熱工過程自動控制主要包含哪些內容?
答:發電廠熱工過程自動控制主要包含以下內容:
(1)自動檢測
檢測儀表能自動地檢測反映生產過程或設備運行情況的各種參數,以監視生產過程的進行情況和發展趨勢,為自動操作、統計、管理提供依據。
(2)自動調節
利用儀表自動地維持生產過程在規定的工況下進行。
(3)順序控制
根據預先擬訂的程序和條件,自動地對生產過程進行一系列操作。
4)自動保護
當設備運行情況發生異常事故時,保護裝置發生報警信號或自動采取保護措施,以防止事故出現或擴大,保護設備不受破壞及保證人身安全。
(5)控制計算機:
用來進行數據處理和實現控制調節的設備,隨著科學技術的發展,計算機在自動調節里用途越來越廣泛。
2.什么叫自動調節?
答:在生產過程中,為了保持被調量恒定或在某一范圍內變動,采用一套自動化裝置來代替運行人員的操作,這個過程叫做自動調節。
3.什么是調節機構?
答:在生產上用來改變調節對象的物質或能量的裝置,稱為調節機構。
4.什么叫調節對象?
答:任何一個調節系統,總是有一個或幾個被調量,被調量所在的生產設備的局部或全部叫做調節對象。
5.自動調節裝置由哪幾部分組成?各部分各起什么作用?
答:自動調節裝置由以下三部分組成:
(1)測量部分(變送器)用來測量被調量的大小,并把原始的物理量(如壓力、水位、溫度、流量等)轉變成便于遠距離傳送的與被調量成比例的測量信號。
(2)運算部分(調節單元)能夠接受測量部件來的被調量信號,并把它與規定值進行比較,當被調量與測量值有偏差時,就發出一個反映偏差量方向、大小的信號。同時,這個信號按照預先設定的規律(比例、積分、微分、限幅或非線性)進行運算,按照運算結果發出一連串信號。
(3)執行機構 根據運算部件發出的信號方向、大小去動作調節機構。
6.什么叫環節?
答:代表調節對象或自動調節裝置中的一個部件或一個設備,或幾個設備的組合體,稱之為環節。
7.什么是“擾動”?
答:除調節作用外,引起被調量變化的其它所有因素統稱為“擾動”。
8.調節的任務是什么?
答:運行人員或自動調節裝置通過調節機構的動作產生調節作用來抵消擾動對被調量的影響,使被調量能等于或接近于規定值的過程,就是調節要完成的任務。
9.什么是調節過程?
答:原來處于平衡狀態時的調節對象,一旦受到擾動,就會使被調量偏離規定值。通過運行人員或者是自動調節裝置的調節作用,使被調量重新穩定在規定值的過程稱之為調節過程。調節過程可以衡量運行人員的操作水平或者自動調節裝置的好壞。
10.自動調節系統中,為什么要研究“環節”?環節有哪些特性?
答:由于自動調節系統是由環節組成的,是通過各個環節間的信號傳遞和轉換來實現自動調節的,因此,要研究和分析調節系統,就必須首先要研究在輸入信號作用下每個環節的輸出信號的變化,也就是要研究環節的輸入信號和輸出信號之間的關系。環節的特性有靜態特性和動態特性之分。還有線性和非線性之分、穩定和不穩定之分。
11.什么是環節的靜態特性?
答:環節的靜態特性是指環節的輸入量和輸出量不隨時間變化時,輸入量和輸出量之間的變化關系。環節的靜態特性可以用輸入量和輸出量在平衡狀態時的關系曲線或數學方程式來描述。任何生產過程都是在相對平衡過程中工作的,各項設備的靜態特性起決定作用,不了解設備的靜態特性,就不能好好的使用。因此,靜態特性不好的環節對調節會造成不利影響。
12.什么是環節的動態特性?
答:當調節系統工作時,系統中的各個環節都處在變動中,每個環節的輸入量和輸出量都隨時間而變化,是時間的函數,這時輸入量和輸出量之間也存在著必然的關系,這個關系就是該環節的動態特性。環節的動態特性可以用輸入量和輸出量的微分方程來描述。
13.什么是調節器的動作規律?目前發電廠中普遍應用的主要有哪幾種調節規律?
答:調節器在動態中輸入變化量Δe與輸出量Δu之間的關系即為調節器的調節規律,也叫調節器的動態特性。
目前電廠中,普遍應用的主要有以下幾種調節規律:
(1)比例;(2)比例積分;(3)比例積分加微分。
14.自動調節系統由哪兩部分組成?組成自動調節系統zui常見的基本環節是什么?
答:自動調節系統由調節對象和自動裝置兩部分組成。
組成自動調節系統zui常見的基本環節有一階慣性環節、比例環節、積分環節、微分環節和遲延環節。
15.反饋控制系統由哪些基本元件組成?答:反饋控制系統由以下元件組成)
測量元件,其職能是檢測被控制的物理量,如果這個物理量是非電量,一般要轉換成電量;
給定元件,其職能是給出與期望的被控量相對應的系統輸入量;
比較元件,其職能是把測量元件檢測的被控量實際值與給定元件給出的參據量進行比較,求出它們的偏差;
放大元件,其職能是將比較元件給出的偏差信號進行放大,用來推動執行元件去控制被控對象;
執行元件,其職能是直接推動被控對象,使其被控量發生變化;
校正元件,也叫補償元件,它是結構或參數便于調整的元件,用串聯或反饋的方式連接在系統中,以改善系統的性能。
1.自動調節系統的基本要求有哪些?
答:自動調節系統的基本要求有穩定性、快速性、和準確性。
2.為什么調節系統要把穩定性作為調節系統的首要?
答:穩定性是保證控制系統正常工作的先決條件。一個穩定的控制系統,其被控量偏離期望值的初始偏差應隨時間的增長逐漸減小或趨于零。具體來說,對于穩定的恒值控制系統,被控量因擾動而偏離期望值后,經過一個過渡過程時間,被控量應恢復到原來的期望值狀態;對于穩定的隨動系統,被控量應能始終跟蹤參據量的變化。反之,不穩定的控制系統,其被控量偏離期望值的初始偏差將隨時間的增長而發散,因此,不穩定的控制系統無法實現預定的控制任務。
3.什么是有自動平衡能力的對象?
答:在干擾作用破壞了系統的平衡狀態后,對象能自動地恢復平衡而進入新的平衡狀態的調節對象。
4.為什么要整定調節器的參數?什么叫調節器的參數整定?
答:因為不同的調節對象對調節器的特性要求不同,改變調節器整定參數的大小,就可以改變調節器的特性,使其與調節對象能更好地配合而取得*的調節效果。通過改變整定參數的大小,使調節器與對象配合好的過程,叫做調節器的參數整定。
5.為什么積分環節容易引起被調量的振蕩?
答:積分調節規律能消除被調量的靜態偏差,這是它的zui大優點。但是積分調節規律與被調量變化速度的大小和方向無關,只要有偏差,調節器就動作,這是積分作用在調節過程中造成過調現象的根本原因,因此容易產生過調。過調的結果擴大了被調量與給定值的差值,此偏差反過來又使積分作用進一步進行,引起振蕩。
試說明PD調節器的特點?為什么PD調節系統的抗*力較差?答:PD調節器的調節效果較好,被調量的動態偏差較小,穩態偏差也不大,調節過程結束快。但PD調節器有時也受到限制,主要是不允許被調量的信號含有干擾成分。因為微分作用對干擾的反應很靈敏,容易造成調節機構的誤動,因此PD調節系統的抗*力差,它適用于遲延較大的溫度調節系統。
6.為什么不能用微分調節器單獨構成閉環調節系統?
答:這是由微分調節規律自身所決定的,即微分環節的輸出與輸入量的變化速度成正比。如果用微分調節器單獨構成調節系統,則:
(1)調節過程結束后,被調量的速度變化為零,這時不論被調量與給定值的誤差有多大,調節器都不動作,因而無法滿足定值調節器的需求。. _0 v# i" n7 T0 `/ m$ `6 ?
(2)因為實際的調節都有一定的不靈敏區,在這種情況下,如果調節對象只受到很小擾動,被調量則以極小的而為調節器不能察覺的速度“爬行”,這種微小速度又不象偏差那樣可以疊加起來由小變大,所以調節器不會動作。但經過相當長的時間后,被調量的偏差卻可以積累達到相當大的數值而得不到矯正。對于較快的對象,微分器起惡化調節品質的作用。
7.為什么實際的PID調節規律中包含有一個慣性環節?
答:這是因為在實際的調節系統中,往往存在著高頻干擾信號,慣性作用可以對高頻信號起阻尼作用,而對慣性較大的對象具有微分調節作用。
8.什么是調節器的積分飽和?調節器積分飽和會引起什么不良后果?
答:具有積分作用的模擬量調節器,當處于備用狀態而又無自動跟蹤時,調節器可能對偏差信號進行長時間的積分而有zui大或zui小的輸出量,稱作積分飽和。這時如從其它控制回路切換到調節器回路,執行器將產生較大的擾動,這在生產工藝上是不允許的,必須采取措施加以防止。比例積分調節器積分飽和時的輸出超限信號,可能造成以下兩種不良后果
(1)執行機構中造成閥門開足并使執行機構電動機處在制動狀態,可能使電動機過熱;對電磁調速電動機系統,其控制器將輸出zui大電壓使電磁離合器過熱甚至燒毀。
(2)產生調節滯后現象,即當偏差改變符號時,處于積分飽和的調節器不能馬上改變調節方向,從而造成調節的遲延。
9.防止積分飽和的方法有哪幾種?
答:防止積分飽和的方法有下列幾種:
(1)在調節器后裝設上限限幅器,這種方法的優點是可以同時得到越限報警信號,不影響調節器的恒流性能;缺點是未能克服調節器滯后現象,設備也較多。
(2)對于組裝儀表或DDZ -Ⅲ型儀表,選用帶輸出限幅/積分限制的調節器,可得到輸出限幅和積分限制兩種結果。
(3)選用帶上限限幅的調節器,這種方式的優點是設備簡化,并能克服調節滯后現象;缺點是調節器的恒流性能變壞,并且無越限報警信號。