现代控制技术自动控

现代控制技术自动控（精选四篇）

现代控制技术自动控 篇1

1 换档点的控制

换档点是变速器输出转速、发动机负荷、选档杆位置开关和换档模式开关的函数。例如驾驶员可以将选档杆置于“D”位置和选取“E (经济) ”模式，则换档点由换档图所决定。车速下降时，只要发动机负荷和变速器输出转速所决定的工况点向左越过了相应的降档曲线，变速器自动降一档。发动机负荷大，升档或降档时的车速相应就也越高，以保证汽车大负荷低档行驶时的动力性。因控制单元存储器空间的限制。

2 闭锁离合器的控制

为提高自动变速器的效率，可对液力变矩器实施闭锁，闭锁工作由闭锁离合器来完成，它受发动机负荷、输出轴转速、档位和换档模式共同控制。对闭锁离合器均采用电子控制的方法，即由电磁感应式传感器提供变速器输出轴转速信号，节气门位置开关提供发动机负荷信号，再加上换档杆位置和模式开关信号，一并传给控制单元进行处理和控制。执行元件包括开关式电磁阀及脉冲式电磁阀，后者主要是控制闭锁离合器活塞作用油压大小，以改善由液力传动转到机械传动的舒适性。闭锁离合器的锁止虽在各档都可进行，实际上仅限于在三档和四档。当发动机负荷和变速器输出转速所决定的工况点向右越过了虚线，闭锁离合器锁止，从液力传动转入机械传动。而由于车速下降或发动机负荷增加的原因，当发动机负荷和变速输出转速所决定的工况点向左越过了点线，则闭锁离合器分离，由机械传动变为液力传动。但在两种传动工况转变过程中，由于转速比的变化引起所传递转矩产生一个阶跃，使得传动系出现动载，影响乘坐舒适性。因此，闭锁工况点的选取成为关键问题。

3 换档质量的控制

现常用三种措施来改善换档质量：一是换档时对发动机实施减扭矩控制；二是主油压调切控制；三是在换档时短时间地分离闭锁离合器，使液力变矩器工作，起到柔和传递动力的作用。下面主要介绍前两种措施。

发动机减扭矩控制就是减少发动机所产生的转矩。控制带负荷升档时发动机转矩的目的，是减少换档时摩擦元件所耗散的能量。它靠减少换档同步期间发动机所产生的转矩来实现，而不需要中断动力。控制带负荷降档时发动机转矩的目的，是为了抑制换档过程中由单向离合器和摩擦元件所产生的颤抖。减小发动机转矩通常的方法是延迟点火时间。

有发动机转矩控制和没有控制条件下升档时车辆纵向加速度的变化情况。没有发动机转矩控制时，为将离合器滑移时间控制在500 ms内，需在滑移期间增加转矩，这将在换档结束时引起大的转矩跳跃，造成纵向加速度变化，影响舒适性。如果滑移时间相同而将发动机转矩减少50%，并明显地减少离合器油压，则换档期间的加速度与换档前的水平差不多，换档结束时转矩的跳跃也小，这就使换档质量得到改善，并减小了相同时间内摩擦元件的负荷。

主油压调节控制的目的是为了使相关换档摩擦元件的工作油压与变速器输入转矩准确地匹配。具体做法是，将工作油压分成两部分：一部分是固定不变的基础压力；另一部分是可由电液调切阀调节的压力。而通过发动机空气进气量、发动机转速、变矩器转速比等参数，可以精确计算变速器输入转矩。从而在不同档位时，可根据其工况来调节压力参数。再一种就是对换档离合器的油压采用闭环控制，使输入轴的角加速度在规定范围内。

4 适应性控制

适应性控制大致有两种：动态控制和稳态控制。动态控制主要用于监控换档时的传动比，如上所述用于精确控制换档油压。稳态控制主要是考虑执行元件摩擦片材料的摩擦系数发生变化时带来的影响。第一是温度的影响，这可在自动变速器油箱中安装液压油温度传感器，使材料的摩擦系数随油温升高而变化的因素能在计算机控制程序中加以修正。第二是摩擦系数降低的影响。摩擦系数降低有两方面的原因，首先是可能的泄漏，离合器的泄漏会造成容量下降，引起摩擦片打滑、发热，进而使摩擦系数进一步降低；其次是自然磨损。通用公司4T-80E自动变速器所采用的方法是：当一个档位状态确定后，监控齿轮传动比，如果不是所要求的传动比，通过微电脑和调节器使油压进一步升高，直至得到该传动比。这个调节程序对传动比的偏离非常灵敏，可以起到保护自动变速器的作用，也使得油泵能在最小所需压力下工作，有利于提高经济性。

5 模糊控制

模糊控制不依赖于系统精确的数学模型，它采用的探索式控制规则本质上是线性的，而且模糊控制对过程参数改变不敏感，这对于经常在不同工况下工作的自动变速器来说是非常重要的。运用模糊理论进行控制的关键是模糊控制器的设计。模糊控制器是模拟人类控制特征的一种语言控制器，其设计主要包括模糊控制器的结构选择、模糊规则的选取、确定模糊控制器模糊化和解模糊方法及模糊控制器输入和输出变量的论域等，核心是模糊规则的选取。

6 容错控制

当重型汽车经常在恶劣条件下工作时，自动变速器常受到这样或那样的干扰，自动变速器控制系统中的ECU、传感器和执行机构难免会发生故障。如果某部件发生故障，汽车的性能会急剧下降，甚至需要立即停车，这对汽车整体性能的发挥和维修工作的进行是非常不利的。为提高自动变速器系统的可靠性和安全性，在随车诊断系统中应增强容错控制功能，即当有些部件失效时，它们在系统中的功能可用系统中的其他部件完全或部分代替，使系统能够继续保持规定的性能或不丧失最基本的功能。

针对不同的故障，自动变速器控制系统采用了相应的容错方法。主要包括如下几个子系统：1) ECU容错系统；2) 选、换档机构容错系统；3) 油门操纵机构容错系统；4) 各转速传感器的容错；5) 离合器控制机构的容错。

7 结束语

自动变速器技术保留了原齿轮变速箱传动效率高、成本低、易制造和维护的优点，且使用方便、简单安全、乘坐舒适，越来越受到人们的欢迎，成为开发适合我国国情的新型汽车变速器的热点。

参考文献

[1]王书全.液力机械式自动变速器技术及发展[J].北京汽车, 1997 (3) :1-6.

[2]郭文举.自动变速的类型及发展趋势[J].天津汽车, 1997 (3) :18-37.

[3]钱向阳, 黄宗益, 卢新田.汽车自动变速器的类型及其分析比较[J].上海汽车, 2002 (1) :33-36.

[4]过学讯.汽车自动变速器——结构、原理[M].北京:机械工业出版社, 2003:105.

现代控制技术自动控 篇2

1 电热纯水器工作原理

纯水器是制作纯水的一种设备,其结构分为水蒸气发生部分和流水冷却部分。而将水变为蒸汽可用各种热源,诸如煤、焦炭、煤气、电流等。用电流作为热源的纯水器称为电热纯水器,电流和水流是电热纯水器制作纯水所必备的条件。

电热纯水器工作原理见图1。图中1~9为纯水器的工作部分,电闸、断电弹簧、存水吊桶、电闸支架为电流自动控制部分。电热纯水器在正常工作时,冷凝水(自来水)从冷凝水入口进入冷凝管,通过螺旋冷凝管维持冷凝室的相对低温环境,由出水口通过胶管经热水进入孔流入蒸发室,水面由溢流孔控制,即多余的热水从溢流孔经由胶管导入存水吊桶中。纯水吊桶是一个用质地极轻的材料(如易拉罐类的薄铝皮)制成的容积约1 000 m L的圆柱形桶,桶底部设一漏水孔,漏水的速度应小于溢流管的流入速度,多余的水即从桶沿溢流于水槽中,从而排入下水道。

2 电热纯水器的改进

以往的电热纯水器,缺少断电弹簧、存水吊桶和电闸支架等部件,将电源直接接在电闸上极不安全。如果自来水出现断流现象,特别是在定时供水和修理频繁的单位和地方,常常会发生断水不断电的情况,导致整个设备损坏,并且存在着爆炸、火灾等更大事故的隐患。鉴于此,笔者遂萌发了由水流自动控制电流的设想,即有水流则自动接电流;水流断了则电流也随之自动断开,以便保证设备的安全。通过多次实验和改进,终于实验成功。

从图1得出,平置的电闸是断电和通电的枢纽,电闸柄向上提电路即断,电闸柄下按便接通电流。而断电弹簧与存水吊桶共同系在平置电闸的把柄上,在正常工作时,存水吊桶由于流入的水量总是大于桶底部漏出的水量,因而存水吊桶总是保持水满可溢的水平状态,即桶内总保持一定的重量,凭存水吊桶的重量拉下电闸而接通电流(能否拉下接电需实际检测调节)。当水流停止后,溢流孔便不再来水,即存水吊桶不再有水流入,而桶底部漏水孔却在不停地漏水,很快桶内水减少或漏净,致使桶重量减轻,此时由于断电弹簧的向上拉力作用,致电闸向上提起而电路断开(弹簧能否拉起电闸也需实测调节)。关键要保持装满水的吊桶重量要大于断电弹簧向上的拉力;而断电弹簧的向上拉力又要大于存水吊桶无水或少水时的向下拉力。这一切都需要实践时调节,确实无误方可投入使用。

实践证明,由于增设了断电弹簧、存水吊桶和电闸支架等部件,起到了水流正常且生产正常的作用。如果自来水断流,电路也随即断电,保证了设备完整无损,当自来水重新恢复正常时,则电闸随之接通电流,设备重新恢复正常工作,其技术设备运作自如、十分灵敏。

据笔者亲自体验,通过增设有关部件以后,电热纯水器再没有发生过因停水不断电而招致的设备损坏事故,大大延长了设备的使用寿命,节约了经费开支,避免了更大事故的发生。

3 结束语

随着高校化学实验室规模扩大,教师和仪器设备也相应增加,这将对化学实验室仪器的正确使用、充实与改进提出更高的要求。对于实验中仪器设备所存在的缺陷,广大师生和科研人员应仔细观察,并想方设法不断改进,使各种仪器日趋完善。同时,合理、规范的管理化学实验仪器也是正确使用、充分发挥仪器设备的作用的重要手段。因此,科学管理、正确使用、不断更新化学实验仪器,也是化学教师的职责所在。

摘要：介绍了电热纯水器工作原理,通过增设断电弹簧、存水吊桶和电闸支架等部件对电热纯水器进行改进,避免了因停水不断电而招致的设备损坏事故,延长了设备的使用寿命,节约了经费开支。

现代相控阵雷达天线波控技术研究 篇3

相控阵雷达通过波束控制 (以下简称波控) 系统控制阵列天线中各单元的相位, 完成天线波束的电控扫描, 具有扫描快捷、灵活的特点。波控系统作为相控阵雷达控制波束指向的核心系统, 起着至关重要的作用。一般波束控制系统应该具备的功能有: (1) 相位控制 (2) 同步控制 (3) 数据传输 (4) BITE (故障检测) 。随着雷达技术的不断创新和发展, 根据具体需要可以扩展一些辅助功能, 比如随机馈相、天馈线相位误差校正、捷变频以后天线的波束指向修正、对移相器工作相位和波束形状变化的检测、近场测试等。相控阵雷达对于波控系统的设计要求有: (1) 能完成系统给予的功能 (2) 满足天线波束快速扫描的要求 (3) 体积小, 重量轻, 所用器件尽可能少 (4) 信号连接简单等。

2 波控的基本原理

相控阵雷达天线分为线阵相控阵天线和平面相控阵天线:线阵相控阵是指天线单元分布在一条直线上, 其波束可在方位 (或俯仰) 一个方向进行相控扫描的阵列天线;平面相控阵天线是指天线单元分布在一个平面上, 天线波束在方位与俯仰两个方向均可进行相控扫描的阵列天线。二维相控阵雷达一般采用平面相控阵天线。这种阵面排列方式一般采取坐标分离的方式实现其相位控制。所谓坐标分离技术就是将天线波束指向在水平和俯仰两个方向上进行正交分解, 分别计算天线单元在两个方向上的需要变化的相位值, 然后求其代数和即为天线单元需要改变的相位值, 天线单元相位的改变可由移相器实现。设天线单元按等间距矩形格阵排列如图1所示:

图中阵列在y0z平面上共有M×N个天线单元, 每个天线单元都有一个移相器。天线单元间距分别为d2和d1。设目标所在方向以方向余弦表示, 为 (cosαx, cosαy, cosαz) , 则相邻单元之间的“空间相位差”沿y轴 (水平) 和z轴 (垂直) 方向分别为:

设天线α、β分别为在水平方向和垂直方向上相邻天线单元的相位值增量, 则各天线单元的相移值为C (i, k) =iα+kβ。这样每一个天线单元的相位改变值都不一样, 需要提供M×N个波束控制数码。如果只要求波控完成其基本功能, 即波束控制数码只是按波束指向来决定。则波束控制系统就可以简化。如图3所示的在方位和仰角上分别进行馈相的二维相控阵天线, 由各个单元移相器的波束控制数码C (k, i) 组成的波束控制数码矩阵[C (k, i) ]M×N可分解为两个分别对应方位与仰角上相位扫描的子矩阵之和。

式中[C (k, i) α]M×N与[C (k, i) β]M×N分别为行、列波束控制数码矩阵, 即

这就意味着在图3中增加一层移相器后, 波束控制系统通过计算要产生的波束控制数码便由M×N个降低到了 (M+N) 个, 这使计算工作量大为简化。由于每一行或每一列的移相器具有相同的相移量, 因而图2所示的波束控制信号寄存器数目也可能降低, 只要波束控制信号的功率放大器的电流足够大, 就可以使一个驱动器带动多个移相器, 从而使波束控制系统的设备量降低。

3 系统设计

由于波控系统运算量比较大, 各种控制信号、定时信号比较多, 软硬件接口也较为复杂, 所以一般采用波控计算机来完成主要的波控功能。对于天线相位的控制, 首先需要一个存储器来存储通过测试得出的每个天线单元因为各种原因 (如天线加工的误差、馈电网络形成的误差等) 造成的相位初始零值的误差校正值与频率、温度构成的三维初始相位表 (以下简称初始相位表) 。由雷达中央计算机发送相应的频率代码、波位代码、波束展宽代码等给波控机, 配合移相器附近温度传感器感应的温度信息, 波控机通过综合计算得出各个天线单元需要改变的相位值, 再将得出的此相位值与初始相位值做相加处理, 最终将结果转换成二进制代码并进行锁存。等到中央计算机发出移相指令后, 将锁存的结果打入每个天线单元的移相器完成一次布相。

3.1 波控设计的方案

波控设计的方案主要有集中式波控和分布式波控两种。传统相控阵雷达多采用集中式波控方案, 其组成框图如图2。该方案由一个波控机对阵面各单元的相位进行统一运算, 然后将数据分路传给阵面上的每个单元。这种方案的特点是:设备量少, 适合单元数比较少的相控阵雷达。而对于阵面单元较多时其运算速度往往过长, 严重影响了波束扫描的速度。

平面相控阵天线往往含有数目较多的天线单元, 对于这种情况, 需要采取分布式波控的方案, 将整个天线阵面划分成若干个子阵, 每一个子阵用一个波控机专门进行该子阵中天线单元相移量的运算和故障检测, 其组成框图如图4。这样可以大大减少运算时间, 满足天线波束快速扫描的要求。

3.2 波控系统的硬件设计

波控系统的硬件可由波控计算机、外存储器、通信电路、BITE (机内检测) 电路等组成。

3.2.1 波控计算机

波控计算机的主要功能为:通过接收中央计算机发送的频率、波位、展宽等代码, 配合天线阵面温度传感器传送的温度信息代码等信息进行综合运算得出其所控子阵每个天线单元的相移值并发送给每个天线单元移相器的激励器进行移相。根据需要可以选用多个嵌入式计算机来完成子阵的移相, 以达到控制整个天线波束的目的。

3.2.2 外存储器

很多嵌入式计算机都支持外存储器扩展例如FLASH盘等, 可使用此模块完成对初始相位表、波束展宽相位表、随机馈相数据等的存储。

3.2.3 通信电路

通信电路的功能是将中央计算机的控制指令以一定的通信协议传递给每个子阵的波控机完成布相, 对于某些对工作时间要求比较苛刻的雷达来说, 必须采用高速布相的通信方式。

以太网的出现和普及为这一问题的解决提供了一个新的方法:用以太网传递数据和指令, 把硬件接口变为软件接口, 所有发送和接收都遵照TCP/IP协议的约定, 避免了硬件接口的种种弊端, 且目前以太网速度可达到千兆数量级, 大大提高了数据传输的速率。中央计算机通过以太网把指令和数据传送给各个波控计算机, 由于波控系统有多个节点, 需要同时收到指令, 所以指令采用广播方式发送。波控系统各节点通过点对点方式把需要上报的信息 (例如故检信息) 回送给中央计算机。

3.2.4 BITE电路

BITE技术是雷达系统中广泛应用的一种自动化监测与维修的手段。其电路检测的信息有波控码、各天线单元激励器的状态信号、定时信号、定时控制信号和激励器电源输出值等

通过对检测到的信息、比较要对以下几点作出判断: (1) 波控码是否正确; (2) 激励器接收到的波控数码是否有误码; (3) 是否有激励器定时控制信号, 状态是否正确; (4) 激励器是否空载 (与阵面移相器连接是否通) ; (5) 激励器电源工作是否正常。

最后将故障检测信息记录存储, 待阵面所有单元一次检测全部完成后, 整理故障信息, 按雷达系统要求的故障判别原则, 确定故障类别和等级, 并以编码形式发送给雷达中央计算机, 便于定期维修。

3.3 波控系统的软件设计

按照波控机完成相控阵天线配相运算和实时输出的功能, 其软件可以划分相位生成模块、接口模块和BIT模块三各部分。模块功能结构图如图5所示。

3.3.1 相位值生成模块

该模块是整个波控模块的核心部分, 由相位值生成软件模块、初始相位表、温度/波束展宽等信息采集器、地址转换器等组成。它的功能是根据波控指令生成阵面各单元相位值。

相位值生成软件模块的功能是将在规定相扫范围内可能出现的方位及仰角初始布相量 (表的总页数) , 按照一定的布相算法, 以阵面总单元为一页。顺序递增地逐页计算出阵面各单元所对应的相位值, 生成数据文件, 并固化成初始相位表。

初始相位表的总页数 (段地址) 就是波束展宽或不展宽情况下, 在不同温度环境下方位/仰角的初始布相量二进制位数的总和 (符号位不计在内) 。

整个波控机模块都是在控制器发出的信号控制下运行的。其功能包括方位及仰角初始布相量的符号判别、数据选通、给接口模块提供时序控制信号等。

3.3.2 接口模块

其功能是为数字激励器提供大量的波束控制信号 (相位值) , 并接收和发送故障检测信息。它由发送、接收数据的封包、解封模块, 相位值寄存器地址产生模块、移相数字驱动模块和故障信息的接收和发送模块组成。

3.3.3 BIT模块

BIT模块是波控机软件对自检信息的处理模块。波控机接收到从天线单元反馈回来的故障信息后, 将其汇总并以二进制代码的形式发送给中央计算机, 由于相控阵天线本身的特点, 个别天线单元出现问题不会影响到整个天线阵面的方向图, 所以波控机给中央计算机发送故障信息后, 仍然会正常工作。中央计算机根据所有波控机发送的故障信息进行判决, 最终决定雷达的下一步工作安排 (是正常工作还是停止工作进行故障检查) , 并将此指令发送给波控机。

3.3.4 波控分机的软件流程

根据雷达工作的需要, 波控分机的软件流程图如图6所示:

4 波控系统实现的几个问题

4.1 波控系统硬件的安装

波控系统的控制部分应就近安装在其所控天线子阵阵面附近框架上, 这样做是为了有效的缩短控制线缆的距离, 提高系统的可靠性。同时尽量不要和雷达其他分系统的模块、器件共用一块印制板, 以避免干扰。

4.2 高速布相的实现

实现高速布相的途径比较多, 其主要途径分为:

(1) 选用响应时间较快的移相器提高布相速度。这种方法适合于移相器种类有较多选择的情况。

(2) 将各移相基码对应的阵面单元移相量存于存储器中, 采用查表方法代替实时运算来提高布相速度, 这种方法存储的数据文件巨大, 尤其是加上展宽信息和温度信息以后, 存储的数据量将会非常是惊人的。

(3) 采用实时性较强的操作系统代替普通操作系统提高布相速度。

(4) 采用高速通信方法 (如以太网或光纤) 代替普通的通信方式来提高布相速度等。

4.3 可互换性原则

不同波控机的硬件完全一致, 可以在波控板上加一个识别端子, 控制计算机可以从识别端子读出识别码, 以区分不同的波控板, 这样就可以实现波控机单元的直接互换, 提高产品的可维修性。

4.4 子阵波控机的同步

由于采用了分布式波控的方式, 由多个波控计算机共同完成天线波束的指向的控制, 对雷达工作周期时间要求不高的雷达来说, 不同波控机之间不同步可能不会造成太大的影响, 但对于快速相位扫描的雷达来说, 波控的不同步有可能会造成波束的错误指向, 导致雷达检测到错误的信息。解决的办法有选用一个稳定度比较高的时钟源, 作为所有波控计算机的同步时钟源, 也可由中央计算机发出同步信号来控制所有波控机状态以达到同步的目的。

4.5 电磁兼容考虑

相控阵雷达阵面集中了大量的数字电路、移相器和微波器件, 同时也是电缆密集的地方。因此电磁兼容设计对波控系统稳定性至关重要。所有电路都应该采取有效的屏蔽措施;系统需可靠接地;对于微波辐射较严重的单元和对射频信号敏感的器件应加以隔离, 数据和控制信号的传输也应该考虑其抗干扰性能。

5 结语

相控阵雷达的应用越来越广泛, 对阵面设备的运算量、体积、功耗要求使得对阵面集成电路的选择也变得苛刻, 控制电路的选择已经从EPLD+单片机发展到FPGA+DSP, 单片电路的集成度从几千门向几十万门过渡。对于军用相控阵雷达来说, 阵面波控电路使用条件严酷, 且使用量较大, 芯片的购买和成本常会发生问题。鉴于此因素, 研制波控专用ASIC芯片已经成为很必要的措施, 目前国内已经出现并且开始大批生产波控专用ASIC芯片, 对于大型相控阵雷达来说, 这是一种降低成本的理想途径。另外随着软件无线电的快速发展, DBF技术的出现使得雷达具有自适应形成多个波束的能力, 运用该项技术后, 波控系统无需再为天线接收波束配相 (其接收波束的移相功能可在信号处理中实现) 。而采用直接数字合成 (DDS) 技术可以用数字的方式控制所产生雷达信号的频率、幅度、相位。波控系统则无需再为天线移相器 (发射波束) 配相。当这两种技术随着数字T/R组件的出现结合在一起时, 传统的波控系统就发生了变化, 移相器被数字化的器件所取代。实际上已经与雷达信号的产生和雷达数据的处理融合在了一起。这种组合技术必将在相控阵雷达中得到广泛应用。

参考文献

[1]丁鹭飞, 耿富录.雷达原理.西安:西安电子科技大学, 1997.

[2]张光义, 赵玉洁.相控阵雷达技术.北京:电子工业出版社, 2006.

[3]廖昌明.有源相控阵雷达波束控制系统的设计.南京:现代雷达, 2000, (3) .

[4]郑清.相控阵雷达波控系统技术研究.南京:现代雷达, 2006, (4) .

[5]梁欣华.模块化波控机.南京:现代雷达, 1995, (4) .

[6]郑清, 张健.相控阵雷达分布式波控系统设计.南京:现代雷达, 2001, (增) .

现代控制技术自动控 篇4

近年来计算机技术取得了较快的发展, 并在电力企业中得以广泛的应用, 随着计算机技术的不断成熟, 在电力企业中集成电路和微处理器大量的被应用, 这也有效的推动了集控运行技术的发展。自集控运行技术面世后, 不仅有效的加快发电厂操作控制技术的发展, 而且有效的提高了发电厂生产运行能力, 提高了系统的自动化水平, 确保了发电厂供电的可靠性。

1 电厂发电机组的集控运行系统

集控运行系统又可称为集散控制系统, 即DCS, 其是在工业自动化的基础形成的的一种新型的综合控制体系, 其是在发电机组控制要求越来越复杂的形势下产生的, 该系统以微处理器作为基础, 相较到传统的集中式控制系统而言, 集控运行系统具有较强的先进性, 通过合理操作和分散控制发电机组运行生产过程, 从而有效的确保发电机组生产效率的提升, 确保其运行的可靠性。

集控运行技术有效的综合了计算机、通讯、显示和控制等多项技术于一体, 从而实现了分散、集中操作、分级管理及灵活配置。集控运行技术作为当前发电厂发电机组中一项十分先进的技术, 其不仅操作简单、便捷, 而且对系统运行的安全性有了重要的保障, 是当前现代化发电厂安全、可靠运行的重要基础。

2 集控系统运行的的环境条件

集控系统运行的环境条件主要包括计算机控制系统、电源、控制室和电子机房的环境、仪用气源等, 这些设备和环境如果不能正常的运行, 则会破坏集控系统运行的安全性和稳定性。所以在发电厂对集控系统进行安装和调试工作中, 需要严格控制这些设备的安装和调试工作, 避免由于受限于工期及其他原因而导致这些设备的安装和调试不到位或是没有进行调试就开始使用, 从而对系统的正常运行带来较大的影响。特别是对于UPS电源和空调系统来讲, 如果不对这些设备进行调试就进行进行集中控制系统机柜的安装, 而且在安装过程中并没有完全依据规范要求来进行接地和电缆屏蔽, 没有及时对电缆孔进行封堵, 从而导致电子室内容易进入小动物, 而且电子模块容易积聚灰尘, 从而影响模块的使用性能。这些问题的存在都会威胁到系统运行的安全, 给集控系统稳定的运行带来较大的安全隐患。另外在对集控系统进行安装时, 如果没有良好的接地措施, 没有一个合理及功能良好的屏蔽干扰系统, 则极易导致控制系统容易发错信号。不按标准时间来进行UPS供电模式的转换, 没有单独设立控制室和电子室的空调系统, 电子室内没有安装对空气湿度进行调节的装置。这些问题在对设备和系统进行安装时极易被忽视, 从而对系统运行的可靠性和安全性带来较大的影响。所以需要加强发电厂管理工作, 针对存在的问题制定有效的防范措施, 在安装和调试过程中做好各方的协调工作, 确保安装调试的科学性和合理性。

3 集控系统运行中存在问题的分析

3.1 主蒸汽压力控制系统

该系统在基于直接能量平衡式的基础上导致控制理论非常复杂, 有的发电厂为了简化控制理论流程, 就采用间接能量平衡系统进行协调控制。但是这个协调控制在系统转化退出时依旧还得使用主蒸汽压力控制能量平衡方程理论。主要计算理论就是通过入炉系统中控制微粉煤的量来实现主蒸汽压力控制的目的。

3.2 过热汽温控制系统

超临界过热蒸汽温度控制, 主要是进行煤水的粗调。直流炉微过热蒸汽温度可以作为水煤比校正信号。这个系统的理论已经得到广泛的应用。在正常的情况下, 因为系统数据自行调节完毕, 发电厂就可以直接使用这个系统了, 但是在使用的过程中仍然出现了一些问题, 比如说, 由于系统在设计和生产阶段存在的问题造成了系统在使用过程中线性接触不良。在正常情况下, 有些人强调系统的调节是不可或缺的, 但是却得不到对系统调节应有的重视, 系统性能就得不到改善。这是因为这个原因, 一般对系统的规范质量进行修正时, 尽量使用最直接、最快捷、最方便的方式来调整参数。

3.3 再热汽温控制系统

再热蒸汽温度比过热蒸汽温度控制更复杂, 更困难。一些电厂使用减少的方式温水来调节温度, 这样做优点是对温度的控制是比较容易的, 它的缺点是在泵的出口处的那部分水得不到应用。对于亚临界机组, 每喷入百分之一的水来进行降温, 就会降低标准煤炭使用量大约为0.4到0.6克。因此, 越来越多的发电厂使用其他手段来调整的再热蒸汽的温度。许多电厂烟气挡板调节再热蒸汽温度的效果并不理想。烟道挡板调节会对锅炉烟气流量产生不好的影响, 对蒸汽温度均衡性产生影响。

4 现代发电厂发电机组的集控运行技术的主要控制模式

随着科学技术的快速发展, 发电行业的技术含量不断增加, 在这种情况下, 电站涡轮机和发电设备更新速度较快, 在现代化发电厂设备运行过程中, 人才这就给的发电机组控制系统越来越无法满足当前控制的要求, 所以集控运行技术被广泛的应用到发电机组的控制中来, 确保了发电机组控制系统自动化水平的提升。目前发电厂集控运行技术在发电机组上应用的方式大致有以下几种。

4.1 分级阶梯控制模式

集控运行技术应用于发电机组上, 使其集中控制结构的操作模式具有阶梯层次, 在不同的位置上设置监控控制和整个系统控制, 而且每一个位置上都有自己所对应的工作任务, 即每一个位置都需要自己位置上的工作任务。

4.2 分散控制模式

在集控运行技术在发电机组上应用时, 有效的打破了传统发电机组集中控制的特点, 通过改进控制系统, 使其形成了新的分布式控制, 有效的避免了集中控制下事故的保集中发生。在分散控制模式下发电机组被划分为不同的控制部分, 每个部分对应每个部分的功能, 这样即便一个部分出现问题, 也就导致其所对应的功能无法发挥作用, 不会对其他控制部分带来影响。

4.3 综合控制

随着计算机和通信技术在发电厂发电机控制上广泛应用, 再加之一些新工艺、新技术的出现, 这就使发电厂更重视应用程序的性能, 加快了对新技术的应用步伐, 通过对通讯系统和相关通讯措施的利用, 从而有效的实现了综合控制的目的。

5 结束语

现代科学技术每天都发生了日新月异的变化, 发电厂的技术和设备也加快了更新的步伐, 发电机组集中运行控制技术在应用过程中也进一步完善, 这对于发电厂生产和管理的顺利进行奠定了良好的基础, 确保了发电企业经济效益目标的实现。

参考文献

[1]王斌.发电厂发电机组集控运行技术探析[J].才智, 2012 (4) .

[2]刘瑞奇.对发电厂发电机组集控运行技术的初步探讨[J].科学时代·下半月, 2012 (12) .