典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)課件

1、典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)1 第第1010章章 典型生產(chǎn)過程控制典型生產(chǎn)過程控制 與工程設(shè)計與工程設(shè)計 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)2 1 1）了解電廠鍋爐的各種控制要求，熟悉它們的了解電廠鍋爐的各種控制要求，熟悉它們的 控制方案；控制方案； 2 2）掌握鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)的設(shè)計方法；掌握鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)的設(shè)計方法； 3 3）了解精餾塔的控制任務(wù)了解精餾塔的控制任務(wù), , 熟悉各變量之間的熟悉各變量之間的 關(guān)系；關(guān)系； 4 4）掌握精餾過程控制系統(tǒng)的設(shè)計方法；掌握精餾過程控制系統(tǒng)的設(shè)計方法； 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)3 火力發(fā)電廠外觀火力發(fā)電廠外觀 在火力發(fā)電廠，最基本的工藝在火力發(fā)電廠

2、，最基本的工藝 過程是用鍋爐生產(chǎn)蒸汽，使汽輪機過程是用鍋爐生產(chǎn)蒸汽，使汽輪機 運轉(zhuǎn)，進而帶動發(fā)電機發(fā)電。運轉(zhuǎn)，進而帶動發(fā)電機發(fā)電。 汽輪發(fā)電機組汽輪發(fā)電機組 鍋爐控制是火力發(fā)電生產(chǎn)過程自鍋爐控制是火力發(fā)電生產(chǎn)過程自 動化的重要組成部分。它的主要任務(wù)動化的重要組成部分。它的主要任務(wù) 是根據(jù)負(fù)荷設(shè)備（汽輪機）的需要，是根據(jù)負(fù)荷設(shè)備（汽輪機）的需要， 供應(yīng)一定規(guī)格（壓力、溫度、流量和供應(yīng)一定規(guī)格（壓力、溫度、流量和 純度）的蒸汽。純度）的蒸汽。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)4 重點以重點以鍋爐汽包水位控鍋爐汽包水位控 制制、過熱蒸汽溫度控制過熱蒸汽溫度控制、鍋鍋 爐燃燒控制爐燃燒控制為例討論它們的為例

3、討論它們的 控制方案。控制方案。 1 1汽輪機高壓缸；汽輪機高壓缸； 2 2汽輪機中、低壓汽輪機中、低壓 缸；缸；3 3汽包；汽包；4 4 爐膛；爐膛；5 5煙道；煙道；6 6 發(fā)電機；發(fā)電機；7 7冷凝冷凝 器；器；8 8補充水；補充水；9 9 凝結(jié)水泵；凝結(jié)水泵；1010 循環(huán)水泵；循環(huán)水泵；1111低低 壓加熱器；壓加熱器；1212除除 氧器；氧器；1313給水泵；給水泵； 1414高壓加熱器；高壓加熱器； 1515給水調(diào)節(jié)機構(gòu)；給水調(diào)節(jié)機構(gòu)； 1616省媒器；省媒器；1717 過熱器；過熱器；1818減溫減溫 器；器； 1919汽機高壓調(diào)汽門；汽機高壓調(diào)汽門；2020再熱器；再熱器；2

4、121再熱器減再熱器減 溫器；溫器；2222汽機中壓調(diào)汽門；汽機中壓調(diào)汽門；2323媒粉倉；媒粉倉；2424燃燃 料量控制機構(gòu)；料量控制機構(gòu)；2525噴燃器；噴燃器；2626送風(fēng)機；送風(fēng)機；2727空空 氣預(yù)熱器；氣預(yù)熱器；2828調(diào)風(fēng)門；調(diào)風(fēng)門；2929水冷壁管；水冷壁管；3030引風(fēng)引風(fēng) 機；機；3131煙道擋板煙道擋板。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)5 1.1.汽包水位控制的重要性汽包水位控制的重要性 將鍋爐的汽包水位控制在一個允許范圍內(nèi)，是鍋爐運行的將鍋爐的汽包水位控制在一個允許范圍內(nèi)，是鍋爐運行的主要指標(biāo)主要指標(biāo)， 也是鍋爐能提供符合質(zhì)量要求的蒸汽負(fù)荷的也是鍋爐能提供符合質(zhì)量要求的蒸汽

5、負(fù)荷的必要條件必要條件。 2.2.汽包水位汽包水位的的控制方案控制方案 一種可行的控制方案是一種可行的控制方案是以汽包水位為主被控參數(shù)、給水流量為副被以汽包水位為主被控參數(shù)、給水流量為副被 控參數(shù)、蒸汽流量為前饋信號控參數(shù)、蒸汽流量為前饋信號的三沖量前饋反饋串級控制系統(tǒng)。的三沖量前饋反饋串級控制系統(tǒng)。 采用這種控制方案的理由分析如下：采用這種控制方案的理由分析如下： （1）單沖量水位控制方案）單沖量水位控制方案 以以汽包水位為被控參數(shù)、給水流量為控制參數(shù)汽包水位為被控參數(shù)、給水流量為控制參數(shù)構(gòu)成的單回路控制系構(gòu)成的單回路控制系 統(tǒng)稱為單沖量控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計方便，缺點是克服給統(tǒng)稱

6、為單沖量控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計方便，缺點是克服給 水自發(fā)性干擾和負(fù)荷干擾的能力差（水自發(fā)性干擾和負(fù)荷干擾的能力差（虛假水位問題。虛假水位問題。）。）。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)6 （2）雙沖量水位控制方案）雙沖量水位控制方案 如果根據(jù)蒸汽流量的變化來校正如果根據(jù)蒸汽流量的變化來校正虛假水位虛假水位的誤動作，就能使調(diào)節(jié)閥動的誤動作，就能使調(diào)節(jié)閥動 作準(zhǔn)確及時，減少水位的波動，改善控制質(zhì)量。也就是說，若作準(zhǔn)確及時，減少水位的波動，改善控制質(zhì)量。也就是說，若將蒸汽流將蒸汽流 量作為前饋信號量作為前饋信號，就構(gòu)成了雙沖量控制系統(tǒng)。，就構(gòu)成了雙沖量控制系統(tǒng)。 圖圖101 雙沖量控制系統(tǒng)流程圖

7、及方框圖雙沖量控制系統(tǒng)流程圖及方框圖 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)7 顯而易見顯而易見，該控制方案與單沖量水位控制相比，控制質(zhì)量已有明顯改，該控制方案與單沖量水位控制相比，控制質(zhì)量已有明顯改 善，但它對于給水系統(tǒng)的干擾仍不能有效克服，需要再引入給水流量善，但它對于給水系統(tǒng)的干擾仍不能有效克服，需要再引入給水流量 信號構(gòu)成三沖量串級控制系統(tǒng)。信號構(gòu)成三沖量串級控制系統(tǒng)。 （3） 三沖量串級控制方案三沖量串級控制方案 該控制系統(tǒng)由主、副兩個調(diào)節(jié)器和該控制系統(tǒng)由主、副兩個調(diào)節(jié)器和 三個沖量（三個沖量（汽包水位、蒸汽流量、汽包水位、蒸汽流量、 給水流量給水流量）構(gòu)成。其中，主調(diào)節(jié)器）構(gòu)成。其中，主調(diào)節(jié)器

8、 為水位調(diào)節(jié)器，副調(diào)節(jié)器為給水流為水位調(diào)節(jié)器，副調(diào)節(jié)器為給水流 量調(diào)節(jié)器，蒸汽流量為前饋信號。量調(diào)節(jié)器，蒸汽流量為前饋信號。 圖圖10102 2 汽包水位三沖量串級控制系統(tǒng)流程圖汽包水位三沖量串級控制系統(tǒng)流程圖 三沖量前饋反饋串級控制系統(tǒng)在 克服虛假水位的影響、維持水位穩(wěn) 定、提高給水控制質(zhì)量等多方面都 優(yōu)于前述兩種控制系統(tǒng)，是現(xiàn)場廣 泛采用的汽包水位控制方案。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)8 1控制要求與過程特性控制要求與過程特性 過熱蒸汽溫度是影響安全和經(jīng)濟的重要參數(shù)，要求保持在過熱蒸汽溫度是影響安全和經(jīng)濟的重要參數(shù)，要求保持在55的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)的過熱蒸汽溫度控制

9、系統(tǒng)的控制任務(wù)控制任務(wù)是使過熱器出口溫度維持在允許范圍內(nèi)。是使過熱器出口溫度維持在允許范圍內(nèi)。 影響過熱蒸汽溫度的影響過熱蒸汽溫度的外界因外界因 素素很多，例如蒸汽流量、減溫很多，例如蒸汽流量、減溫 水量、流經(jīng)過熱器的煙氣溫度水量、流經(jīng)過熱器的煙氣溫度 和流速等的變化都會影響過熱和流速等的變化都會影響過熱 蒸汽的溫度。各種階躍干擾對蒸汽的溫度。各種階躍干擾對 過熱蒸汽溫度的階躍響應(yīng)曲線過熱蒸汽溫度的階躍響應(yīng)曲線 如左圖所示。如左圖所示。 圖圖10103 3 不同干擾對過熱蒸汽溫度對象的階躍響應(yīng)曲線不同干擾對過熱蒸汽溫度對象的階躍響應(yīng)曲線 由左圖可知，在各種階躍干由左圖可知，在各種階躍干 擾作用

10、下，其動態(tài)特性都有擾作用下，其動態(tài)特性都有時時 延延和和慣性慣性，只是時延和慣性的，只是時延和慣性的 大小不同而已。大小不同而已。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)9 2控制變量的選擇與控制方案的確定控制變量的選擇與控制方案的確定 由于由于蒸汽流量蒸汽流量的變化是負(fù)荷干擾，因而不能作為控制變量；的變化是負(fù)荷干擾，因而不能作為控制變量； 若采用若采用煙氣煙氣側(cè)干擾作為控制變量，則會使鍋爐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給設(shè)計制側(cè)干擾作為控制變量，則會使鍋爐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給設(shè)計制 造帶來困難，也不宜作為控制變量；造帶來困難，也不宜作為控制變量； 若采用若采用減溫水流量減溫水流量作為控制變量則既簡單又易行。但存在的問題是：作為

11、控制變量則既簡單又易行。但存在的問題是： 減溫水流量與過熱蒸汽溫度之間存在較大的時延和慣性；減溫水流量與過熱蒸汽溫度之間存在較大的時延和慣性；在工藝上，鍋在工藝上，鍋 爐給水與減溫水常常合用一根總管，這樣會導(dǎo)致減溫水自身波動頻繁。爐給水與減溫水常常合用一根總管，這樣會導(dǎo)致減溫水自身波動頻繁。 針對上述存在的問題，如果設(shè)計簡單控制系統(tǒng)則無法滿足生產(chǎn)工藝的要針對上述存在的問題，如果設(shè)計簡單控制系統(tǒng)則無法滿足生產(chǎn)工藝的要 求。為此，需要設(shè)計較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，以提高控制質(zhì)量。求。為此，需要設(shè)計較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，以提高控制質(zhì)量。 一種可行的控制方案是設(shè)計串級控制系統(tǒng)，如下圖所示。一種可行的控制方案是

12、設(shè)計串級控制系統(tǒng)，如下圖所示。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)10 圖圖104 過熱蒸汽溫度串級控制過熱蒸汽溫度串級控制 該控制系統(tǒng)是將減溫器后的汽溫信號該控制系統(tǒng)是將減溫器后的汽溫信號 煙道氣）而偏離給定值時，主汽溫信煙道氣）而偏離給定值時，主汽溫信 經(jīng)測量、變送反饋至主調(diào)節(jié)器，經(jīng)測量、變送反饋至主調(diào)節(jié)器， 器隨之動作，控制調(diào)節(jié)閥器隨之動作，控制調(diào)節(jié)閥, ,從而使主汽從而使主汽 2 T 1 T 1 T 2 T作為副被控參數(shù)構(gòu)成副回路，當(dāng)減作為副被控參數(shù)構(gòu)成副回路，當(dāng)減 溫水自身出現(xiàn)波動時溫水自身出現(xiàn)波動時， 比主汽溫比主汽溫 能提前感受到它的影響，并使副調(diào)節(jié)能提前感受到它的影響，并使副調(diào)節(jié) 器及

13、時動作，使減溫水的干擾能夠及器及時動作，使減溫水的干擾能夠及 時動作，使減溫水的干擾能夠及時得時動作，使減溫水的干擾能夠及時得 到克服。當(dāng)主汽溫因受其它干擾到克服。當(dāng)主汽溫因受其它干擾( (如如 號號 使主調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令改變副調(diào)節(jié)使主調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令改變副調(diào)節(jié) 溫控制在允許的范圍之內(nèi)，使控制質(zhì)溫控制在允許的范圍之內(nèi)，使控制質(zhì) 量得到保證。量得到保證。 為進一步提高控制質(zhì)量，還可以考慮將負(fù)荷干擾作為前饋信號，構(gòu)成前饋為進一步提高控制質(zhì)量，還可以考慮將負(fù)荷干擾作為前饋信號，構(gòu)成前饋 反饋串級控制系統(tǒng)。反饋串級控制系統(tǒng)。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)11 1鍋爐燃燒過程的控制任務(wù)鍋爐燃燒過程的控

14、制任務(wù) 鍋爐燃燒過程的鍋爐燃燒過程的控制任務(wù)控制任務(wù)是使燃料所產(chǎn)生的熱量能夠適應(yīng)鍋爐產(chǎn)汽的需要，是使燃料所產(chǎn)生的熱量能夠適應(yīng)鍋爐產(chǎn)汽的需要， 同時還要保證鍋爐的安全經(jīng)濟運行。其具體任務(wù)又可分為：同時還要保證鍋爐的安全經(jīng)濟運行。其具體任務(wù)又可分為：使鍋爐出口蒸使鍋爐出口蒸 汽壓力保持穩(wěn)定；汽壓力保持穩(wěn)定；保證燃燒過程的經(jīng)濟性和對環(huán)境保護的要求；保證燃燒過程的經(jīng)濟性和對環(huán)境保護的要求；使?fàn)t膛使?fàn)t膛 負(fù)壓保持恒定；負(fù)壓保持恒定；確保燃燒過程的安全性等。確保燃燒過程的安全性等。 有三個可供選擇的調(diào)節(jié)量，即有三個可供選擇的調(diào)節(jié)量，即燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量。 該控制系統(tǒng)的該控制系統(tǒng)的

15、設(shè)計原則設(shè)計原則是：當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷產(chǎn)生變化時，燃料量、送風(fēng)量和是：當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷產(chǎn)生變化時，燃料量、送風(fēng)量和 引風(fēng)量應(yīng)同時協(xié)調(diào)動作，達到既要適應(yīng)負(fù)荷變化、又要使燃料量和送風(fēng)量引風(fēng)量應(yīng)同時協(xié)調(diào)動作，達到既要適應(yīng)負(fù)荷變化、又要使燃料量和送風(fēng)量 成一定比例、還要使?fàn)t膛負(fù)壓保持一定的效果；當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷相對穩(wěn)定時，成一定比例、還要使?fàn)t膛負(fù)壓保持一定的效果；當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷相對穩(wěn)定時， 應(yīng)保持燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量也相對穩(wěn)定，并能迅速消除外界干擾對它應(yīng)保持燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量也相對穩(wěn)定，并能迅速消除外界干擾對它 們各自的影響們各自的影響 。 此外，為確保設(shè)備與人身安全，對因燃料的流速過快而導(dǎo)致燒嘴背壓過此外，為確保設(shè)備

16、與人身安全，對因燃料的流速過快而導(dǎo)致燒嘴背壓過 高產(chǎn)生的高產(chǎn)生的 “ “脫火脫火”現(xiàn)象、或因燒嘴背壓過低產(chǎn)生的現(xiàn)象、或因燒嘴背壓過低產(chǎn)生的“回火回火”現(xiàn)象，都應(yīng)設(shè)現(xiàn)象，都應(yīng)設(shè) 計相應(yīng)的安全保護系統(tǒng)，防止上述現(xiàn)象的產(chǎn)生計相應(yīng)的安全保護系統(tǒng)，防止上述現(xiàn)象的產(chǎn)生 。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)12 2蒸汽壓力控制方案蒸汽壓力控制方案 影響蒸汽壓力的外界因素主要是影響蒸汽壓力的外界因素主要是蒸汽負(fù)荷的變化蒸汽負(fù)荷的變化與與燃料量的波動燃料量的波動。 當(dāng)蒸汽負(fù)荷及燃料量波動較小、對燃燒的經(jīng)濟性要求不高時，可以采用當(dāng)蒸汽負(fù)荷及燃料量波動較小、對燃燒的經(jīng)濟性要求不高時，可以采用 調(diào)節(jié)燃料量調(diào)節(jié)燃料量以控制蒸

17、汽壓力的簡單控制方案；以控制蒸汽壓力的簡單控制方案； 而當(dāng)燃料量波動較大、對燃燒的經(jīng)濟性又有較高要求時，則需采用而當(dāng)燃料量波動較大、對燃燒的經(jīng)濟性又有較高要求時，則需采用燃料燃料 量量/ /空氣量空氣量對蒸汽壓力的串級對蒸汽壓力的串級/ /比值控制方案。比值控制方案。 圖圖10105 5所示為燃燒過程的兩種基本控制方案。所示為燃燒過程的兩種基本控制方案。 在串級在串級/ /比值控制方案中，由于燃料量是隨蒸汽負(fù)荷而變化的，所以為比值控制方案中，由于燃料量是隨蒸汽負(fù)荷而變化的，所以為 主動量，它與空氣量（從動量）組成單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，使燃料量與空主動量，它與空氣量（從動量）組成單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)

18、，使燃料量與空 氣量保持一定比例，以確保燃燒的充分性。氣量保持一定比例，以確保燃燒的充分性。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)13 圖圖10105 5 燃燒過程基本控制方案燃燒過程基本控制方案 圖圖10105 a5 a）所示的基本控制方案所示的基本控制方案 是將蒸汽壓力調(diào)節(jié)器是將蒸汽壓力調(diào)節(jié)器PCPC作為串級作為串級 控制的主調(diào)節(jié)器，其輸出同時作控制的主調(diào)節(jié)器，其輸出同時作 為燃料流量調(diào)節(jié)器和空氣流量調(diào)為燃料流量調(diào)節(jié)器和空氣流量調(diào) 節(jié)器節(jié)器FCFC的設(shè)定值，燃料流量調(diào)節(jié)的設(shè)定值，燃料流量調(diào)節(jié) 器和空氣流量調(diào)節(jié)器則構(gòu)成各自器和空氣流量調(diào)節(jié)器則構(gòu)成各自 的副回路用以迅速克服它們自身的副回路用以迅速克服它

19、們自身 的干擾。的干擾。 圖圖10105 b5 b）所示的基本控制方案是將所示的基本控制方案是將 蒸汽壓力與燃料流量構(gòu)成串級控制，蒸汽壓力與燃料流量構(gòu)成串級控制， 而送風(fēng)量則隨燃料量變化而變化，從而送風(fēng)量則隨燃料量變化而變化，從 而構(gòu)成比值控制，這樣可以確保燃料而構(gòu)成比值控制，這樣可以確保燃料 量與送風(fēng)量的比例，但該控制方案的量與送風(fēng)量的比例，但該控制方案的 缺點是，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，送風(fēng)量缺點是，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，送風(fēng)量 的變化必然落后于燃料量的變化，導(dǎo)的變化必然落后于燃料量的變化，導(dǎo) 致燃燒不充分。致燃燒不充分。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)14 圖圖10106 6所示的燃燒過程的改進型控制

20、方案。所示的燃燒過程的改進型控制方案。 該控制方案在蒸汽負(fù)荷減小、壓力增大時，可通過低值選擇器該控制方案在蒸汽負(fù)荷減小、壓力增大時，可通過低值選擇器 LSLS先減少燃料先減少燃料 量，后減少空氣量；而當(dāng)蒸汽負(fù)荷增加、壓力減小時，可通過高值選擇器量，后減少空氣量；而當(dāng)蒸汽負(fù)荷增加、壓力減小時，可通過高值選擇器 HSHS先先 加大空氣量，再加大燃料量，從而可使兩種情況下的燃燒均較為充分。加大空氣量，再加大燃料量，從而可使兩種情況下的燃燒均較為充分。 圖圖10106 6 燃燒過程的改進型控制方案燃燒過程的改進型控制方案 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)15 3燃燒過程的最優(yōu)化控制方案燃燒過程的最優(yōu)化控制方

21、案 假如理論上所需的空氣量用假如理論上所需的空氣量用 T q T q 表示，但實際上在完全燃燒時所需的實際空氣表示，但實際上在完全燃燒時所需的實際空氣 P q 往往要大于往往要大于 ,存在一定的過剩空氣量。而過剩空氣量對不同的燃料都有存在一定的過?？諝饬?。而過剩空氣量對不同的燃料都有 一個最優(yōu)值，對于液體燃料，最優(yōu)過?？諝饬考s為一個最優(yōu)值，對于液體燃料，最優(yōu)過?？諝饬考s為1010左右。液體燃料的過剩左右。液體燃料的過剩 空氣量與能量損失的關(guān)系圖如圖空氣量與能量損失的關(guān)系圖如圖10107 7所示。所示。 量量 圖圖10107 7 液體燃料的過?？諝饬颗c能量損失的關(guān)系圖液體燃料的過剩空氣量與能量損

22、失的關(guān)系圖 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)16 過?？諝饬砍Ｓ眠^?？諝饴蔬^?？諝饬砍Ｓ眠^剩空氣率 TP qq 1 來表示來表示， 為實際空氣量和理論空氣量之比，為實際空氣量和理論空氣量之比， 一般情況下，一般情況下， 。由此可知，由此可知， 是衡量經(jīng)濟燃燒的一種是衡量經(jīng)濟燃燒的一種直接指標(biāo)直接指標(biāo)。但由于。但由于 很難直接測量，因而可用很難直接測量，因而可用 與煙氣中含氧量 a存在的近似關(guān)系，計算出 a的最優(yōu)值，即 a a a 22. 0 1 22. 0 22. 0 例如，當(dāng)例如，當(dāng) 的最優(yōu)值為的最優(yōu)值為1.081.081.151.15時，可得時，可得 a 的最優(yōu)值為的最優(yōu)值為1.6%1.6%2.

23、9%2.9%。 因此，煙氣中的含氧量因此，煙氣中的含氧量 a可作為一種衡量經(jīng)濟燃燒的可作為一種衡量經(jīng)濟燃燒的間接指標(biāo)間接指標(biāo)。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)17 在該控制系統(tǒng)中，只在該控制系統(tǒng)中，只 要把含氧量成分控制要把含氧量成分控制 器的給定值按正常負(fù)器的給定值按正常負(fù) 荷下煙氣含氧量的最荷下煙氣含氧量的最 優(yōu)值設(shè)定，即可使過優(yōu)值設(shè)定，即可使過 剩空氣量穩(wěn)定在最優(yōu)?？諝饬糠€(wěn)定在最優(yōu) 值，從而保證鍋爐燃值，從而保證鍋爐燃 燒最經(jīng)濟，熱效率最燒最經(jīng)濟，熱效率最 高。高。 根據(jù)以上分析可知，只要在圖根據(jù)以上分析可知，只要在圖10106 6的控制方案上對進風(fēng)量用煙氣含氧量加的控制方案上對進風(fēng)量用煙氣

24、含氧量加 以校正，就可構(gòu)成如圖以校正，就可構(gòu)成如圖10108 8所示的煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。所示的煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 圖圖10108 8 煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng)煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng) 要使不同負(fù)荷運行時的鍋爐總是處于最佳燃燒狀態(tài)，則煙氣含氧量的最優(yōu)值要使不同負(fù)荷運行時的鍋爐總是處于最佳燃燒狀態(tài)，則煙氣含氧量的最優(yōu)值 還需隨之變化，這就需要對圖還需隨之變化，這就需要對圖10108 8的閉環(huán)控制系統(tǒng)進一步加以改進。的閉環(huán)控制系統(tǒng)進一步加以改進。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)18 蒸汽流量與煙氣中最優(yōu)含氧量之間呈一非線性曲線關(guān)系，在實際使用時蒸汽流量與煙氣中最優(yōu)含氧量之間呈一非線性曲線

25、關(guān)系，在實際使用時 可用圖可用圖10109 9所示的折線來近似。所示的折線來近似。 由圖由圖1010 9 9可知，可知， 當(dāng)負(fù)荷下當(dāng)負(fù)荷下 降時，煙降時，煙 氣中最優(yōu)氣中最優(yōu) 含氧量增含氧量增 大，也即大，也即 意味著過意味著過 ?？諝饬渴？諝饬?增大，反增大，反 之亦然之亦然。 圖圖10109 9 蒸汽流量與最優(yōu)含氧量近似關(guān)系蒸汽流量與最優(yōu)含氧量近似關(guān)系 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)19 在圖在圖10108 8所示的閉環(huán)控制系統(tǒng)中增加一折線函數(shù)發(fā)生器，對空氣過剩量所示的閉環(huán)控制系統(tǒng)中增加一折線函數(shù)發(fā)生器，對空氣過剩量 進行修正，構(gòu)成如圖進行修正，構(gòu)成如圖10101010所示的最佳煙氣含氧量鍋爐

26、燃燒控制系統(tǒng)。所示的最佳煙氣含氧量鍋爐燃燒控制系統(tǒng)。 圖圖10101010 最佳煙氣含氧量的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)最佳煙氣含氧量的鍋爐燃燒控制系統(tǒng) 在該系統(tǒng)中，當(dāng) 蒸汽流量變化時， 其變化的信號經(jīng) 函數(shù)發(fā)生器改變 含氧量成分調(diào)節(jié) 器的設(shè)定值，然 后再由含氧量成 分調(diào)節(jié)器校正過 剩空氣量，使鍋 爐燃燒過程在不 同負(fù)荷下，始終 處于最佳過?？?氣量的狀態(tài)。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)20 4爐膛負(fù)壓控制與安全保護控制方案爐膛負(fù)壓控制與安全保護控制方案 圖圖10101111所示為鍋爐燃燒過程爐膛負(fù)壓及安全保護控制系統(tǒng)。由圖可所示為鍋爐燃燒過程爐膛負(fù)壓及安全保護控制系統(tǒng)。由圖可 知，該控制系統(tǒng)又由三個子系統(tǒng)

27、構(gòu)成。知，該控制系統(tǒng)又由三個子系統(tǒng)構(gòu)成。 （1 1）爐膛負(fù)壓）爐膛負(fù)壓 控制：一般可通控制：一般可通 過控制引風(fēng)量來過控制引風(fēng)量來 實現(xiàn)。實現(xiàn)。 （2 2）防）防“脫火脫火” 控制：通常可以控制：通?？梢?采用自動選擇性采用自動選擇性 控制方案?？刂品桨?。 （3）防）防“回火回火” 控制：是一個連控制：是一個連 鎖保護控制系統(tǒng)。鎖保護控制系統(tǒng)。 圖圖10101111 爐膛負(fù)壓控制與安全保護控制系統(tǒng)爐膛負(fù)壓控制與安全保護控制系統(tǒng) 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)21 精餾過程的精餾過程的目的目的是利用混合液中各組分揮發(fā)度的不同，將各組分進行是利用混合液中各組分揮發(fā)度的不同，將各組分進行 分離以達到規(guī)定

28、的純度。分離以達到規(guī)定的純度。 1控制目標(biāo)控制目標(biāo) 精餾塔的控制目標(biāo)通常表現(xiàn)在精餾塔的控制目標(biāo)通常表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量產(chǎn)品產(chǎn)量及及能量消耗能量消耗三個方面。三個方面。 （1 1）產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量 精餾操作的目的是將混合液中各組分分離為產(chǎn)品，產(chǎn)精餾操作的目的是將混合液中各組分分離為產(chǎn)品，產(chǎn) 品質(zhì)量必須符合規(guī)定的要求。品質(zhì)量必須符合規(guī)定的要求。 （2 2）產(chǎn)品產(chǎn)量與經(jīng)濟效益產(chǎn)品產(chǎn)量與經(jīng)濟效益 任何產(chǎn)品都要求在確保質(zhì)量的前提下，任何產(chǎn)品都要求在確保質(zhì)量的前提下， 盡可能提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和降低成本、最大限度地提高經(jīng)濟效益盡可能提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和降低成本、最大限度地提高經(jīng)濟效益 。 典型過程控制

29、系統(tǒng)設(shè)計(1)22 2變量分析變量分析 圖圖101012 12 精餾塔的進、出料流程圖精餾塔的進、出料流程圖 （1 1）不可控干擾：進料流）不可控干擾：進料流 量及進料成分的變化是精餾量及進料成分的變化是精餾 過程中的主要干擾量。其它過程中的主要干擾量。其它 干擾如進料溫度、進料熱焓干擾如進料溫度、進料熱焓 等，可以通過各自的控制系等，可以通過各自的控制系 統(tǒng)使它們保持相對穩(wěn)定。統(tǒng)使它們保持相對穩(wěn)定。 （2 2）被控量與控制量：在）被控量與控制量：在 精餾塔控制中，控制變量與精餾塔控制中，控制變量與 被控變量之間的配對關(guān)系共被控變量之間的配對關(guān)系共 有有2424種選擇。種選擇。 （3 3）變量

30、配對原則：在變）變量配對原則：在變 量配對時首先要解決產(chǎn)品成量配對時首先要解決產(chǎn)品成 分的變量配對問題。分的變量配對問題。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)23 1一端產(chǎn)品質(zhì)量控制一端產(chǎn)品質(zhì)量控制 所謂一端產(chǎn)品質(zhì)量控制，是指塔頂產(chǎn)品或塔底產(chǎn)品要達到規(guī)定的純度，所謂一端產(chǎn)品質(zhì)量控制，是指塔頂產(chǎn)品或塔底產(chǎn)品要達到規(guī)定的純度， 而對另一端的產(chǎn)品純度只要保持在一定范圍內(nèi)即可。它分為塔頂產(chǎn)品成分而對另一端的產(chǎn)品純度只要保持在一定范圍內(nèi)即可。它分為塔頂產(chǎn)品成分 控制和塔底產(chǎn)品成分控制兩種控制和塔底產(chǎn)品成分控制兩種 （1）塔頂產(chǎn)品成分控制）塔頂產(chǎn)品成分控制 例如，在對甲醇進行分離的精餾塔中，其進料為甲醇、甲醛和水

31、例如，在對甲醇進行分離的精餾塔中，其進料為甲醇、甲醛和水 的混合液，工藝要求把甲醇分離出來。因甲醇為輕組分，所以這是一的混合液，工藝要求把甲醇分離出來。因甲醇為輕組分，所以這是一 個塔頂產(chǎn)品成分的控制問題。某甲醇分餾的參數(shù)表如表個塔頂產(chǎn)品成分的控制問題。某甲醇分餾的參數(shù)表如表10101 1所示。所示。 y 1 y 2 y 水的成分 甲醛成分 =0.0032=0.986 =0.046 甲醇成分 387.517.5400 流量/kg/s 塔底餾出物塔頂餾出物進 料 y 1 785.0 196.0 2 1 792.0 205.0 y 1 1 008.0 006.0 y 參數(shù)工況 成分 典型過程控制系

32、統(tǒng)設(shè)計(1)24 根據(jù)變量配對的要求，通常采用的根據(jù)變量配對的要求，通常采用的控制方案控制方案是：用塔頂產(chǎn)品流量控制塔頂是：用塔頂產(chǎn)品流量控制塔頂 產(chǎn)品成分；用回流量控制回流罐液位；用塔底產(chǎn)品流量控制塔底液位；蒸汽產(chǎn)品成分；用回流量控制回流罐液位；用塔底產(chǎn)品流量控制塔底液位；蒸汽 的熱釜（再沸器）進行自身流量的控制，如圖的熱釜（再沸器）進行自身流量的控制，如圖10101313所示所示 選用塔頂產(chǎn)選用塔頂產(chǎn) 品流量作為品流量作為 控制量。在控制量。在 圖圖10101313中，中， 調(diào)節(jié)器的輸調(diào)節(jié)器的輸 出均通過電出均通過電 氣轉(zhuǎn)換后氣轉(zhuǎn)換后 變成氣壓信變成氣壓信 號，經(jīng)氣動號，經(jīng)氣動 閥門定位器

33、閥門定位器 進行功率放進行功率放 大，進而推大，進而推 動氣動薄膜動氣動薄膜 調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥。 圖圖10101313 塔頂產(chǎn)品成分控制方案塔頂產(chǎn)品成分控制方案 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)25 （2）塔底產(chǎn)品成分控制）塔底產(chǎn)品成分控制 由圖可知，由圖可知， 用塔底產(chǎn)品用塔底產(chǎn)品 流量控制塔流量控制塔 底產(chǎn)品成分，底產(chǎn)品成分， 以保證控制以保證控制 質(zhì)量；對塔質(zhì)量；對塔 頂產(chǎn)品只進頂產(chǎn)品只進 行流量控制；行流量控制； 用回流量控用回流量控 制回流罐液制回流罐液 位，用蒸汽位，用蒸汽 量控制塔底量控制塔底 液位，使精液位，使精 餾操作能正餾操作能正 常進行。常進行。 圖圖10101414 塔底產(chǎn)品成分

34、控制方案塔底產(chǎn)品成分控制方案 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)26 2兩端產(chǎn)品質(zhì)量均需控制兩端產(chǎn)品質(zhì)量均需控制 當(dāng)塔頂及塔底產(chǎn)品分別需要滿足一定質(zhì)量指標(biāo)時，則需要對塔的兩端產(chǎn)當(dāng)塔頂及塔底產(chǎn)品分別需要滿足一定質(zhì)量指標(biāo)時，則需要對塔的兩端產(chǎn) 品質(zhì)量同時進行控制。品質(zhì)量同時進行控制。 在該控制方案在該控制方案 中，用回流量中，用回流量 控制塔頂產(chǎn)品控制塔頂產(chǎn)品 成分，用塔底成分，用塔底 流量控制塔底流量控制塔底 產(chǎn)品成分，其產(chǎn)品成分，其 目的是保證兩目的是保證兩 端產(chǎn)品的控制端產(chǎn)品的控制 質(zhì)量；用塔頂質(zhì)量；用塔頂 流量控制回流流量控制回流 罐液位，用蒸罐液位，用蒸 汽流量控制再汽流量控制再 沸器液位，使沸

35、器液位，使 精餾操作能正精餾操作能正 常進行。常進行。 圖圖10101515 兩端產(chǎn)品質(zhì)量控制方案兩端產(chǎn)品質(zhì)量控制方案 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)27 當(dāng)改變回流量時，當(dāng)改變回流量時， 不僅影響塔頂產(chǎn)品不僅影響塔頂產(chǎn)品 組分的變化，同時組分的變化，同時 也引起塔底產(chǎn)品組也引起塔底產(chǎn)品組 分的變化；同理，分的變化；同理， 當(dāng)控制塔底的加熱當(dāng)控制塔底的加熱 用蒸汽流量時，也用蒸汽流量時，也 將引起塔內(nèi)溫度的將引起塔內(nèi)溫度的 變化，從而不但使變化，從而不但使 塔底產(chǎn)品組分產(chǎn)生塔底產(chǎn)品組分產(chǎn)生 變化，同時也將影變化，同時也將影 響到塔頂產(chǎn)品組分響到塔頂產(chǎn)品組分 的變化?？梢?，這的變化?？梢?，這 是一個

36、是一個2 22 2的多變的多變 量耦合系統(tǒng)量耦合系統(tǒng) 圖圖10101616 精餾塔兩端產(chǎn)品成分控制框圖精餾塔兩端產(chǎn)品成分控制框圖 顯然，此時應(yīng)進行解耦設(shè)計，兩端產(chǎn)品成分解耦控制方案如圖顯然，此時應(yīng)進行解耦設(shè)計，兩端產(chǎn)品成分解耦控制方案如圖10101717所示。所示。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)28 該控制方案的該控制方案的設(shè)計思想設(shè)計思想是：為使回流量的變化只影響塔頂組分而不影響塔是：為使回流量的變化只影響塔頂組分而不影響塔 底組分，設(shè)計了解耦裝置底組分，設(shè)計了解耦裝置 ，使蒸汽閥門預(yù)先動作，予以補償；同樣，使蒸汽閥門預(yù)先動作，予以補償；同樣， 為使蒸汽量的變化只影響塔底組分而不影響塔頂組分，

37、設(shè)計了另一個解耦裝為使蒸汽量的變化只影響塔底組分而不影響塔頂組分，設(shè)計了另一個解耦裝 置置 ，使回流閥預(yù)先動作，予以補償，從而實現(xiàn)了兩端產(chǎn)品質(zhì)量的解，使回流閥預(yù)先動作，予以補償，從而實現(xiàn)了兩端產(chǎn)品質(zhì)量的解 耦控制耦控制。 21( ) Ds 12( ) Ds 圖圖10101717 兩端產(chǎn)品質(zhì)量的解耦控制方案兩端產(chǎn)品質(zhì)量的解耦控制方案 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)29 關(guān)于解耦裝置數(shù)學(xué)模型關(guān)于解耦裝置數(shù)學(xué)模型 、 的取得，可根據(jù)不的取得，可根據(jù)不 變性原理的前饋補償法進行設(shè)計變性原理的前饋補償法進行設(shè)計 21( ) Ds 12( ) Ds 圖圖10101818 前饋補償法解耦控制系統(tǒng)框圖前饋補償法解

38、耦控制系統(tǒng)框圖 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)30 1目的目的 過程控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計既是生產(chǎn)過程自動化項目建設(shè)中的一項極過程控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計既是生產(chǎn)過程自動化項目建設(shè)中的一項極 其重要的環(huán)節(jié)，也是自動化類專業(yè)的學(xué)生強化工程實際觀念、運用其重要的環(huán)節(jié)，也是自動化類專業(yè)的學(xué)生強化工程實際觀念、運用過程過程 控制工程控制工程的知識進行全面綜合訓(xùn)練的重要實踐過程。的知識進行全面綜合訓(xùn)練的重要實踐過程。 過程控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計要求設(shè)計者既要掌握大量的專業(yè)知識，還過程控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計要求設(shè)計者既要掌握大量的專業(yè)知識，還 要懂得設(shè)計工作的程序。要懂得設(shè)計工作的程序。 過程控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計，不管

39、具體過程和控制方案如何，其基本的過程控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計，不管具體過程和控制方案如何，其基本的 設(shè)計程序和方法則是相似的。設(shè)計程序和方法則是相似的。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)31 2主要內(nèi)容主要內(nèi)容 在熟悉工藝流程、確定控制方案的基礎(chǔ)上，完成工藝流程圖和控制流在熟悉工藝流程、確定控制方案的基礎(chǔ)上，完成工藝流程圖和控制流 程圖的繪制；程圖的繪制； 在儀表選型的基礎(chǔ)上完成有關(guān)儀表信息的文件編制；在儀表選型的基礎(chǔ)上完成有關(guān)儀表信息的文件編制； 完成控制室的設(shè)計及其相關(guān)條件的設(shè)計；完成控制室的設(shè)計及其相關(guān)條件的設(shè)計； 完成信號連鎖系統(tǒng)的設(shè)計；完成信號連鎖系統(tǒng)的設(shè)計； 完成儀表供電、供氣系統(tǒng)圖及管線平

40、面圖的繪制以及控制室與完成儀表供電、供氣系統(tǒng)圖及管線平面圖的繪制以及控制室與 現(xiàn)場之間水、電、氣（汽）的管線布置圖的繪制；現(xiàn)場之間水、電、氣（汽）的管線布置圖的繪制； 完成與過程控制有關(guān)的其它設(shè)備、材料的選用情況統(tǒng)計及安裝材完成與過程控制有關(guān)的其它設(shè)備、材料的選用情況統(tǒng)計及安裝材 料表的編制；料表的編制； 完成抗干擾和安全設(shè)施的設(shè)計；完成抗干擾和安全設(shè)施的設(shè)計； 完成設(shè)計文件的目錄編寫等。完成設(shè)計文件的目錄編寫等。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)32 在確定了過程控制系統(tǒng)工程化設(shè)計的主要內(nèi)容以后，可分兩步進行工在確定了過程控制系統(tǒng)工程化設(shè)計的主要內(nèi)容以后，可分兩步進行工 程化設(shè)計，即程化設(shè)計，即立

41、項報告設(shè)計立項報告設(shè)計和和施工圖的設(shè)計施工圖的設(shè)計。 1設(shè)計前的準(zhǔn)備工作設(shè)計前的準(zhǔn)備工作 （1）調(diào)查研究調(diào)查研究 （2）規(guī)劃目標(biāo)規(guī)劃目標(biāo) （3）收集資料收集資料 為了使設(shè)計的立項報告科學(xué)合理、切實可行，能夠比較順利地被審批為了使設(shè)計的立項報告科學(xué)合理、切實可行，能夠比較順利地被審批 通過，必須認(rèn)真做好設(shè)計前的準(zhǔn)備工作。通過，必須認(rèn)真做好設(shè)計前的準(zhǔn)備工作。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)33 2立項報告的設(shè)計立項報告的設(shè)計 1 1）系統(tǒng)控制方案的論證與確定；系統(tǒng)控制方案的論證與確定； 2 2） 說明采用了哪種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范作為設(shè)計的依據(jù)；說明采用了哪種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范作為設(shè)計的依據(jù)； 3 3）

42、說明設(shè)計的分工范圍說明設(shè)計的分工范圍 ； 4 4）說明所設(shè)計的控制系統(tǒng)在同行業(yè)中的自動化水平以及新工藝、新技術(shù)說明所設(shè)計的控制系統(tǒng)在同行業(yè)中的自動化水平以及新工藝、新技術(shù) 的采用情況等的采用情況等 ; ; 5 5）提供儀表設(shè)備匯總表、材料清單以及主要的供貨廠家、供貨時間與提供儀表設(shè)備匯總表、材料清單以及主要的供貨廠家、供貨時間與 相應(yīng)的價格，并和概算專業(yè)人員共同做出經(jīng)費預(yù)算及使用情況的說明相應(yīng)的價格，并和概算專業(yè)人員共同做出經(jīng)費預(yù)算及使用情況的說明; ; 6 6）提出參加該項工作的有關(guān)人員和完成該項工作所需時間以及存在的提出參加該項工作的有關(guān)人員和完成該項工作所需時間以及存在的 問題及解決的辦

43、法等；問題及解決的辦法等； 7 7）預(yù)測所設(shè)計的控制系統(tǒng)投入正常運行后所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益預(yù)測所設(shè)計的控制系統(tǒng)投入正常運行后所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益. . 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)34 當(dāng)立項報告設(shè)計的審批文件下達后，即可進行施工圖的設(shè)計。施工圖是當(dāng)立項報告設(shè)計的審批文件下達后，即可進行施工圖的設(shè)計。施工圖是 進行施工用的技術(shù)文件與圖紙資料，必須從施工的角度解決設(shè)計中的細節(jié)進行施工用的技術(shù)文件與圖紙資料，必須從施工的角度解決設(shè)計中的細節(jié) 部分。部分。 現(xiàn)以常規(guī)儀表控制系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)（現(xiàn)以常規(guī)儀表控制系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)（DCSDCS）為例，簡要介紹施工圖）為例，簡要介紹施工圖 的設(shè)計內(nèi)容。的設(shè)計內(nèi)容。

44、 1常規(guī)儀表控制系統(tǒng)施工圖的設(shè)計常規(guī)儀表控制系統(tǒng)施工圖的設(shè)計 （1） 圖紙目錄圖紙目錄; （2） 說明書說明書; （3） 設(shè)備匯總表設(shè)備匯總表; （4） 設(shè)備裝置數(shù)據(jù)表設(shè)備裝置數(shù)據(jù)表; （5） 材料表材料表 ; （6） 連接關(guān)系表連接關(guān)系表; （7） 測量管路和絕熱、伴熱方式表測量管路和絕熱、伴熱方式表; （8） 銘牌注字表銘牌注字表; （9） 信號原理圖信號原理圖; （10）平面布置圖平面布置圖; （11） 接線（管）圖接線（管）圖; （12）空視圖空視圖 ; （13） 安裝圖安裝圖; （14）工藝管道和儀表流程圖工藝管道和儀表流程圖; （15） 接地系統(tǒng)圖接地系統(tǒng)圖; （16）任選圖的設(shè)計

45、任選圖的設(shè)計;（略）。（略）。 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)35 2集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCS）施工圖的設(shè)計）施工圖的設(shè)計 集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCSDCS）施工圖的設(shè)計內(nèi)容主要有：）施工圖的設(shè)計內(nèi)容主要有： （1） 文件目錄文件目錄; （2）集散控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格說明書集散控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格說明書; （3） 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)I/O表表; （4）連鎖系統(tǒng)邏輯圖連鎖系統(tǒng)邏輯圖; （5） 儀表回路圖儀表回路圖; （6）控制室布置圖控制室布置圖; （7） 端子配線圖端子配線圖; （8）電纜布置圖電纜布置圖; （9） 儀表接地系統(tǒng)圖儀表接地系統(tǒng)圖; （10）集散控制系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)表集散

46、控制系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)表; （11）集散控制系統(tǒng)配置圖集散控制系統(tǒng)配置圖; （12）端子（安全柵）柜布置圖端子（安全柵）柜布置圖; （13）機房設(shè)計機房設(shè)計; （14）集散控制系統(tǒng)組態(tài)文件的設(shè)計集散控制系統(tǒng)組態(tài)文件的設(shè)計; 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)36 儀表及控制系統(tǒng)的干擾是普遍存在的，若不對儀表或系統(tǒng)存在的干擾儀表及控制系統(tǒng)的干擾是普遍存在的，若不對儀表或系統(tǒng)存在的干擾 采取措施加以消除，輕者會影響儀表或系統(tǒng)的精度，重者使其無法工作，采取措施加以消除，輕者會影響儀表或系統(tǒng)的精度，重者使其無法工作， 甚至?xí)斐砂踩鹿?。所以，分析干擾的來源，采取相應(yīng)的消除措施，也甚至?xí)斐砂踩鹿?。所以，分析干擾

47、的來源，采取相應(yīng)的消除措施，也 是工程化設(shè)計的一項重要內(nèi)容是工程化設(shè)計的一項重要內(nèi)容。 儀表及控制系統(tǒng)的干擾主要來自以下幾個方面：儀表及控制系統(tǒng)的干擾主要來自以下幾個方面： 1電磁輻射干擾電磁輻射干擾; （1）電源引入線傳輸干擾電源引入線傳輸干擾; （2）信號引入線傳輸干擾信號引入線傳輸干擾; 3接地系統(tǒng)的干擾接地系統(tǒng)的干擾; 4系統(tǒng)內(nèi)部干擾系統(tǒng)內(nèi)部干擾. 2引入線傳輸干擾引入線傳輸干擾; 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)37 針對上述種種干擾，通常采用如下抗干擾措施：針對上述種種干擾，通常采用如下抗干擾措施： 1隔離隔離; 4避雷保護避雷保護; 在上述種種抗干擾措施中，有相當(dāng)部分是和接地系統(tǒng)有關(guān)的

48、。在上述種種抗干擾措施中，有相當(dāng)部分是和接地系統(tǒng)有關(guān)的。 1接地系統(tǒng)的作用及類型接地系統(tǒng)的作用及類型 接地系統(tǒng)的主要作用是保護人身與設(shè)備的安全和抑制干擾。不良的接地接地系統(tǒng)的主要作用是保護人身與設(shè)備的安全和抑制干擾。不良的接地 系統(tǒng)，輕者使儀表或系統(tǒng)不能正常工作，重者則會造成嚴(yán)重后果。系統(tǒng)，輕者使儀表或系統(tǒng)不能正常工作，重者則會造成嚴(yán)重后果。 2屏蔽屏蔽 ; 3濾波濾波 ; 典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(1)38 接地系統(tǒng)的類型主要分為兩類，即接地系統(tǒng)的類型主要分為兩類，即保護性接地保護性接地和和工作接地工作接地。工作接地中。工作接地中 又可分為又可分為屏蔽接地屏蔽接地、本質(zhì)安全接地本質(zhì)安全接地和和信

49、號回路接地信號回路接地。 （1）保護性接地保護性接地 （2）工作接地工作接地 保護性接地是指將電氣設(shè)備、用電儀表中不應(yīng)帶電的金屬部分與接地體之保護性接地是指將電氣設(shè)備、用電儀表中不應(yīng)帶電的金屬部分與接地體之 間進行良好的金屬連接，以保證這些金屬部分在任何時候都處于零電位。間進行良好的金屬連接，以保證這些金屬部分在任何時候都處于零電位。 正確的工作接地可抑制干擾，提高儀表的測量精度，保證儀表系統(tǒng)能正正確的工作接地可抑制干擾，提高儀表的測量精度，保證儀表系統(tǒng)能正 ?？煽康毓ぷ?。工作接地中又可分為信號回路接地、屏蔽性接地和本質(zhì)安?？煽康毓ぷ鳌９ぷ鹘拥刂杏挚煞譃樾盘柣芈方拥?、屏蔽性接地和本質(zhì)安 全接地。全接地。 1 1） 信號回路接地是指由儀表本身結(jié)構(gòu)所形成的接地和為抑制干擾而設(shè)信號回路接地是指由儀表本身結(jié)構(gòu)所形成的接地和為抑制干擾而設(shè) 置的接地。置的接地。 2 2） 屏蔽性接地是指對電纜的屏蔽層、排擾線、儀表外殼、未作保護屏蔽性接地是指對電纜的屏蔽層、排擾線、儀表外殼、未作保護 接地的金屬導(dǎo)線（管）、匯線槽以及強雷擊區(qū)室外架空敷設(shè)的多芯電接地的金屬導(dǎo)線（管）、匯線槽以及強雷擊區(qū)