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              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三
              發布日期:2018-09-13 來源:  瀏覽次數:

              白志剛 

              焦作華潤熱電有限公司

              第三章  火電廠自動調節系統

              3-1 火電廠自動調節系統的普遍特點

              火電廠與其它行業的自動調節系統有一些不同。一般來說,火電廠的自動調節存在如下幾個特點

              一、   調節周期的長短。

              一般來說,電廠自動調節系統的調節周期都在十幾分鐘內。不同的系統周期不一樣,短的可以接近幾分鐘。

              而化工行業的調節周期有的很長,甚至可以達到幾個小時。周期長對于觀察曲線不利,整定參數也慢。周期短有利于迅速確定參數。

              也有的行業調節周期非常短,在幾秒甚至幾十毫秒之內。周期過短對控制系統要求很嚴,一般的DCS根本不能滿足這么短的調節周期。因為DCS的巡測周期在200-1000毫秒之內,運算周期也長。個別的DCS卡件雖然可以達到毫秒級,但是它們不能進行復雜的PID運算。長的運算檢測周期,不能捕捉到被調量的每一個波動,更加不能指揮控制被調量的波動了。所以特別短的調節周期需要專門的控制器。整定參數也只能放大調節周期,觀察調節曲線。對維護人員來說,要更依靠對調節曲線的判斷了。

              二、   干擾因素多。

              火電廠的干擾因素很多,尤其在我們國家,煤質嚴重不穩定。實際燃燒用煤不僅波動大,甚至還嚴重偏離設計煤種,對燃燒造成困難,對自動調節系統也造成很大的干擾。還有的問題有:某些電廠設計磨煤機出力偏大,單臺啟停干擾大。送引風機出力偏小,風壓調節裕度小。我不知道這些問題在歐美國家是否存在,但是我感覺在國內的現象偏多。

              上述問題的存在影響最大的系統有:汽壓不容易穩定,燃燒不穩定,主汽溫度干擾大,風壓不容易穩定,爐膛壓力不容易穩定,汽包水位受到影響。

              這些干擾的存在使得火電廠自動投入比較困難。它可能比水電核電化工等行業的自動調節都麻煩。

              三、   滯后和慣性的長短

              火電廠的調節系統,滯后和慣性都一般都在10~5分鐘以內,一般的調節系統都小于1分鐘;比較大的滯后和慣性系統是蒸汽溫度調節系統,滯后也在5分鐘以內。

              有的化工調節系統,滯后和慣性要超過幾個小時。所以那些系統要解決的重要問題就是克服滯后和慣性。

              對于火電廠來說,蒸汽溫度控制的復雜,不僅僅在于滯后和慣性較大,還在于各種干擾因素同時存在,難以窮列各個因素,因而控制策略往往難以確定,給自動的投入帶來很大的困難。

              四、   系統耦合多

              火電廠機組負荷與蒸汽壓力互相耦合干擾,送引風之間相互耦合,高低加除氧器之間相互耦合等等。耦合產生干擾。投自動的時候,需要考慮耦合系統的干擾,考慮解耦。

              五、   系統復雜

              一般來說,其它行業采用單回路的系統多,雙回路的系統比較少?;痣姀S大量應用雙回路甚至更為復雜的調節系統。雙回路比較典型的是汽包水位三沖量調節系統。更為復雜的是協調系統,它包括了串級、并聯多回路、多變量、多耦合多輸出等調節系統的綜合。

              協調系統的控制策略看起來雖然很麻煩,可是只要掌握了控制原理,分回路進行參數整定,系統整定也沒有那么困難。

              總而言之,要善于把復雜系統簡單化。 

              3-2 自動調節系統的構成

              隨著時代的發展,自動調節系統所能應用的范圍越來越寬,越來越廣泛。所能調節的對象越來越豐富,調節的手段也數不勝數??偨Y一下:

              1、被控對象,也叫被調量。

              包括壓力、溫度、水位、流量、濃度、功率、轉速、電壓、電流、含量、位移、方向、比例等等。電廠常用的是壓力、溫度、水位、轉速、功率。

              2、調節器。

              最初是單回路,后來發展到串級調節系統?,F在一般課本上把串級調節系統也叫做雙回路。副調叫做內回路,主調叫做外回路,合稱雙回路。

              我覺得這種叫法不大合適。為什么呢?因為當時只考慮到了兩個PID串在一起組成一個調節系統,卻沒有考慮到兩個PID不串在一起,卻仍舊是一個調節系統的情況。所以給咱現在的表述造成困難。當時的標準:兩個PID不串在一起,那就是兩個調節系統。不一定的。比如兩個互為備用的系統,控制的是一個被調量。有人說是兩套系統,不妥。也有兩個串級之間相互切換的,比如兩個給水泵互為備用,調節汽包水位。它們都是控制一個被調量,應該算做一個調節系統。

              更為復雜的,電廠的都知道協調系統。嚴格來說,協調包括了兩套調節系統:功率回路和汽壓回路??墒且话阍蹅兌颊f協調,基本上都說在一起了。當然,協調系統說成兩個系統也未嘗不可,畢竟它們各有各的被調量。

              如果為了自動投入率的考核的話,那把系統說的越多越好,增加分子了啊,“率”提高了。

              3、執行機構

              執行機構應該包括執行器和閥門兩大部分。他的分類很多:

              從改變位移或者角度的方面來說,包括執行器,伺服閥,電磁閥等。與之對應的被控設備有閥門,調速汽門,給粉機和下料裝置等

              從改變電量的方面來說,包括繼電器,變頻器,固態繼電器,雙向可控硅,廣義還包括電爐絲等。

              從控制方式來說,包括:控制開度、轉速、可控硅導通角、PMW(占空比)、位移、速度、力矩、通斷等等。

              從閥門種類來說,包括調節閥,開關閥。

              這里需要專門說一說開關閥。有人會問:開關閥怎么實現自動調節功能?

              可以實現的。

              舉最常用的例子來說,有一種雖然稱不上閥門但是可以用開關方式調節的的“執行機構”——雙向可控硅控制加熱裝置。也有的把雙向可控硅叫雙向電子開關??煽毓璧膶l率可以相當大,每秒鐘可以完成10多次通斷的動作,我們把可控硅的每分鐘或者每秒鐘導通的時間除以分鐘或秒,稱之為占空比。用PID來調節占空比,同樣也可以達到自動調節的目的?,F在,用這種方法控制加熱絲以調節溫度的方法應用相當普遍,效果也非常之好。一般控制精度可以達到±1之內。

              在真正的調節閥應用上,有的調節閥門直徑非常細,小于10mm,這樣的調節閥調節起來很麻煩,也很難找到直徑這么小的閥門線性還能保持很好的調節閥。有人就利用占空比的控制原理,用氣動閥門控制調節閥。這個利用占空比原理調節的氣動閥門就是開關閥。

              曾經有朋友做這個行業的工作,他向有關院校咨詢調節方法。老教授們可能不知道這樣一種新型的控制方法,當時斷定開關閥不能做為調節系統的執行機構。后來我了解了動作原理后,認為這種閥門利用了調節占空比的原理,可以達到調節的作用。只要控制閥門的氣動執行器可以高頻率工作,從原理上說,調節就沒有問題。后來經過調試證明,效果良好。

              3-3 自動調節系統的跟蹤

              自動調節系統,一定要實現無擾切換。什么叫做無擾切換?

              無擾切換就是在手動狀態切換到自動狀態的瞬間,或者自動切向手動的瞬間,要沒有任何擾動。一般來說,實現自動切手動問題不大,要實現手動切自動,問題就復雜了點。

              一、 對于單回路調節系統,實現無擾切換比較簡單。

              簡單來說,有以下幾個部分:

              1、手動情況下,調節器的輸出跟蹤執行機構的反饋。

              手動時候,調節器的運算不算數,它的輸出始終等于執行器的反饋,這叫做跟蹤。當自動投入的瞬間,調節器開始運算,這一瞬間開始運算的結果,疊加到這一瞬間跟蹤反饋值上,以后每一時刻都是在上一時刻輸出值的疊加。那么這就引出了下一個功能:

              2、調節器的輸入端應該有一個執行器的反饋值。

              這個反饋值沒有太大的作用,他只是告訴調節器:執行器現在開度是多少。在自動狀態下,這個值也沒什么用處。只有在手-自動切換的瞬間,調節器要開始累加值了,調節器才要知道在什么基礎上累加。僅此而已。

              所以,咱們分析問題總是把這個值忽略,因為它基本上對咱的分析構不成什么影響。

              3、手動情況下,調節器的設定值跟蹤被調量的測量值。

              也就是說,手動的時候,讓調節器的設定等于輸入。

              要這個功能有什么用處呢?

              還是為了無擾切換。在手動的時候,調節器實現了反饋跟蹤,可時并不是可以杜絕切換擾動的可能了。具體工作原理說來要麻煩一些。想要了解個仔細的,聽我詳細說明,沒興趣的隔過不看:

              假定沒有設定值跟蹤功能,假定手動情況下反饋開度固定在50%,此時調節器并非不運算,它每一時刻的運算結果始終是比例積分微分的運算結果。比例的運算結果不管怎么變化,始終是偏差乘以比例增益再加上50%。不管在任何時刻投自動,所能產生的擾動始終是偏差乘以比例增益;

              而積分作用所產生的擾動應該是,偏差產生的時候每一時刻積分作用的積累。積分作用所能產生的擾動是偏差產生后,積分積累到手自切換時刻的結果。所以積分作用所帶來的擾動可能比比例要大。

              微分所能產生的擾動在于,手自切換那一時刻,與上一時刻比較,被調量和設定值的偏差有沒有變化。如果手自切換的時候,遇上一個檢測周期相比較,輸入偏差沒有變化,那么微分所帶來的擾動就為0,如果有變化就要有微分運算。

              綜合比較,微分作用產生的手自切換擾動的可能性最小,因為很難在運行人員投自動的時候遇到大擾動;其次是比例作用產生的擾動,偏差乘以比例增益;最大的擾動可能是積分作用導致,因為前兩個都不會累加,而積分作用會累加。

              當然,產生擾動的大小還要看參數的大小。

              為了徹底避免產生參數運算帶來的擾動,我們讓手動時候,輸入偏差始終為0,這種情況下,不管你進行比例還是積分還是微分運算,其結果都是0,所以它可以最大限度的避免切換擾動。

              但是通過上面的情況可以看到:微分擾動產生的可能還是有的,不過可能性小,量也不大,基本上可以忽略。

              二、 串級調節系統的無擾切換

              串級系統的跟蹤要麻煩些。

              先說副調。手動情況下,輸出等于執行機構位置反饋。設定值等于PID調節器的測量值。

              可是副調的設定值又等于主調的輸出,所以主調的輸出等于副調的測量。主調的設定等于主調的測量值。

              副調的調節器輸入端,需要有執行機構的反饋值作為手-自切換時候的累加基礎。主調的輸入端也要有一個手-自切換時候的累加基礎,而這個累加基礎為副調的測量值,而非執行器反饋,因為此時需要累加的是執行機構的測量值。  

              3-4 高低加水位自動調節系統

              一、基本控制策略

              一般來說,高加和低加系統都采用單回路調節。在不考慮系統耦合的情況下,它們是火電廠最簡單的自動調節系統了。調節原理框圖如下:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              上世紀90年代以前,國內的調節系統都采用分立元件,也就是說有比例調節器,有積分調節器。如果使用無差調節的話,需要使用兩個調節器:比例和積分調節器。這種情況下,盡可能使用少的調節功能就比較重要。一方面節省了費用,另一方面節省了寶貴的空間——當時幾乎所有控制測量設備都很龐大,控制間一般都比較擁擠。所以這個時候,高低加調節系統都采用純比例調節。也有的電廠感覺高加系統更加重要一下,就把高加系統也加上了積分調節器。

              后來在90年代左右,國內又引進了組件式控制系統,國內叫MZ-III型組件控制系統。目前國內許多教科在講述自動調節系統的時候,還大量的用MZ-III作為基礎來講述控制策略。

              這個系統的的調節器功能多了,既有單獨的比例、積分、微分調節器,又有組合了比例積分、比例微分、比例積分微分的調節器,可以不用過多考慮空間限制了??墒窃摻M件故障率較高,即使是多功能調節器,也是把比例積分微分三種功能疊加到一個調節期內部,所以故障率還是有的,購買成本還是偏高的。

              所以當時也有純比例調節系統的存在。

              后來,國內電廠掀起大規模的DCS改造和應用風潮。對于DCS來說,增加一個積分運算功能不涉及到任何費用。并且DCS內每個調節器一般都要加上比例積分作用,就看用戶愿不愿意使用了。那么使用積分不會帶來費用和空間問題的情況下,純比例作用漸漸要絕跡了。

              但是對于積分作用的應用,理論上還有必要搞清楚一個概念:自平衡能力。

               

              二、自平衡能力

              本來本文不打算提及一些過于書本化的概念。但是這里必須要對自平衡能力做一個介紹:

              還是前面說的那個水池。上面一個進水管,下面一個出水管。

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              如果進水管流量增大一些,水池水位會增高,導致出水口壓力增大,出水閥前后差壓增大,出水流量也增大,一直增大到進出水流量相等,水位衛視在新的高度不再變化。

              這說明這個水池不需要經過調節,水位就可以自動穩定在一個水位。我們說:這個水池具有自平衡調節能力。

              還是這個水池。如果把出水閥換成了泵,當進水流量做一次改變的時候,不管入口壓力多泵的出水量高始終不變化,那么水池的水位會一直改變下去。很簡單,這個水池沒有自平衡能力。

              對于自平衡能力,各種教科書中,又是飛升曲線,又是遲延特性,洋洋灑灑,一般都能說萬把字。用處不大,全部省略不提。

              那么我們說自平衡能力有什么用處呢?

              據我看到的電力工業出版社出版的教材《自動調節原理》(西安電力學校編1980年版)介紹:無自平衡能力的調節對象,是不能用積分作用的。據其分析簡述如下:

              我們來看:當進水閥開大后,流量增加,水位升高。調節器調節使得出水泵開大,讓水位降低。當出水泵開到一定地步,進出口流量相等的時候,水位保持平衡??墒沁@個時候因為積分的存在,積分使得泵以最大的速度繼續開大,一直到水位等于設定值泵的流量才停止變化。而此時,出口流量又遠大于進口流量,故此水位不能穩定,形成震蕩。(實際敘述很麻煩,咱們這里雖然說了很多廢話,可是總體來說還是比較簡練的)

              包括我上學時候學習的教材《熱力過程自動化》(水利電力出版社1989年版),雖然沒有明確說無自平衡能力的被控對象不能用積分作用,但是據其分析的情況來看,還是贊同前者的結論的。

              這個描述存在兩個問題:

              1、積分的速度與積分參數和輸入偏差有關。進出口流量相等的時候不是水位偏差最大的時候,而是水位略微有所回調。所以此時泵的改變速度不是最大。

              2、如果比例積分設置參數合適,這個系統是個逐漸收斂的過程。在手動狀態下,出水流量通過增加—降低的反復調節,最終水位可以穩定在任何一個值,而不是某一個特定值。那么比例、積分作用使得出水流量的反復波動,最終應該可以穩定,并且實現無差。

              所以我認為,不管有無自平衡能力,都可以使用積分作用。只是有自平衡能力的調節對象的參數更容易整定,調節更容易穩定。

              據我考察,許多電廠不管三七二十一,全部都加有積分作用,也都能穩定運行。 

              三、隨動調節系統

              有人曾經提過:電廠有一種隨動調節系統,也就是自動投入時候只要在正常水位范圍內,可以穩定在任何一個定值。我不清楚業內是 “隨動調節系統”的提法的具體含義。但是根據上面的表述,“可以穩定在任何一個定值”的話,要實現這個功能很簡單,就是去掉積分作用,用純比例調節。因為純比例調節沒有消除靜態偏差的功能,當然可以穩定在任何一個值了。

              對于與隨動調節系統,我想應該還有一種方式:設定值是經常變動的。這樣的系統很多:火電廠的滑壓運行方式,這個滑壓就是壓力需要平滑的波動,其設定值就應該是個波動的函數。還有在中調控制下的機爐協調(專業術語叫做AGC)的機組負荷設定值,應該也算是經常變動的。

              電力行業之外,這種系統也很多。比如管道焊接中,為了消除熱應力,需要對焊接點進行控制下降溫度法,這個控制下降的溫度設定值,就應該是經常變化的,甚至是用時間函數來確定的。

              從這個意義上講:設定值常變,有三種情況:

              1、隨便讓它變不加控制;

              2、是加以控制,根據時間或者其它情況,設定值做一個有規律的修改;

              3、設定值是受其他因素控制的函數計算值。

              四、對于系統耦合的解決辦法

              我們之所以專門介紹高低加調節系統,就是因為系統之間存在著耦合,而且這種狀況在電廠中非常普遍。下圖是一個電廠的低加系統耦合情況示意圖。

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              #4低加的凝結水流入#5低加,#5低加的凝結水流入#6低加。對于#4低加來說,自動投入很簡單,沒有耦合,用一個簡單的單回路調節系統足可以了??墒菍τ?/span>#5低加來說就不大好,因為它要接受#4低加來的凝結水。在有的系統中,上一級低加來的凝結水流量波動不太大,對本系統干擾不大。而如果上一級來的流量波動大,足以大幅度影響本系統的水位的時候,就必須要關注系統耦合了。

              解決的辦法前面已經說過,加一個前饋??梢詫?/span>#4低加的輸出增加一個流量測點。然后把此流量信號作為本系統的前饋??墒窃黾恿髁繙y點涉及到安裝問題。如果用流量孔板測量,需要尋找一個數米長的直管段,擁擠的汽機空間不一定能夠找到這么一個直管段;還需要投入一定的費用購買流量孔板和變送器。所以往往許多廠礦沒有流量測量裝置。那么,我們可以讓#4低加輸水的執行器反饋作為#5低加水位的前饋信號,雖然不太好,將就著用吧??刂撇呗栽砜驁D如下:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              也有人會說:前饋信號到底能帶來多大干擾,需要對干擾情況進行調節的。這個問題在副調的PID調節器內就可以解決。修改比例帶的大小就可以解決。不過也有很多的人傾向于給副調的測量值加上一個系數。也行??刂撇呗栽砜驁D如下所示:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

               

              五、幾個問題:

              1、為什么要用串級調節,而不能用單PID,在單PID的輸出疊加前饋信號?

              因為跟蹤不好實現。具體道理,在第2-11節,《比例積分微分綜合整定》里面咱們已經說過。

              2、死區的設定

              前面講過,死區的設置可以有效避免執行器的動作次數,提高執行器的壽命。但是死區設置過大,不但會影響調節系統的調節精度,而且會造成調節滯后,影響系統穩定性。下圖就是死區過大影響系統穩定性的例子:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              死區過大影響系統穩定性

              那么,死區設置多少合適呢?一般來說,對于高低加系統,其總量程都在10002000mm之間,可以在設定值±1020mm之內不運算。那么死區可以設置為:

              1020/(10002000)=0.52%

              在一般的PID調節器內,死區往往是百分量。所以就可以省寫為0.52。

              如果實際整定過程中,還發現死區過大,可以設置更小。

              3、死區過大的判斷

              那么怎么判斷調節系統是因為死區過大造成的不穩定?

              很容易。我們可以觀察被調量和輸出的曲線。當死區存在的時候,輸入偏差在死區以內,調節器的輸出曲線是一條水平的直線。如果系統不穩定,并且水平直線過長,就可以判定為死區過大。

              當被調量開始回調的時候,輸出也跟著回調??墒腔卣{到一定的地步,輸出不變了,為什么?死區的存在所致。如果系統不能穩定,死區過大,死區的存在導致回調滯后,下一個回調的波峰推遲出現。如果系統能夠穩定且波動較小,說明死區設置合理。合理的死區幾乎不會造成回調滯后。

              引起調節滯后的原因有很多種,最主要的是積分時間過小和死區過大。要注意二者之間的區別。 

              六、偏差報警與偏差切除

              我們搞自動調節系統,目的就是為了讓系統能夠安全穩定運行??墒侨绻坏┏霈F意外,我們必須要有一個偏差報警和保護功能。

              現在的調節系統已經比較完善,在調節器內往往都有偏差保護功能。

              所謂的偏差保護,就是當調節器的輸入偏差大到一定值的時候,要把自動切換到手動狀態的功能。

              如果調節器內沒有這個功能,就需要我們在控制策略中添加該功能。

              除了被調量與設定值的偏差保護外,還有個輸出與反饋的偏差保護功能:當調節器的輸出與執行機構的反饋大到一定值的時候,說明執行機構出現了故障,要么執行機構誤動,要么拒動,或者反饋故障。發生這樣的異常,也必須要把系統切除到手動狀態。

              切除到手動狀態,一方面是保護系統不致出更大的問題;另一方面是提醒運行操作員,系統出現故障,需要手動干預;同時需要檢查系統,消除缺陷。 

              七、閥門線性

              調節閥的流量特性,是指介質流過閥門的流量,與閥門的開度之間的對應關系,也稱調節閥的靜態特性。對于調節閥門的線性,是自動調節的一個不可忽視的問題。一般來說,閥門的線性可以包括四種:直線型、等百分比型、拋物線型、快開型。

              這四種閥門特性在閥門設備方面的實現,完全與閥芯的形狀有關。下圖是四種流量特性的閥門形狀:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              圖中,1、直線型。2、快開型。3、等百分比型。4、拋物線型。

              上面的右圖是理想狀況下其流量特性??紤]到閥門有漏流,所以其零點上移。在實際應用中,工況復雜,流量特性變化很大。下面詳細說說。

              1、 直線型

              閥門的開度h與閥門的質量流量G成正比關系。即:

              G=Ch+Gm

              C——常數

              Gm——閥門的最小流量。調節系統中,一般Gm=0.

              直線型調節閥不管閥門在多大開度,當閥門開度改變的時候,引起的流量變化的絕對值基本不變。

              假如行程為10mm的閥門,最大流量是10t/h,閥門最小流量為0 t/h。直線型的閥門在開10%的時候,閥門位置是1mm,流量是:

              10*10%=1t/h;

              閥門開度為50%的時候,閥門位置是5mm,流量為

              10*50%=5t/h。

              直線型閥門的好處是,不管閥門開度為多少,流量變化比較固定。

              直線型的適用場合一般有以下幾個條件:

              a、管道壓力變化小,幾乎恒定;

              b、工藝系統的主要參數變化呈線性,也就是說有多大的流量就會對被調量有多大比例的影響;

              c、改變開度的時候,閥前后的差壓變化較小。小的差壓變化可以保證閥門保持直線型;

              d、外部干擾較小,可調范圍較小。

              直線型的閥門線性如下圖A所示:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              2、 等百分比型

              閥門質量流量G與開度h始終呈固定的百分比關系。即:

              dG / dh = CG

              積分后得到:

              H=1/C ln (G / Gm)

              同樣的,假如行程為10mm的閥門,最大流量是10t/h最小流量為0t/h。當閥門開到10%的時候,其流量為:

              10*10%*10*=0.1t/h

              當閥門開到50%的時候,其流量為:

              10*50*50%=2.5t/h

              等百分比型閥門的相對開度與流量呈對數關系,故也有的地方稱等百分比型閥門為對數特性閥門。

              等百分比型閥門的適用的場合為:

              a、   實際可調范圍大;

              b、    開度變化,閥前后的差壓變化相對較大;

              c、    管道系統壓力損失大;

              d、    工藝系統負荷大幅度波動;

              e、    調節閥經常在小開度下運行。

              等百分比型的閥門線性如圖B所示。

              3、 拋物線型

              流量G與開度h的平方按比例關系變化。在坐標圖上呈現出拋物線形狀。即:

              G= Ch2 +Gm

              拋物線型的閥門線性如圖C所示。

              在調節系統中,閥門的調節需要近似線性,或者在某一段開度內近似線性,以方便調節,所以,直線型和等百分比型較為常見。而拋物線型因為閥門在較小的開度內流量變化劇烈,較大的開度內閥門幾乎又不變化,所以比較少用。 

              上面所說的選擇閥門線性的方法僅僅為經驗描述。為了讓大家完全領會,我們有必要列出教科書中的閥門線型選擇方法(本節以下內容參見《鍋爐設備及其系統》,華東六省一市電機工程(電力)學會編,中國電力出版社,第378~379頁)。首先我們要搞明白三個概念:

              內特性曲線:調節閥本身的特性曲線稱為內特性曲線。

              外特性曲線:除了該調節閥外,這個閥門所在管道系統的工作特性曲線。

              可以看出:整個管道的閥門特性曲線是內特性曲線和外特性曲線的綜合。

              S值:調節閥在全開時候的壓降△pv于整個管道系統(包括調節閥)壓降△p的比值。即:

              S = pv / p

              S是選擇閥門線性的一個重要指標。

              S0.8的時候,說明加在調節閥上面的壓降比較大,壓降可以有效保證閥門近似為直線特性。

              S0.8的時候,閥門前后的壓差與整個管道的壓差顯得比重較小,閥門在一定開度下,流量要比線性開度的流量大。如果沒有閥門自身的線型的約束,節流處的內特性曲線近似于拋物線。

              S0.4的時候,流量更近似拋物線,流量上升的更快,所以,我們需要閥門線型來約束,使得流量更加線性。這時候等百分比曲線與拋物線的疊加,結果是的流量線型基本上近似于直線。 

              調節系統中,調節系統的波動的劇烈幅度大致可以分為三種:a、被調量與設定值的偏差大??;b、被調量波動的速度;c、干擾的大小和速度。在這三種情況下,我們需要針對波動的劇烈幅度進行可控制的調節,所以對于調節系統來說,我們希望在閥門的實際開度下,流量變化是均勻的,連續可調的。所以,我們選取閥門線形的依據,就是如何能夠使得實際流量與閥門實際開度更成固定的比例關系,在坐標圖上更像直線。這就是我們對閥門選型的基本思想和依據。

               

              3-5 汽包水位調節系統        

              現在,大容量高參數的機組多采用直流爐。直流爐沒有汽包,所以不用考慮汽包水位調節。但是國內低參數機組還大量存在。300MW機組中,也還有一些汽包爐。對于汽包爐,最重要的自動調節系統之一,就是汽包水位三沖量調節系統。

                 

              一、任務與重要性

              任務:

              1、維持汽包水位在允許范圍內。正常水位一般是汽包中心線以下100200mm處。

              2、保持給水流量穩定。給水流量要劇烈波動,不光影響執行機構,還影響省煤器和給水管道的安全運行。

              重要性:

              這個似乎不用多說,都知道它非常重要。上世紀八十年代末期,河南新鄉某電廠汽包水位自動失靈,監盤不得力沒有發現。水位一直上升到滿水,導致過熱蒸汽中含水量增加。濕度較大的蒸汽進入汽輪機后沖刷汽輪機葉片,導致應力不均。最終汽輪機飛車,汽輪機大軸飛出汽缸外殼,飛離汽輪機幾十米。整個機組徹底報廢。該操作員住進監獄,廠長被廢為庶人。慘痛!

              有時候想想搞自動的也挺可怕的,一不小心竟然跟機組的安全聯系到一起了。

              我曾經親身經歷過一件操作失誤,現拿出來跟大家分享(心有余悸的分享?。?/span>

              當時我所整定的機組是200MW級中間倉儲式鍋爐。640t/h定速泵。依靠給水調節門調節給水流量,從而調節汽包水位。那時候還沒有DCS操作系統。用的是國電智深的EDPF-3000集中控制系統。運行操作盤還保留有操作器。

              我當時正在整定參數,一邊思考問題。設置參數的時候,把比例增益少寫入了一個小數點!不是少寫,而是國電智深的操作鍵盤很不靈敏,那個小數點按下去后,沒有反應。結果比例增益本來是1.5,確認后變成了15!馬上造成系統震蕩。

              當時我反應還是比較快的,馬上快速進行一系列操作:手動干預操作器,切自動為手動,自己手動干預操作器,操作給水調整門恢復正常,且比正常值高有10%左右(具體數值沒記?。?,以彌補流量突降帶來的損失。完成這一系列操作之后,我才有時間舒了口氣。當時汽包水位還沒有來得及波動,水位隨后來了一個小波動后顯示正常?!蹅兦懊嬲f了,自動控制人員甚至要比操作員更熟悉某些系統的操作,一方面是因為判斷參數的需要,另一方面,呵呵,這個還是不說了。

              當時的操作員在一旁看到了我的一系列動作,用很復雜的眼神看了我一眼。記憶猶深吶!

              以后在我整定參數的時候,一定會注意多看一眼小數點和具體數值,才敢確認。

              同志們,接受我的教訓啊。在你沒有熟悉調節系統之前,千萬不要隨便去整定非常重要的自動調節系統,雖然我當時比較熟悉了,還一不小心會出錯。這就是第三章我先講述高低加水位調節系統的原因——雖然不能說不重要,但是它對參數沒有那么敏感,出了問題還有補救的時間。建議整定參數先從低加水位開始。 

              二、鍋爐汽包

              鍋爐就好比一口大高壓鍋,下面添著柴火,中間加著水,上面抽著汽。

              鍋內的水位是什么樣子呢?鍋里面一直在咕嘟沸騰著,有大量汽泡往上冒,所謂的汽包水位,就是包含了大量汽泡的水的高度。汽泡產生的多少有兩個因素:火燒得旺不旺,和鍋內壓力有多高?;馃迷酵?,水里面產生的汽泡就越多;鍋內壓力越高,壓迫水里面產生的汽泡也越少。

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              1、給水管。2、給水調節閥或調速泵。

              3、鍋爐加熱器。4、汽包。5、過熱器加熱管道。

              咱們都知道水的沸騰點與當地大氣壓有關。在青藏高原,煮面條就難。因為高原上大氣壓力低,容易產生汽泡,容易沸騰,沸點就低。而高壓鍋燉雞為什么容易爛?因為鍋內壓力高,沸點高,肉就好爛。

              那么如果某一時刻水面下汽泡突然增多,那有兩個可能:1、此時下面柴火燒得旺,水里面產生的汽泡多;2、此時鍋內壓力降低,汽泡產生多。

              汽泡產生多了,帶來一個現象就是汽泡混合在水中,把水面也抬高了。 

              三、虛假水位

              柴火多,燒得旺,水位升高,這是實打實的升高了。還有一種升高是虛假的升高:

              假如是蒸汽流量突然增加,進水量還沒有來得及改變,出汽量先增加了,進的少出的多,水位應該降低。實際情況不是這樣的。

              大鍋里面的蒸汽減少,鍋內壓力降低。導致水里面產生的汽泡增多,汽泡哄抬著水位升高了。

              矛盾出來了。出氣量增加水位不降反升,反升的水位叫做“虛假水位”。

              虛假水位不僅僅是指水位虛高,也可以指水位虛低。假設汽機調門突然下關,蒸汽擠在一起壓力升高,鍋內壓力升高,水位降低??墒钦羝髁拷档蛯е逻M水不變出汽減少,水位要增加的的。這就是水位虛低。

              那有人說了:給水泵增加出力導致給水壓力增大,也應該干擾水位的。恩,是這樣的??墒悄墚a生虛假水位的前提條件是:干擾來得很快很猛,造成一瞬間汽泡大量增加或減少,產生虛假水位。而給水泵產生的給水壓力干擾沒有那么快,汽泡變化沒有那么猛烈,所以產生不了虛假水位。包括鍋爐燃燒,都會導致鍋爐壓力改變,但是都不能造成虛假水位。

              虛假水位讓自動調節很為難。本來負荷升高應該增加給水量,可這時候自動調節系統明明看到水位偏高了,水位偏高了就要減少給水量,這樣一調節,最終讓水位變得更低。

              所以,要調節水位,必須要考慮虛假水位。

              四、汽包水位的測量

              汽包水位的測量是個很重要很麻煩的問題。一般來說,從概念上講,調節系統的被調量不要求太精確,只要求趨勢準確就可以了??墒菍τ谄?,有許多地方測量誤差較大,設定值的設定就要斟酌了。如果誤差足夠大,對系統的安全性是有很大影響的。安全性降低,自動當然也受到危險。

              汽包水位的測量方式有很多種。常見的有電接點水位計、云母水位計電視監測裝置、平衡容器差壓測量變送器。

              1、電接點水位計測量直觀可靠??梢赃h傳,如果愿意,可以進入DCS。但是因為該測量方式屬于間隔式測量,不能連續不間隔發送水位信號,故只作為一個檢測手段,不能作為調節系統的被調量。

              電接點測量方式也有測量誤差的。因為測量筒伸出汽包之外,溫度會比真實的汽包水位有所降低。溫度降低,密度增大,故水位會有所偏低。目前,已有內置式電接點水位計,可以彌補這個缺點。

              2、云母水位計也是用連通管引到汽包之外,用云母顯示實際的汽包水位,然后通過攝像頭傳到遠方。云母水位電視監測裝置可以顯示連續信號,顯示也比較可靠,只是不能轉化為電信號,所以也不能作為調節系統的被調量來用。

              目前也有一種磁翻板液位計,通過攝像頭傳遞到遠方。原理同上。

              3、平衡容器差壓變送器測量是目前應用廣泛的,作為調節系統被調量的測量方式。

              4、我們知道,測量液位內部的的壓力,可以反映液位的高度。在一般的開式容器中,容器內的環境壓力變化微小,相比于液位高度,環境壓力變化基本可以忽略不計。所以,開式容器或者是容器內環境壓力基本沒有變化的容器,其液位測量基本上使用壓力變送器測量。

              但是火電廠的汽包水位內,環境壓力是經常波動的。如果用單純的壓力變送器的話,不能反映水位的變化。為此人們設計了雙室平衡容器。

              平衡容器汽包水位測量方式進行了多次改進。在改進的過程中,主要的測量方式有:雙室平衡容器、具有壓力補償的平衡容器、單室平衡容器等。目前,應用廣泛的是單室平衡容器。測量也較為可靠。

              不管哪種平衡容器測量方式,都是把平衡容器中的高度差轉換成電信號。下面繪出了單室平衡容器的測量原理圖:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              圖中,平衡容器給測量提供了一個參比壓力,它給差壓變送器提供了正壓側壓力P+。汽包內的水通過管路進入變送器的負壓側,負壓側的壓力反映了水位的變化。

              當汽包內部環境壓力改變的時候,正壓側和負壓側同時感受到了壓力的改變,兩者相減,得到了純粹的水位波動量。這個純粹的波動量就是汽包水位了。

               

              五、影響汽包水位測量波動的因

              一般情況下,我們經常把測量誤差和測量偏差兩個概念混淆。

              一種是從取樣點出發,一直到DCS或者其它顯示單元,由于這一段原因所產生的誤差,我們可以稱之為測量誤差。

              一種是在汽包內部波動狀況不一致,而造成變送器產生誤差的“感覺”,我們可以稱之為測量偏差。

              影響汽包水位測量波動的因

              1、溫度壓力:

              由上面的敘述,我們雖然可以得到水位純粹的波動量,但是這個波動量還是要受到其他因素影響的。主要的影響因素是水的密度。上圖中,雖然管路中的密度變化可以相互抵消,但是正壓側的密度和汽包內水的密度是有差別的。一則因為平衡容器內部溫度改變密度也會改變,再則汽包內壓力改變密度也會改變。所以影響汽包水位測量的重要因素是壓力和溫度。

              平衡容器內水的密度基本上無法準確測量,我們要知道其密度,可以根據溫度壓力來計算出來。目前的DCS系統都有成熟的壓力溫度修正公式,此處不做詳解。

              上面的敘述我們可以知道:溫度壓力影響的是測量誤差。

              2、水位的平衡

              汽包內的水位是一個動態的平衡。一方面汽包下側的水大量蒸發,會引起水位下降;另一方面水冷壁的水不斷補充,維持平衡。水位的平衡除了蒸發與補充以外,還有一個重要的因素:水面下氣泡量。氣泡暫態增多,水位就會暫時增高,反之下降。影響氣泡量的最主要的因素有兩個:汽包壓力、吸熱量

              汽包壓力增高,使得汽包內水下的氣泡量減少,水位就會暫時降低。反之,如果汽包壓力降低,暫態水位就會升高。這一點似乎不大容易理解。其實生活中我們也會遇到這樣的情況:我們從商店里面購買的汽水或者啤酒,未開瓶的時候,瓶內壓力很大,瓶蓋一打開瓶內壓力急劇降低,汽水或者啤酒中中大量氣泡逸出,造成瓶內暫態水位急劇升高,造成汽水啤酒大量外溢。

              同樣的,吸熱量增加或者減少也會造成汽泡量的急劇改變,也會造成暫態水位的改變。

              我們可以看出:上面的敘述是測量偏差,它是由引起水位本身波動所引起的。

              3、燃燒工況對水位測量偏差的影響

              燃燒工況的改變其實就是吸熱量的改變。它直接影響到氣泡量的改變,從而影響暫態水位。我們在此具體分析可能影響的因素:

              磨煤機啟停。磨煤機的啟停對鍋爐燃料量、進風量都會有影響,如果能造成火焰中心偏移從而大幅度影響燃燒使得水位改變。

              空氣動力場。一二次風不均衡,和氣流剛性的影響,導致火焰“燒偏”,火焰中心移動,使得左右水位測量發生偏差。

              燃燒器擺角改變。擺角導致火焰中心便宜。

              水冷壁結焦影響。由于水冷壁結焦導致兩側吸熱不均。

              吹灰影響。吹灰器啟動后,導致水冷壁結焦突然脫落導致兩側水冷壁吸熱不均。

              煙氣擋板開度的改變。擋板開度改變會影響煙氣流速改變,從而影響汽水系統的吸熱,進而影響汽包水位。

              上面的分析說明:燃燒增強會讓水位升高。但是這個升高是暫時的。水位升高必然會影響調節,使得給水量減少,汽包水位還會降低。所以我們可以很勉強的說:燃燒工況的改變會產生虛假水位。為什么說勉強呢?在下一節咱們會說這個問題。

              以上是側重于對鍋爐側燃燒工況的分析。鍋爐側燃燒干擾,一方面會影響汽包水位的改變,另一方面會影響到左右側汽包水位測量的偏差。在這一方面思考較少的工程師們,往往會對汽包水位偶爾左右側偏差大感到棘手。這是因為沒有細致分析燃燒干擾因素的原因。

              燃燒的干擾往往伴隨著汽包左右側測量偏差的增大。下面要從機爐平衡的角度來說說影響汽包水位的因素。機爐的供需平衡往往直接影響汽包水位,而基本上不影響測量偏差。 

              六、汽包供需平衡對汽包水位影響

              從供需平衡的角度講,歸納起來,影響汽包水位的因素可以分為兩大部分:鍋爐側和汽機側。

              汽機側是蒸汽量的改變,影響最麻煩,因為它有虛假水位的產生。

              如果是爐跟機控制方式的話,汽機調節負荷,那么機組負荷也算是汽機側的干擾。

              汽機側干擾都是鍋爐外部的干擾,統稱外擾。外擾的種類比較少,但是影響很大。

              鍋爐側的干擾因素很多。給水泵轉速的變化,燃燒的變化,進煤量的變化,減溫水量的變化,閥門線性的惡化,機跟爐方式下的負荷變化,都會影響到蒸汽壓力。這些可以通稱為內擾。內擾的種類很多,但是影響,也很大。細分起來,內擾包括:

              執行機構與傳動方面:執行機構的線性、死區、空行程、回差、執行機構及閥門的特性曲線

              煤量變化:磨煤機、排粉機的啟停,給粉機的啟停、轉速波動等。

              系統介質參數發生變化:指給水壓力、蒸汽壓力變化,導致給水流量變化。

              上述問題都會對系統的調節造成干擾。甚至,上述的情況在運行過程中,不是一成不變的,介質參數隨時發生變化,其它參數可能緩慢發生變化?;痣姀S其它調節系統中,可能可以不考慮這些變化,對于汽包水位自動調節系統,就不能不考慮。在一個中等容量的機組中,一般汽包水位對給水流量的變化非常敏感,流量變化10/小時左右,就會造成水位逐漸上升。而一般執行機構動作1%的開度,就足以造成10/小時的流量變化。

              還有個比較特殊的問題,咱們需要說明:一般的教科書上講:燃料量的增加也會導致虛假水位。具體的機理是這樣的:

              假如燃料量突然增加,蒸發強度增加,如果汽機調節閥不改變,則汽包壓力升高,蒸汽輸出量增加。由于給水流量沒有變化,則蒸發量大于給水量,水位應該下降。但是因為汽包內汽泡增多,導致水位虛高,形成“虛假水位”。因為蒸發量導致改變,所以應該算“外擾”。這個虛假水位更輕些,延遲的時間更長。

              對于這個問題,我感覺不是這樣的。

              首先,假如燃料量徒增,蒸發量增加,前面說了,汽包水位會暫時升高。

              而此時不會發生“如果汽輪機調門不變化”。因為如果蒸發量和汽包壓力增加,而調門如果不變化,就會引起負荷升高。負荷超高必然要關小汽機調門。關小調門導致汽包壓力更高,汽包壓力增高,又會導致汽包水位“虛低”,產生了虛假水位低。

              綜合起來,水位在此時會產生不容易抑制的波動。

              我們在這個角度不應該孤立的看待系統。各個系統都是相互影響的。蒸發量大必然影響到汽機調門,燃料量改變必然影響到汽包壓力。

              那么我們應該把燃燒的擾動歸納為內擾還是外擾呢?教科書中說它屬于外擾。我覺得這個問題其實很麻煩。在影響到水位之前,它沒有直接影響到蒸汽流量,所以不能算外擾。如果說它影響到蒸汽壓力增高導致了虛假水位,那么說明它存在外擾的因素;同時它又直接影響的汽包內部水泡的產生,所以也應該算內擾。并且內擾在先,外擾在后。同時,不管是內擾還是外擾,水位的改變必然會引起對給水量的調節。

              可是這個所謂的“內擾”又很特殊。特殊在哪里呢?咱們下一節再說。

              前面說了,所有這些干擾因素都可以歸納為兩大類:內擾和外擾。

              有人會問:你直接說擾動包含內擾和外擾多簡單,帶我們繞迷魂陣吶?

              不是的,搞工程的人,尤其是咱們搞自動化控制的人,一定要善于把復雜的事情編程簡單的事情,千萬不要化簡單為麻煩,那樣你會越來越糊涂的。

              可我之所以這么詳細說明,原因在后面。大家接著看。

               

              七、制定控制策略

              我們制定調節系統的控制策略有一個基本方向:有什么樣的干擾就制定什么樣的抑制干擾的對策。就像王二嫂和面,面多了添水水多了加面。

              前面分析了所有影響汽包水位調節的因素,拉拉雜雜十多項。我們總不能針對每一項干擾都制定一個策略,那樣控制策略會變成巨無霸,不僅看起來讓人頭疼,而且參數整定也很討厭。不光汽包水位是這樣的,其它系統也往往有很多干擾因素。所以,僅僅是頭疼醫頭腳疼醫腳還是不夠的,對待控制策略我們還要有一個思路或者原則:盡量歸納各種干擾因素,把各種因素精簡為最少的最重要的幾個參數。也就是說化繁為簡。

              前面說了,各種干擾因素最終歸納為兩大類:內擾和外擾??墒莾葦_和外擾是不可測量的因素。我們應該還可以找到更為簡單有效的辦法。

              不啰嗦了,直奔主題:前輩們幫我們找到了:內擾的代表是給水流量,外擾的代表是蒸汽流量。

              你看,不管是壓力還是燃料,不管是執行機構還是閥門線性,最終都要影響到給水流量上面;不管是負荷還是調門開度還是蒸汽壓力,最終都要影響到蒸汽流量上面。

              而且最為重要的還有對于虛假水位的反應。

              當虛假水位產生的時候,一定是汽輪機調節門改變導致蒸汽流量變化的時候。這個時候先不管他汽包水位是多少,只要看蒸汽流量變化沒有就可以了。假設負荷突升,蒸汽流量突升,蒸汽壓力突降,水位虛高。在調節系統中,副調的蒸汽流量突高,副調輸出增大,以彌補流量變化帶來的缺口,幾十秒后水位雖然產生虛高,輸出還要減小,可是這時候副調的運算已經在一定程度彌補了虛高的損失,最終讓波動抑制在最小。

              從上面分析可以看出:副調的參數設置非常重要??梢赃@樣說:能否消除虛假水位,能否克服各種擾動,關鍵是看副調的參數設置的是否合理。參數設置放在后面,先把控制策略說完整。 

              可是,我們通過給水流量和蒸汽流量可以把各種干擾都包含在內么?教科書上是這樣暗示的。我覺得不一定。上一節說了,燃料量的干擾沒有直接作用于給水流量和蒸汽流量。所以燃料量的干擾僅僅靠副回路是無法消除擾動的。

              所以,汽包水位三沖量調節系統,沒有從理論上克服所有的干擾。幸而,燃料量帶來的干擾是矛盾的。上一節分析了,一方面燃料量直接帶來了內擾類型的虛假水位;另一方面,從蒸汽壓力的改變方面來看,帶來的外擾類型的虛假水位又跟內擾類型的相抵消。

              對于機組整體運行來說,只要機組負荷不改變,燃料量的擾動最終不應該對給水量造成較大影響。如果燃料量長久保持在擾動后的水平,那么給水量的改變也是很小的。

              因為燃料量的干擾不需要給水作過多調節,因而這個擾動可以忽略,基本上主調可以控制穩定。

              那么現在,眉目已經完全顯露:依靠汽包水位、蒸汽流量、給水流量作為汽包水位的調節要素。也就是人們常說的汽包水位三沖量自動調節系統。

              給水流量作為內擾,作為調節系統的反饋信號。蒸汽流量是外擾,作為系統的前饋信號。兩者在調節器的輸入端想減。正常情況下,他們應該相等,有測量誤差導致不相等也沒有關系。我們自動調節系統最關心的,其實不是數值的大小或者準確度,而是數值的波動趨勢。只要趨勢完全能夠反映測量值的波動就可以了。具體控制策略的原理框圖如下:

              【圖文】自動調節縱橫談——從入門到精通之三

              八、捍衛“經典”

              這個控制策略完全可以劃入到經典控制法的行列。我對“經典”兩個字感到很神圣,不是所有的事情都可以說經典的。我平時很討厭某人說什么什么很經典,這個詞已被現在人用的太濫了,玷污了他本來的含義,弄的真正的經典反而讓人感覺普通了。那么什么才叫做經典呢?經典就是那些已經被證明并且普遍在應用、輕易不可被否定的理論或者成就。經典可以被修正,可以被糾偏,但不會被徹底否定。汽包水位三沖量自動調節系統是真正的“經典”。

              我們之所以會不厭其煩地羅列汽包水位的干擾因素,是因為我發現許多人總是要妄圖修改這個控制策略。比如有人說因為減溫水流量取自于給水流量,減溫水的增加會導致給水流量的減少,所以要在控制策略上添加減溫水流量。

              還有人建議:因為機組負荷干擾太大,所以也要添加機組負荷作為前饋。

              就這樣,控制策略越來越復雜,所要調整的參數越來越多,控制效果不見得有多大好轉。

              所以,我要給“經典”兩個字正名。經典之所以叫經典,就是如果沒有非常特殊的情況,是沒有必要去修改的。

              如果你認為這個經典方法應用效果不好,那一定是你參數設置不恰當,而不是需要修改控制策略。

               九、正反作用與參數整定

              上圖中,我們用蒸汽流量減去給水流量,當蒸汽流量增大,需要相應增大給水流量,所以副調應該是正作用;汽包水位升高需要減小給水流量,所以主調是副作用。

              如果我們用給水流量減去蒸汽流量,那么當給水流量增加,輸出應該減小,副調是副作用,而主調就應該修改為正作用。 

              對于系統的參數設置,比較麻煩,下面一步步敘述:

              1、設置副調流量系數

              包括給水流量系數和蒸汽流量系數。這兩個系數沒有固定值。如果副調的比例作用很弱,這兩個系數甚至可以取消不用。之所以要設置系數,是要提醒讀者注意:在調試過程中,切不可先令副調比例作用過強!否則有可能造成系統震蕩,最終導致安全事故。我們可以預設這個系數為0.3左右。

              一般來說,蒸汽流量系數和給水流量系數應該大致相等。穩定工況下,盡量使調節器的輸入端為0. 

              2、設置副調的比例帶非常大,積分時間為無窮大,微分為0,即純比例作用。

              比例作用的大小因系統而異??傮w方向上,應該先把副調比例作用放很小。以防止系統或者副調震蕩。 

              3、設置主調的積分時間為0,比例作用比較弱。

              之所以沒有給出比例作用的具體數值,是因為根據不同的系統,不同的DCS,不同的程序,這個值往往變化很大。

              一般來說,副調的比例帶可以先設為150~600,主調比例帶設為100~200。 

              4、逐漸降低主調比例帶。

              根據觀察結果,逐漸增強比例作用,直到系統接近平穩。

              或者繼續增強比例作用,直到系統接近于等幅震蕩,然后把此時的比例帶除以0.6,基本上接近于可用了。但是對于汽包水位系統,最好不要調到等幅震蕩,因為這樣會使系統處于危險的境地。 

              5、逐漸增強積分作用

              積分作用逐漸增強,能在較短時間(約10分鐘)內消除靜差即可。

              許多人對積分作用特別偏愛,往往給主調的積分作用放得很強。這種方法不僅沒有好處,還會帶來危害。因為在被調量開始強勢回調的時候,需要調節器的輸出也要快速回調,這樣才能使得被調量不會大幅度超調,而這時候如果積分作用很強,積分作用會使得調節器的輸出不僅不回調,而且還可能按照原來的趨勢繼續調節,一直等到被調量和設定值接近相等的時候,才開始回調,這時候已經太晚了,必然造成大幅度的超調。要記?。褐髡{積分的目的是為了消除靜差的。只要系統沒有靜差,積分作用就不必要增強。 

              6、沒有必要使用微分作用

              微分作用可以超前調節,但是該系統完全沒有必要使用。并且因為水位、流量信號大多存在著微小的波動,微分作用會將這些波動放

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