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1、编 写 人：李柏满 培 训 人：李柏满 班 组：热控炉控班,课件名称:PID调节器及协调控制系统介绍,四、几个典型问题的分析,培训内容,一、PID调节器简介及动态仿真,二、单元机组负荷控制系统综述及控制对象动态特性,三、协调原理介绍,PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例单元 P、积分单元 I 和微分单元 D 组成。通过Kp， Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。 PID 控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据
2、达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定。可以通过数学的方法证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下，一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。,一、PID调节器简介及动态仿真,1、PID调节器介绍,2、西门子TXP系统PID调节器原理方框图,西门子TXP系统PID调节器的数学描述：,3、PID调节器动态仿真,乘法调节器仿真示意图,乘法调节器仿真效果图,加法调节器仿真示意图,乘法调节器仿真效果图,3、PID调节器简单应用仿真,（1）、调节对象特性,（2）、PID仿真框图,（3）、PID
3、仿真效果,调节器参数合适,调节器参数不合适,对于温度系统：P（%）20-60，I（分）3-10，D（分）0.5-3 对于流量系统：P（%）40-100，I（分）0.1-1 对于压力系统：P（%）30-70，I（分）0.4-3 对于液位系统：P（%）20-80，I（分）1-5 参数整定找最佳，从小到大顺序查 先是比例后积分，最后再把微分加 曲线振荡很频繁，比例度盘要放大 曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳 曲线偏离回复慢，积分时间往下降 曲线波动周期长，积分时间再加长 曲线振荡频率快，先把微分降下来 动差大来波动慢，微分时间应加长 理想曲线两个波，前高后低4比1 一看二调多分析，调节质量不会低,（4
4、）、PID调试口诀,1、单元机组负荷控制系统综述,二、单元机组负荷控制系统综述及控制对象动态特性,单元机组负荷控制对象结构示意图,燃烧率,B,锅炉,PT,D,NE,汽轮机,发电机,去电网,T,2、协调画面介绍,3、锅炉燃烧率阶跃扰动下的动态特性,锅炉燃烧率B阶跃扰动时，如果保持汽轮机调门开度T不变或保持汽轮机的进汽量不变，所得到的主蒸汽压力和输出电功率的响应曲线完全不同，如左图所示：,4、以锅炉跟随为基础的协调控制方式,特点：这种控制方式是以降低机组对负荷的响应性能为代价换取汽压控制质量的提高，其结果是同是兼顾适应负荷和稳定汽压两方面的控制品质,5、以汽机跟随为基础的协调控制方式,特点：这种控
5、制方式是充分利用锅炉的蓄热能力，适应负荷变化的能力提高。但是，这种调节方式是以加大汽压动态偏差作为代价来换取功率响应速度的提高。,6、机炉综合型协调控制方式,特点：这种控制方式是中，锅炉控制器和汽机控制器同是兼顾调功和调压，可以维持汽压在允许的范围内，是机组能尽快适应外界负荷的要求。,7、经典系统控制系统,三、协调子系统原理介绍,1、锅炉主控介绍,锅炉主控的任务： （1）根据当前负荷要求，生成锅炉能量需求指令，并分配给锅炉的重要辅机。 （2）配合汽机主控快速响应电网负荷要求。,锅炉主控系统相当于负荷指令回路与锅炉燃烧控制系统的接口。它能够完成单元机组在各种工况下的控制功能，协调锅炉出力与负荷指
6、令之间的匹配关系。,2、汽机主控介绍,汽机主控的任务： （1）根据当前负荷要求，生成汽轮机能量需求指令。 （2）配合锅炉主控，在快速响应电网负荷要求的前提下，保证锅炉主要工况的稳定。,汽机主控系统是机组负荷指令回路与汽轮机数字电液控制系统(DEH)的接口。它能够完成单元机组在各种工况下的控制功能，协调汽轮机出力与锅炉出力的匹配关系。,3、协调控制系统原理简化方框图,4、机组主汽压力设定值形成回路介绍,单元机组的运行方式按主汽压力给定值不同，有定压运行与滑压运行之分。定压运行是指机组在不同工况运行时，依靠改变调门开度来控制机组的实发功率。该方式的运行工况稳定，但节流损失大。,滑压运行，是指压力给定值是随负荷变化的，整个运行过程中，汽机调门全开，机组功率的变化主要依靠汽机进汽压力来实现。滑压运行时，随着汽压的变化，锅炉的蓄热也在变化。当负荷变化时，锅炉增加的煤量不仅要满足负荷的增量，还要满足锅炉蓄热的变化。显然，这个过程相对定压运行来说要长得多。为了，满足电网负荷快速响应的要求，不宜采用纯滑压运行。,（1）、定、滑压运行特点介绍,（2）、主汽压力设定值曲线,在低负荷运行时，为保证锅炉燃烧的稳定，应用定压运行。在高负荷运行时，机组的工况接近设计的经济工况，滑压运行的效益不显著。同时，为提高机组对负荷的响应能力，应用定压运行。如右图所示：,四、几个典型问题的分析,谢谢大家！,
