火電機(jī)組順序控制系統(tǒng)工作原理

火電機(jī)組采用分散控制系統(tǒng)時(shí)，一般已具有順序控制系統(tǒng)（SCS)功能。若需獨(dú)立設(shè)置順序控制系統(tǒng)，則要用順序控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

順序控制器是實(shí)現(xiàn)順序控制功能的自動(dòng)裝置。它可以接受人工指令或其他上一級(jí) 自動(dòng)裝置的指令而開(kāi)始工作，也可以在規(guī)定的外界條件滿足時(shí)自動(dòng)開(kāi)始工作，然后根據(jù)預(yù) 定的順序逐步進(jìn)行各階段的控制。它與檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合，實(shí)現(xiàn)順序控制任務(wù)。按 應(yīng)用范圍劃分，順序控制器有固定接線式和通用式（可變式）兩種。

1.固定式順序控制器

固定式順序控制器根據(jù)預(yù)定的控制功能和控制對(duì)象的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行接線，整個(gè)電路形 成后要改變接線是比較困難的，因此僅適用于運(yùn)行規(guī)律固定不變的簡(jiǎn)單順序控制系統(tǒng)。構(gòu) 成固定式順序控制器的電路元件有繼電器和半導(dǎo)體邏輯元件。

繼電器電路的輸入信息由開(kāi)關(guān)或繼電器的觸點(diǎn)組成，輸出信息則由繼電器的觸點(diǎn)以及 觸點(diǎn)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)荷組成。繼電器邏輯電路的基本環(huán)節(jié)如圖3-24所示，圖（a)為“與”回路， 由輸入觸點(diǎn)串聯(lián)再與繼電器繞組聯(lián)接構(gòu)成；圖（b)為“或”回路，由輸入觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成； 圖（c)為“非”回路，邏輯“非”通常用常閉觸點(diǎn)表示。計(jì)時(shí)環(huán)節(jié)可以用來(lái)改變信息的出現(xiàn)時(shí)間，一般由時(shí)間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)時(shí)環(huán)節(jié)的電路如圖3-25所示。

半導(dǎo)體邏輯元件組成的電路，利用各種具有不同獨(dú)立功能的二進(jìn)制邏輯單元組成。zui 基本的邏輯單元及其符號(hào)見(jiàn)圖3-26，“或”單元只有一個(gè)或一個(gè)以上的輸入呈現(xiàn)“1”狀態(tài)， 輸出才呈現(xiàn)“1”狀態(tài)；“與”單元只有所有輸出呈現(xiàn)“1”狀態(tài)，輸出才呈現(xiàn)“1”狀態(tài)； “非”單元只有輸入呈現(xiàn)外部“1”狀態(tài)，輸出才呈現(xiàn)外部“0”； “異或”單元只有兩個(gè)輸入 之一呈現(xiàn)“1”狀態(tài)，輸出才呈現(xiàn)“1”狀態(tài)；“邏輯恒等”單元只有所有輸入呈現(xiàn)相同的狀 態(tài)，輸出才呈現(xiàn)“1”狀態(tài)；“延遲”單元輸出端發(fā)生從內(nèi)部“0”狀態(tài)到內(nèi)部“1”狀態(tài)的 轉(zhuǎn)換相對(duì)輸入端發(fā)生同樣的轉(zhuǎn)換延遲t1，輸出端發(fā)生從內(nèi)部“1”狀態(tài)到內(nèi)部“0”狀態(tài)的轉(zhuǎn)換相對(duì)輸入端發(fā)生同樣的轉(zhuǎn)換延遲t2。

2.可變式順序控制器

可變式順序控制器的控制規(guī)律和順序，可以根據(jù)被控對(duì)象的運(yùn)行規(guī)律在一定范圍內(nèi)任 意改變，因此靈活性較大，通用性較強(qiáng)。目前，一般采用可編程序邏輯控制器（PLC)和可 編程序控制器（PC)，它們是利用微處理技術(shù)將硬接線的邏輯關(guān)系軟件化，它具有繼電器邏 輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能。'某些中、機(jī)還增加了模擬量輸入/輸出、數(shù)據(jù)運(yùn)算（加、 減、乘、除、比較）、計(jì)算機(jī)接口、通信系統(tǒng)、PID控制等功能（PLC無(wú)此功能）。外設(shè)可配備錄音機(jī)、打印機(jī)、CRT?？删幊绦蚩刂破骷瓤梢耘c上位機(jī)連接作分級(jí)控制用，也可以 單獨(dú)用在生產(chǎn)系統(tǒng)或作單機(jī)自動(dòng)化。

可編程序控制器的程序是可以按控制要求重新編寫(xiě)的。因此，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)和 控制對(duì)象，只要更改可編程序控制器的程序即可使用。修改程序只需改軟件，無(wú)需改二次線。

可編程序控制器的系統(tǒng)組成如圖3-27所示，它由PC側(cè)和編程器側(cè)兩部分組成，它們 分別由一臺(tái)風(fēng)格不同的微型機(jī)構(gòu)成。

PC側(cè)由電源，主機(jī)和輸入、輸出模塊組成。主機(jī)包括中央處理器（CPU)及控制電路。 可改寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器（EPROM)內(nèi)存放著掃描程序及輸入/輸出（I/O)管理程序，讀寫(xiě)存儲(chǔ) 器（RAM)內(nèi)存放著用戶程序。順序掃描程序基本分三段執(zhí)行：輸入信號(hào)（按鈕、限制開(kāi) 關(guān)、繼電器接點(diǎn)等）讀入活動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)，一直保持到下一次該信號(hào)輸入時(shí)為止（即一個(gè)掃 描周期）；根據(jù)讀入的輸入狀態(tài)進(jìn)行邏輯解讀，按用戶程序得出正確的輸出；把邏輯解讀的 結(jié)果通過(guò)輸出模塊，輸出給外設(shè)的繼電器或現(xiàn)場(chǎng)的電磁開(kāi)關(guān)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行一 次掃描程序的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期，全部輸入、輸出狀態(tài)的更新時(shí)間也為一個(gè)掃描周期。

邏輯解讀可用圖3-28所示的硬件框圖來(lái)說(shuō)明：①地址記數(shù)器順序地讀出用戶程序地 址。②地址記數(shù)器所決定的用戶程序讀入譯碼器，讀入內(nèi)容為程序中的一個(gè)指令（包括元件類型、編號(hào)、符號(hào)三部分）。③指令的符號(hào)部分送入運(yùn)算器。④該元件的輸入狀態(tài)已存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)區(qū)，把它送進(jìn)運(yùn)算器。⑤、⑥把結(jié)果通過(guò)輸入、輸出控制部分送到數(shù)據(jù)區(qū)。

編程器的主要作用是為PC編 程，也可以監(jiān)控PC的工作狀態(tài)。通 常一臺(tái)編程器可以為多臺(tái)PC編程， 它常帶有鍵盤、CRT、磁帶機(jī)、打字機(jī)等設(shè)備。

可編程序控制器的編程方法，一 般采用簡(jiǎn)單的繼電器接點(diǎn)圖（梯形圖），按工藝流程編制，其程序是用編程器輸人的。梯形圖由常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、輸出線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器 以及算術(shù)運(yùn)算功能等元素構(gòu)成，這些邏輯元素串聯(lián)和并聯(lián)的梯級(jí)數(shù)不受限制。

在火力發(fā)電廠中，可編程序控制器已應(yīng)用于制粉、輸煤、除灰、吹灰等熱力系統(tǒng)中，作 為順序控制的核心部件。常用PC的主要規(guī)格及性能見(jiàn)表3-29。 

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