一、自動控制的基本概念

1、給定值：根據(jù)生產過程的要求，規(guī)定被調量應達到并保持的數(shù)值。電廠一般由運行人員在計算機上的軟手操上設定，為防止運行人員誤操作給實際生產過程造成后果，一般由熱工人員在系統(tǒng)組態(tài)調試時對該設定值進行合理的上下限限幅。

2、開環(huán)控制系統(tǒng)：也稱為前饋控制系統(tǒng)，是控制設備和控制對象在信號關系上沒有形成閉合回路的控制系統(tǒng)。也就是說，其被控量沒有反饋到控制設備的輸入端。它的特點是按擾動進行控制，結構簡單，精度差，只能克服單一擾動。

3、閉環(huán)控制系統(tǒng)：也稱為反饋控制系統(tǒng)，它的被控量信號反饋到控制設備的輸入端，成為控制設備產生控制作用的依據(jù)。只要被控量與給定值之間有偏差，控制設備就要對控制對象施加作用，直到被控量符合要求止。它的特點是基于偏差，消除偏差，可以克服各種擾動對被控量的影響。由于控制作用落后于干擾，因此相對來講控制不及時。

4、復合控制系統(tǒng)：它是開環(huán)控制和閉環(huán)控制組合的一種控制系統(tǒng)。

5、擾動：引起被調量偏離給定值的各種因素。按擾動的來源又分為內擾和外擾；內擾是指發(fā)生在閉環(huán)系統(tǒng)內部的擾動，是調節(jié)通道引起的擾動，是系統(tǒng)本身的；外擾是指發(fā)生在閉環(huán)系統(tǒng)外部的擾動，是人為加入的擾動，常用于進行擾動試驗。

6、定值擾動：在控制系統(tǒng)參數(shù)的整定中，常用給定值階躍擾動來檢驗控制系統(tǒng)的靜態(tài)偏差是否符合工藝系統(tǒng)的要求。

7、負荷擾動：在控制系統(tǒng)的參數(shù)的整定中，常用負荷階躍擾動來檢驗控制系統(tǒng)的動態(tài)偏差是否符合工藝系統(tǒng)的要求。

8、靜態(tài)偏差：是指調節(jié)過程結束后被調量的實際值與給定值之間的偏差。

9、動態(tài)偏差：是指調節(jié)過程中被調量與給定值之間的*大偏差，它表示被調量短期偏離給定值的程序。它和靜態(tài)偏差反映調節(jié)過程的準確性。

10、衰減率：衰減率這個指標是一個與控制系統(tǒng)穩(wěn)定性有關的概念。通常所說的控制系統(tǒng)是穩(wěn)定的，是指控制系統(tǒng)受到干擾作用后，系統(tǒng)的平衡被破壞，在控制設備的控制作用下，控制系統(tǒng)能恢復到一個新的平衡狀態(tài)，稱為穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。穩(wěn)定的控制系統(tǒng)被控參數(shù)和控制參數(shù)的過渡過程曲線*后趨向平衡；不穩(wěn)定的控制系統(tǒng)過渡曲線是漸擴的，無法恢復平衡?，F(xiàn)場中希望過渡過程曲線如圖9-1所示。

控制系統(tǒng)的穩(wěn)定程序可以用衰減率    這個指標來衡量，定義如下：

               φ=(y₁-y₃)/y₁=1-(y₃/y₁)

式中，y1和y3是被控參數(shù)從新穩(wěn)定值ym量起的**和第三波峰值。

衰減率    和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關系如下：

（1）  =1，即y3=0：過渡過程為不振蕩過程；

（2）  =0，即y1=y3：過渡過程為等幅振蕩過程；

（3）0<  <1，即y1>y3：過渡過程為衰減振蕩過程；

（4）  <0,即y1<y3：過渡過程為漸擴振蕩過程。

多數(shù)熱工生產過程要求衰減率在0.75-0.9之間，即**波峰與第三波峰之比在4:1-10:1之間。

11、遲延：調節(jié)對象在受到擾動后，其被調量并不立即發(fā)生變化，而要經過一段時間后才發(fā)生變化，這種特性稱為遲延。

12、閥門特性試驗：調節(jié)閥門靜態(tài)特性（理想流量特性）是指當調節(jié)閥門前后壓差一定時，介質的相對流量與閥門相對開度的關系；調節(jié)閥門的工作特性是指在實際生產過程中，調節(jié)閥門前后壓力差是變化的，這種情況下的相對流量和相對開度的關系。閥門特性試驗是在負荷和運行工況穩(wěn)定的情況下，由運行人員在全行程內分5-10點按開啟和關閉兩個方向進行，看*大流量，漏流量、變差流量、控制死行程、流量變化的飽和區(qū)、有效行程內的流量變化率是否符合要求。

13、全行程時間：是指閥門和擋板由運行人員在主控計算機輸入開指令開始，到閥門和擋板的位置反饋或終端開關顯示到全開位置所經歷的時間，同時在機組檢修后要進行閥門和擋板的全關的行程時間測定。

14、自動投入率：是反映電廠或電廠某臺機組自動化程度的指標，具體是指已投入自動方式運行的自動控制系統(tǒng)的套數(shù)占安裝的自動控制系統(tǒng)的總套數(shù)的百分數(shù)，一般每月統(tǒng)計一次，可以按全廠或按單元制機組進行統(tǒng)計；已投入自動方式運行的自動控制系統(tǒng)是指當月投入自動方式運行的時間大于具備投入的條件的時間的80%。

15、同步性：在現(xiàn)場的實際控制系統(tǒng)中，同一被調量需要兩個或兩個以上的調節(jié)設備來完成對它的控制，則要求該兩個或兩個以上的調節(jié)設備的控制特性要相同。

16、機械零位：在執(zhí)行機構的調試中，對應主設備實際的*低（小）位置的位置反饋的讀數(shù)，執(zhí)行機構的關終端開關常定在此處。

17、電氣零位：指當執(zhí)行機構的控制信號達到*小時，此時位置反饋的讀數(shù)。

18、積分飽和：自動控制系統(tǒng)中，由于控制器或控制算法中的積分作用在一個方向上增加太多，以致使控制單元超出其行程的限值，在需要控制系統(tǒng)反方向積分時就需要花費更多時間，有可能發(fā)生控制遲延和過程擾動。解決辦法是計算積分器的輸出，使得下游算法對控制單元的請求保持在極限值處，直至將控制單元驅動至控制范圍內。

19、自動跟蹤：在控制系統(tǒng)由自動方式切換為手動方式時，控制系統(tǒng)中相互連接的上游算法的輸出值自動變?yōu)橄掠嗡惴ǖ妮敵鲋?，只有這樣才能保證系統(tǒng)切換時的無擾切換，這種特性叫自動跟蹤。

20、調節(jié)器參數(shù)整定：調節(jié)系統(tǒng)構成之后，確定調節(jié)器的比例帶、積分時間和微分時間的工作，叫做調節(jié)器參數(shù)整定。

二、計算機控制的基本概念

1、數(shù)據(jù)容量（系統(tǒng)點數(shù)）：指一個獨立的分散控制系統(tǒng)在保證系統(tǒng)的可靠性和實時響應性等指標的前提下*大可接收過程點的點數(shù)，是系統(tǒng)可擴展性和可靠性的重要指標。

2、接地電阻：為提高分散控制系統(tǒng)的抗干擾能力，一般須對它的電源和信號進行接地，有的系統(tǒng)機柜也需要接地（有的系統(tǒng)需要對地絕緣），常用的控制系統(tǒng)要求對地網的接地電阻等于或小于1Ω。

3、傳輸速率：單位時間內數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中相應設備間傳送的平均位數(shù)、字符數(shù)或塊數(shù)，速率以每秒、每分或每小時的位數(shù)、字符數(shù)或塊數(shù)表示，相應的設備可是調制解調器、中間設備或數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)接收器，一般的傳輸速率為10Mbps或100Mbps。是系統(tǒng)實時可控性的重要指標。

4、冗余技術：為提高監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，對系統(tǒng)的CPU、通信總線和接口、軟件服務器、電源設備、操作方式進行冗余設計，常用的冗余方式有1：1冗余、N：1冗余、多重冗余，其中1：1冗余應用較多，N：1冗余用于A/D或D/A轉換，多重冗余用于模擬量和開關量的三取二和爐膛及汽輪機的主保護。冗余技術是系統(tǒng)**性的重要指標。

5、點目錄刷新：點目錄是一種縮引文件，存于信息高速公路內，引用的是分散、控制系統(tǒng)分散型全局數(shù)據(jù)庫里所有可傳輸?shù)狞c。每一個點均通過一個字母名和一個特有的系統(tǒng)ID（SID）來標識。系統(tǒng)點目錄是分散控制系統(tǒng)中的主過程點的數(shù)據(jù)庫，為數(shù)據(jù)高速公路上的點分配系統(tǒng)ID，以及允許檢查指定頻率的實用程序。點目錄刷新是指分散控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫增加新點時，需要用特定的程序和步驟進行的操作。

6、組態(tài)：是針對具體的控制回路，從標準子程序庫（功能庫）中選擇所需要的功能塊并進行功能塊之間的選擇，為各功能塊提供必要的參數(shù)，確定輸入、輸出和一些輔助功能，以構成一定控制功能的軟件的過程。

7、報警死區(qū)：在設置報警定值時，為防止當過程測量值在報警定值臨界區(qū)域內頻繁波動而引起頻繁報警，常設置一上限和下限報警裕量，該裕量就叫做報警死區(qū)。

8、SOE分辨率：在機組的事故追憶中，許多設備的狀態(tài)信號（開關量點）動作的時間間隔非常小，為了能分清設備動作的先后順序，常要求SOE（事件順序記錄）分辨率等于或小于1ms。SOE分辨率是衡量系統(tǒng)精度的重要指標。

9、在線組態(tài)：分散控制系統(tǒng)在不影響系統(tǒng)的正常運行（被控設備和控制系統(tǒng)同時運行）的情況下可以對它的圖形、控制邏輯、數(shù)據(jù)庫任意進行修改、下載等操作的性能。在線組態(tài)是衡量軟件可靠性的重要指標。

10、信號隔離：分散控制系統(tǒng)的輸入/輸出卡件的某一通道在抗干擾、外回路開路和短路、強電竄入和接地等故障情況下應具有良好的信號隔離措施以防止卡件損壞和故障擴大到本卡件其他通道和其他卡件。信號隔離是系統(tǒng)硬件可靠性的重要指標。

11、歷史數(shù)據(jù)刷新時間：指分散控制系統(tǒng)中的歷史站在實時曲線、歷史曲線和報表調用歷史數(shù)據(jù)時所花費的*長時間，是檢驗歷史站性能指標的重要參數(shù)。

12、卡件故障率：分散控制系統(tǒng)中的輸入/輸出卡件和其他硬件設備在新機組投產的一個調試周期內或在機組投產后的一年時間內損壞的卡件數(shù)量占在裝的卡件數(shù)量的百分數(shù)。它是衡量分散控制系統(tǒng)硬件質量的重要指標。

13、DPU（CPU）負荷率：作為基本控制單元處理能力的可靠性指標，一般DPU在惡劣工況下的負荷率應小于%。DPU負荷率是系統(tǒng)配置的重要依據(jù)。14、現(xiàn)場總線：是用于過程自動化或制造自動化中的，實現(xiàn)智能化現(xiàn)場設備（如變送器/執(zhí)行器、控制器）與高層設備（如主機、網關、人積接口設備）之間互聯(lián)的，全數(shù)字、串行、雙向的通信系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)跨網絡的分布控制。它是系統(tǒng)可擴展性和經濟性的重要指標。


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