【2017年整理】过程控制系统与仪表_习题答案_王再英

【2017年整理】过程控制系统与仪表_习答案_王再英 王再英 刘淮霞 陈毅静 编著 习题与思考题解答 机械工业出版社 第1章 思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点,为什么说过程控制多属慢过程参数控制, 解答: 1(控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制丰富 3(控制多属慢过程参数控制 4(定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5(过程控制系统由化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统,典型过程控制系统由哪几部分组成, 解答: 过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成:参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类, 解答: 分类方法说明: 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制 系统与数字控制系统;按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分，有 串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分，有比例(P)控制、比例积分(PI)控制，比例、积分、 微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的 数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类: 1)定值控制系统1(按设定值的形式不同划分:( (2)随动控制系统 (3)程序控制系统 2(按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统 (2)前馈控制系统 (3)前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 1 解答: 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性,什么是被控对象的动态特性,二者之间有什么关系, 解答: 被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性:。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系: 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性, 解答: 稳态: 对于定值控制，当控制系统输入(设定值和扰动)不变时，整个系统若能达 到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静 止状态，这种状态称为稳态(或静态)。 动态: 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统 又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在 各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些,各自的定义是什么, 解答: 单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n; 过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A; y,超调量:第一个波峰值与最终稳态值y()之比的百分数; ,1 2 y1 ,,，100%y(), 残余偏差C: 过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y()与设定值之间的偏差C称为残余偏差，简称残差; ,调节时间:从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间; 振荡频率:过渡过程中相邻两同向波峰(或波谷)之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率; 峰值时间:过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。 1-10 某被控过程工艺设定温度为900?，要求控制过程中温度偏离设定值最大不得超过80?。现设计的温度定值控制系统，在 最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-4所示。试求该系统过渡过程的单项性能指标:最大动态偏差、衰减比、振荡 周期，该系统能否满足工艺要求, 解答: 1A,950:C,900:C,50:C?最大动态偏差A: 950,9002n,,5:1?衰减比n: 910,900 3?振荡周期T: T,45,9,36(min) :CA<80, 且n>1 (衰减振荡)，所以系统满足工艺要求。 第2章 思考题与习题 2-1 某一标尺为0,1000?的温度计出厂前经校验得到如下数据: 0 200 400 600 800 1000 表读 数/? 0 201 402 604 806 1001 被校表读 数/? 求:1)该表最大绝对误差; 2)该表精度; 3)如果工艺允许最大测量误差为?5?，该表是否能用, 3 2-2 一台压力表量程为0,10MPa，经校验有以下测量结果: 0 2 4 6 8 10 标准表读数 /MPa 被校0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 正行 表读数 程 /MPa 0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 反行 程 求:1)变差; 2)基本误差; 3)该表是否符合1.0级精度, 2-3 某压力表的测量范围为0,10MPa，精度等级为1.0级。试问此压力表允许的最大绝对误差是多少,若用标准压力计来 校验该压力表，在校验点为5MPa时，标准压力计上读数为5.08MPa，试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度，为什么, 解答: ,，100%1)基本误差= 最大绝对误差?,0.01×10,0.1MPa max 5.08,5,,，100%,0.8%2)校验点为5 MPa时的基本误差: 100.8,<1, ，所以符合1.0级表。 2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取,选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题, 解答: 1) 2) 2-5 有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为 1) 1.0级，0,250mA 2)2.5级，0,75mA 4 现要测量50mA的直流电流，从准确性、经济性考虑哪块表更合适, 解答: 分析它们的最大误差: 2.51)?,250×1,,2.5mA; ,,,，100%,,5%max50 1.8752)?,75×2.5,,1.875mA; ,,,，100%,,3.75%max50 选择2.5级，0,75mA的表。 2-11 某DDZ-?型温度变送器输入量程为200,1000?，输出为4,20mA。当变送器输出电流为10mA时，对应的被测温度 是多少, 解答: 1000,200T:C,; T=500。 20,410 2-12 试简述弹簧管压力计的工作原理。现有某工艺要求压力范围为1.2?0.05MPa，可选用的弹簧管压力计精度有1.0、1.5、 2.0、2.5和4.0五个等级，可选用的量程规格有0,1.6MPa、0,2.5MPa和0,4MPa。请说明选用何种精度和量程(见附录E)的 弹簧管压力计最合适, 解答: 1)工作原理: 2)根据题意:压力范围为1.2，0.5 MPa，即允许的最大绝对误差?,0.05 max1?分析选用不同量程的表所需的精度等级: 0.05,,,，100%,,3.125% 0,1.6 MPa量程:，可选2.5级表; 1.6 0.05,,,，100%,,2%0,2.5 MPa量程:，可选1.5或2.0级表; 2.5 0.05,,,，100%,,1.2%0,4.0 MPa量程:，可选1.0级表。 4.0 2 ?量程选择:被测最大压力,1/3,2/3量程上限 1.232,，0,1.6 MPa量程: 1.643 11.22，，0,2.5 MPa量程: 32.53 5 1.210,4.0 MPa量程: ,0.3，4.03 综合分析，选用1.5级或2.0级，0,2.5 MPa量程的表最合适。 2-13 如果某反应器最大压力为1.0MPa，允许最大绝对误差为0.01MPa。现用一台测量范围为0,1.6MPa，精度为1级的压 力表来进行测量，问能否符合工艺要求,若采用一台测量范围为0,1.0MPa，精度为1级的压力表，能符合要求吗,试说明其理 由。 解答: 工艺要求:最大压力为1.0MPa，允许最大绝对误差为0.01MPa。 分别求出两台仪表的最大允许误差，进行判断。 1)精度为1级，量程为0,1.6MPa的表，其最大绝对误差: ?,1.6×1,,0.016 MPa，> 0.01 MPa, 所以不符合要求; 1.6max 2)精度为1级，量程为0,1.0MPa的表，其最大绝对误差: ?,1.0×1,,0.01 MPa，, 0.01 MPa, 所以最大误差符合要求，但是压力表的最大测量值应? 2/3仪表量程，否则压力1.0max 波动会使测量值超出仪表量程。 所以，该表也不符合要求。 2-14 某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.0,1.6MPa，工艺要求就地观察罐内压力，并要测量结果的误差不得大于罐 内压力的?5%。试选择一块合适的压力表(类型、测量范围、精度等级)，并说明其理由。 解答: 根据题意知:压力范围1.0,1.6MPa， 允许最大误差:?,1.6×(，5,),，0.08 MPa max 1)量程确定: 应满足工作最大压力小于仪表量程的2/3处，即1.6 MPa×2/3,2.4 MPa 可以选量程为0,2.5 MPa的弹簧压力表。 2)精度等级确定: 求出基本误差，以确定满足要求的精度等级。 0.08,,,，100%,,3.2% ，允许的精度等级为2.5级。 2.5 6 综上分析，选择量程为0,2.5 MPa，精度等级为2.5级的弹簧压力表。 该表的最大绝对误差:?,2.5×(，2.5,),，0.0625 MPa，<0.08 MPa max 所以满足要求。 2-17 什么叫标准节流装置,试述差压式流量计测量流量的原理;并说明哪些因素对差压式流量计的流量测量有影响, 解答: 1)标准节流装置:包括节流件和取压装置。 2)原理:基于液体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 3)影响因素:P47 1?流量系数的大小与节流装置的形式、孔口对管道的面积比m及取压方式密切相关; 2?流量系数的大小与管壁的粗糙度、孔板边缘的尖锐度、流体的粘度、温度及可压缩性相关; 3? 流量系数的大小与流体流动状态有关。 2-19 为什么说转子流量计是定压式流量计,而差压式流量计是变压降式流量计, 解答: 1)转子流量计是定压式流量计(P47) 虽然转子流量计也是根据节流原理测量流量的，但它是利用节流元件改变流体的流通面积来保持转子上下的压差恒定。所以 是定压式。 2)差压式流量计是变压降式流量计(P45) 是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置是产生的压差实现流量测量的。所以是变压降式。 2-21 椭圆齿轮流量计的特点是什么,对被测介质有什么要求, 解答: 1)特点:流量测量与流体的流动状态无关，这是因为椭圆齿轮流量计是依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转而进行计量 的。 粘度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小，因此核测介质的粘皮愈大，泄漏误差愈小，对测量愈有利。 椭圆齿轮流量计计量精度高，适用于高粘度介质流量的测量。 2)对被测介质的要求:不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会将齿轮卡死，以致无法测量流量)。 如果被测液体介质中夹杂有气体时，也会引起测量误差。 7 2-22 电磁流量计的工作原理是什么,它对被测介质有什么要求, 解答:P51 1)原理:利用导电液体通过磁场时在两固定电极上感应出电动是测量流速。 2)对被测介质的要求:导电液体，被测液体的电导率应大于水的电导率(cm)，不能测量油类或气体的流量。 100,, 2-24 超声波流量计的特点是什么, 解答: 超声波流量计的非接触式测量方式，不会影响被测流体的流动状况，被测流体也不会对流量计造成磨损或腐蚀伤害，因此适 用范围广阔。 2-25 用差压变送器测某储罐的液位，差压变送器的安装位置如图2-75所示。请导出变送器所测差压与液位H之关系。,p 变送器零点需不需要迁移,为什么, 2-26 用法兰式差压变送器测液位的优点是什么, 解答:P57 测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固等液体的液位，在膜盒、毛细管和测量室所组成的封闭系统内充有硅油， 作为传压介质，使被测介质不进入毛细管与变送器，以免堵塞。 可节省隔离罐。 2-27 试述电容式物位计的工作原理。 解答: 利用电容器的极板之间介质变化时，电容量也相应变化的原理测物位，可测量液位、料位和两种不同液体的分界面。 2-28 超声波液位计适用于什么场合, 解答:P60 适合于强腐蚀性、高压、有毒、高粘性液体的测量。 8 第3章 习题与思考题 3-1 什么是控制器的控制规律,控制器有哪些基本控制规律, 解答: 1)控制规律:是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。 2)基本控制规律:位式控制、比例控制、比例积分控制、比例微分控制和比例积分微分控制。 3-2 双位控制规律是怎样的,有何优缺点, 解答: 1)双位控制的输出规律是根据输入偏差的正负，控制器的输出为最大或最小。 2)缺点:在位式控制模式下，被控变量持续地在设定值上下作等幅振荡，无法稳定在设定值上。这是由于双位控制器只有 两个特定的输出值，相应的控制阀也只有两个极限位置，总是过量调节所致。 3)优点:偏差在中间区内时，控制机构不动作，可以降低控制机构开关的频繁程度，延长控制器中运动部件的使用寿命。 3-3 比例控制为什么会产生余差, 解答: 产生余差的原因:比例控制器的输出信号y与输入偏差e之间成比例关系: y,Ke p 为了克服扰动的影响，控制器必须要有控制作用，即其输出要有变化量，而对于比例控制来讲，只有在偏差不为零时，控制 器的输出变化量才不为零，这说明比例控制会永远存在余差。 3-4 试写出积分控制规律的数学表达式。为什么积分控制能消除余差, 解答: 1y,edt1)积分控制作用的输出变化量y是输入偏差e的积分: ,T1 2)当有偏差存在时，输出信号将随时间增大(或减小)。当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。因而积分控制器 组成控制系统可以到达无余差。 3-5 什么是积分时间,试述积分时间对控制过程的影响。 9 解答: 11) y,edt,T1 积分时间是控制器消除偏差的调整时间，只要有偏差存在，输出信号将随时间增大(或减小)。只有当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。 2) 在实际的控制器中，常用积分时间Ti来表示积分作用的强弱，在数值上，T=1,K 。显然，T越小，K 就越大，积分作ii ii 用就越强，反之亦然。 3-6 某比例积分控制器输入、输出范围均为4,20mA，若将比例度设为100%、积分时间设为2min、稳态时输出调为5mA，某时刻，输入阶跃增加0.2mA，试问经过5min后，输出将由5mA变化为多少, 解答: ,,11,,由比例积分公式:yeedt分析: ,，,,,PT1,, 1p,,100%依题意:，即K p =1, T= 2 min , e,，0.2; IKp 稳态时:y,5mA， 0 ,,11,,y,y，e，edt0,,,PT,,1 1,5，1，(,0.2,，0.2，5)5min后: 2 ,(5,0.7)mA 3-7 比例控制器的比例度对控制过程有什么影响,调整比例度时要注意什么问题, 解答:P74 Kp1)控制器的比例度P越小，它的放大倍数就越大，它将偏差放大的能力越强，控制力也越强，反之亦然，比例控制作用的强弱通过调整比例度P实现。 2)比例度不但表示控制器输入输出间的放大倍数，还表示符合这个比例关系的有效输入区间。一表的量程是有限的，超出这个量程的比例输出是不可能的。 所以，偏差的变化使控制器的输出可以变化全量程(16mA)，避免控制器处于饱和状态。 10 3-8 理想微分控制规律的数学表达式是什么,为什么常用实际为分控制规律, 解答: de1) yT,Ddt 2)由于理想微分运算的输出信号持续时间太短，往往不能有效推动阀门。实际应用中，一般加以惯性延迟，如图3-7所示， 称为实际微分。 3-9 试写出比例、积分、微分(PID)三作用控制规律的数学表达式。 解答: ,,11de,, y,e，edt，TD,,,PTdt1,, 3-10 试分析比例、积分、微分控制规律各自的特点，积分和微分为什么不单独使用, 解答: 1)比例控制及时、反应灵敏，偏差越大，控制力越强;但结果存在余差。 2)积分控制可以达到无余差;但动作缓慢，控制不及时，不单独使用。 3)微分控制能起到超前调节作用;但输入偏差不变时，控制作用消失，不单独使用。 3-11 DDZ-?型基型控制器由哪几部分组成,各组成部分的作用如何, 解答:P79 1)组成如图3-11所示。 2)作用参照P79。 3-12 DDZ-?型控制器的软手动和硬手动有什么区别,各用在什么条件下, 解答: 1)软手动操作是指调节器的输出电流I与手动操作的输入信号成积分关系; 0 硬手动操作是指调节器的输出电流I与手动操作的输入信号成比例关系。 0 2)软手动操作:系统投运 硬手动操作:系统故障 3-13 什么叫控制器的无扰动切换,在DDZ-?型调节器中为了实现无扰切换，在设计PID电路时采取了哪些措施, 11 解答:P84 1)调节器进行状态转换后，输出值不发生跳动，即状态转换无冲击。 2)C、C。P85中。 MI 3-14 PID调节器中，比例度P、积分时间常数、微分时间常数分别具有什么含义,在调节器动作过程中分别产生什么影TTID 响,若将取?、取0，分别代表调节器处于什么状态, TTID 解答: 比例度P含义:使控制器的输出变化满量程时(也就是控制阀从全关到全开或相反)，相应的输入测量值变化占仪表输入 量程的百分比。比例作用的强弱取决于比例度的大小。 积分时间常数含义:越小，积分作用越强;越大积分作用越弱;若将取?，则积分作用消失。 TTTIII微分时间常数含义:越大，微分作用越强;取0，微分作用消失。 TTTDDD 3-15 什么是调节器的正/反作用,在电路中是如何实现的, 解答: 1)正作用:偏差=测量值-给定值; 反作用:偏差=给定值-测量值。 2)运放输入端的切换开关实现的。 3-16 调节器的输入电路为什么要采取差动输入方式,输出电路是怎样将输出电压转换成4,20mA电流的, 解答: 1)采用差动输入方式，可以消除公共地线上的电压降带来的误差。 2)参照P83下的输出电路。 3-18 给出实用的PID数字表达式，数字仪表中常有哪些改进型PID算法, 解答: 1) P91式(3-18) 2)改进的算法: 12 第4章 思考题与习题 4-1 气动调节阀主要由哪两部分组成,各起什么作用, 解答: 1)执行机构和调节机构。 2)执行机构的作用:按调节器输出的控制信号，驱动调节机构动作; 调节机构的作用:由阀芯在阀体内的移动，改变阀芯与阀座之间的流通面积，从而改变被控介质的流量。 4-2 试问调节阀的结构有哪些主要类型,各使用在什么场合, 解答: 1)类型:直通单座阀、直通双座阀。 2)直通单座阀使用场合:小口径、低压差的场合; 直通双座阀使用场合:大口径、大压差的场合。 4-4 什么叫调节阀的理想流量特性和工作流量特性,常用的调节阀理想流量特性有哪些, 解答: 1)理想流量特性:在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性称为固有流量特性，也叫理想流量特性。 工作流量特性:在实际的工艺装置上，调节阀由于和其他阀门、设备、管道等串连使用，阀门两端的压差随流量变化而变 化，这时的流量特性称为工作流量特性。 2)常用理想流量特性:直线流量特性、等百分比(对数)流量特性、 快开特性 4-6 什么叫调节阀的可调范围,在串联管道中可调范围为什么会变化, 解答: 1)可调范围:反映调节阀可控制的流量范围，用R,Q/Q之比表示。R越大，调节流量的范围越宽,性能指标就越好。 maxmin 2)由于串联管道阻力的影响。 SS4-7 什么是串联管道中的阀阻比,值的变化为什么会使理想流量特性发生畸变, 解答: S,,p/p,p1)阀阻比:用阀阻比表示存在管道阻力的情况下，阀门全开时，阀门前后的最小压差占总压力p的比oTminoTmin 值。 13 2)在S,1时，由于串联管道阻力的影响，使阀门开大时流量达不到预期的值，也就是阀的可调范围变小。随着S值的减小，直线特性渐渐区于快开特性，等百分比特性渐渐趋近于直线特性。 4-8 什么叫气动调节阀的气开式与气关式,其选择原则是什么, 解答: 1)气开式:无压力信号时阀门全闭，随着压力信号增大，阀门逐渐开大的气动调节阀为气开式。 气关式:无压力信号时阀门全开，随着压力信号增大，阀门逐渐关小的气动调节阀为气关式。 2)选择原则:从工艺生产安全考虑，一旦控制系统发生故障、信号中断时，调节阀的开关状态应能保证工艺设备和操作人 员的安全。 4-9 如图4-24所示的蒸气加热器对物料进行加热。为保证控制系统发生故障时，加热器的耐热材料不被烧坏，试确定蒸气管道上调节阀的气开、气关形式。 解答: 气开式调节阀。 4-11 试述电/气转换器的用途与工作原理。 解答:P113 1)用途: 为了使气动阀能够接收电动调节器的输出信号，必须使用电,气转换器把调节器输出的标准电流信换为20,100kPa的标准气压信号。 2)原理:在杠杆的最左端安装了一个线圈，该线圈能在永久磁铁得气隙中自由地上下运动，由电动调节器送来得电流I通入线圈。当输入电流I增大时，线圈与磁铁间产生得吸力增大，使杠杆左端下移，并带动安杠杆上的挡板靠近喷嘴，改变喷嘴和挡板之间的间隙。 喷嘴挡板机构是气动仪表中最基本的变换和放大环节，能将挡板对于喷嘴的微小位移灵敏地变换为气压信号。经过气动功率放大器的放大后，输出20,l00kPa的气压信号p去推动阀门。 4-12 试述电/气阀门定位器的基本原理与工作过程。 解答:P115 在杠杆上绕有力线圈，并置于磁场之中。当输入电流I增大时，力线圈产生的磁场与永久磁铁相作用，使杠杆绕支点O顺时针转动，带动挡板靠近喷嘴，使其背压增大，经气动功率放大器放大后，推动薄膜执行机构使阀杆移动。 14 4-14 电动仪表怎样才能用于易燃易爆场所,安全火花是什么意思, 解答: 1)必须是采取安全防爆措施的仪表，就是限制和隔离仪表电路产生火花的能量。使其不会给现场带来危险。 2)安全火花:电路在短路、开路及误操作等各种状态下可能发生的火花都限制在爆炸性气体的点火能量之下。 4-16 齐纳式安全栅的基本结构是什么,它是怎样限压、限流的, 解答: 1)结构:图4-19所示。 2)利用齐纳二极管的反向击穿特性进行限压，用电阻进行限流。 第5章 思考题与习题 5-1 什么是被控过程的数学模型, 解答: 被控过程的数学模型是描述被控过程在输入(控制输入与扰动输入)作用下，其状态和输出(被控参数)变化的数学表达式。 5-2 建立被控过程数学模型的目的是什么,过程控制对数学模型有什么要求, 解答: 11)目的:? 设计过程控制系统及整定控制参数; 2 ? 指导生产工艺及其设备的设计与操作; 3 ? 对被控过程进行仿真研究; 4 ? 培训运行操作人员; 15 5 ? 工业过程的故障检测与诊断。 2)要求:总的原则一是尽量简单，二是正确可靠。阶次一般不高于三阶，大量采用具有纯滞后的一阶和二阶模型，最常用 的是带纯滞后的一阶形式。 5-3 建立被控过程数学模型的方法有哪些,各有什么要求和局限性, 解答:P127 1)方法:机理法和测试法。 2)机理法: 测试法: 5-4 什么是流入量,什么是流出量,它们与控制系统的输入、输出信号有什么区别与联系, 解答: 1)流入量:把被控过程看作一个独立的隔离体，从外部流入被控过程的物质或能量流量称为流入量。 流出量:从被控过程流出的物质或能量流量称为流出量。 2)区别与联系: 控制系统的输入量:控制变量和扰动变量。 控制系统的输出变量:系统的被控参数。 5-5 机理法建模一般适用于什么场合, 解答:P128 对被控过程的工作机理非常熟悉，被控参数与控制变量的变化都与物质和能量的流动与转换有密切关系。 5-6 什么是自衡特性,具有自衡特性被控过程的系统框图有什么特点, 解答: 1)在扰动作用破坏其平衡工况后，被控过程在没有外部干预的情况下自动恢复平衡的特性，称为自衡特性。 2)被控过程输出对扰动存在负反馈。 5-7 什么是单容过程和多容过程, 解答: 1)单容:只有一个储蓄容量。 2)多容:有一个以上储蓄容量。 16 5-8 什么是过程的滞后特性,滞后又哪几种,产生的原因是什么, 解答: 1)滞后特性:过程对于扰动的响应在时间上的滞后。 2)容量滞后:多容过程对于扰动的响应在时间上的这种延迟被称为容量滞后。 纯滞后:在生产过程中还经常遇到由(物料、能量、信号)传输延迟引起的纯滞后。 h5-9 对图5-40所示的液位过程，输入量为，流出量为、，液位为被控参数，水箱截面为A，并设、为线性QRQQR33122 液阻。 (1)列写液位过程的微分方程组; (2)画出液位过程的框图; KT(3)求出传递函数，并写出放大倍数和时间常数的表达式。 H(s)Q(s)1 解答: d,h,Q,,Q,,Q,A123dt ,h(1) ,Q,2R2 ,h,Q,3R3 (2)框图如图: H(s)RR23,(3) Q(s)ARRs，R，R12323 5-10 以Q为输入、h为输出列写图5-10串联双容液位过程的微分方程组，并求出传递函数H(s)Q(s)。 2121解答: 17 d,h1,Q,,Q,A121dt ,h,h12,Q,,2RR221)方程组: d,h2,Q,,Q,A23dt ,h2,Q,3R3 H(s)R23,2)传递函数: 2Q(s)TTs，(T，T，T)s，1112121231 式中: T,AR,T,AR,T,AR1122231213 3)过程框图: 5-12 何为测试法建模,它有什么特点, 解答: 1)是根据工业过程输入、输出的实测数据进行某种数学处理后得到数学模型。 2)可以在不十分清楚内部机理的情况下，把被研究的对象视为一个黑匣子，完全通过外部测试来描述它的特性。 5-13 应用直接法测定阶跃响应曲线时应注意那些问题, 解答:P139 (1)合理地选择阶跃输入信号的幅度 (2)试验时被控过程应处于相对稳定的工况 (3)要仔细记录阶跃曲线的起始部分 4)多次测试，消除非线性 ( 5-14 简述将矩形脉冲响应曲线转换为阶跃响应曲线的方法;矩形脉冲法测定被控过程的阶跃响应曲线的优点是什么, 解答:P139,P140 1) 2) 18 5-15 实验测得某液位过程的阶跃响应数据如下: 0 10 20 40 60 80 100 140 180 250 300 400 ts 500 600 … 0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 8.8 11.8 14.4 16.6 18.4 19.2 hcm 19.6 … 当阶跃扰动为时: ,,,20% (1)画出液位的阶跃响应曲线; (2)用一阶惯性环节加滞后近似描述该过程的动态特性，确定K、T、。 , 解答: (1) (2) 第6章 思考题与习题 6-1 简单控制系统由几个环节组成, 解答: 测量变送器、调节器、调节阀、被控过程四个环节组成。 6-2 简述控制方案设计的基本要求。 解答: 安全性、稳定性、经济性。 6-3 简单归纳控制系统设计的主要内容。 解答: 1)控制系统方案设计; 2)工程设计; 3)工程安装和仪表调校; 4)调节器参数整定。 6-4 过程控制系统设计包括哪些步骤, 解答:P174 19 (1)熟悉和理解生产对控制系统的技术要求与性能指标 (2)建立被控过程的数学模型 (3)控制方案的确定 (4)控制设备选型 (5)实验(或仿真)验证 6-5 选择被控参数应遵循哪些基本原则,什么是直接参数,什么是间接参数,两者有何关系, 解答: 1)原则:必须根据工艺要求，深入分析、生产过程，找出对产品的产量和质量、生产安全、经济运行、环境保护、节能降 耗等具有决定性作用，能较好反映生产工艺状态及变化的参数作为被控参数。 2)直接参数:能直接反映生产过程中产品产量和质量，又易于测量的参数 3)间接参数:与质量指标有单值对应关系、易于测量的变量，间接反映产品质量、生产过程的实际情况。 4)两者关系:间接参数是直接参数的单值函数。 6-6 选择控制变量时，为什么要分析被控过程的特性,为什么希望控制通道放大系数要大、时间常数小、纯滞后时间KT,ooo 越小越好,而干扰通道的放大系数K尽可能小、时间常数T尽可能大, ff 解答: 1)控制变量和干扰变量对被控参数的影响都于过程的特性密切相关。 2)控制通道的静态放大系数K越大，系统的静态偏差越小，表明控制作用越灵敏，克服扰动的能力越强，控制效果越0 好。 时间常数T小，被控参数对控制变量的反应灵敏、控制及时，从而获得良好的控制品质。 0 ,,纯滞后0的存在会使系统的稳定性降低。0值越大，对系统的影响越大。 3)扰动通道的静态放大系数Kf越小，表明外部扰动对被控参数的影响越小。时间常数Tf越大，外部干扰f(t)对被控参数 y(t)的影响越小，系统的控制品质越好。 6-7 当被控过程存在多个时间常数时，为什么应尽量使时间常数错开, 解答:P182 由自控理论知识可知，开环传递函数中几个时间常数值错开，可提高系统的工作频率，减小过渡过程时间和最大偏差等，改 善控制质量。 20 6-8 选择检测变送装置时要注意哪些问题,怎样克服或减小纯滞后, 解答: 1)P184-1、2、3、4 2)合理选择检测点。 6-9 调节阀口径选择不当，过大或过小会带来什么问题,正常工况下，调节阀的开度在什么范围比较合适, 解答: 1)调节阀口径选得过大，阀门调节灵敏度低，工作特性差，甚至会产生振荡或调节失灵的情况。 调节阀口径选得过小，当系统受到较大的扰动时，调节阀工作在全开或全关的饱和状态，使系统暂时处于失控工况，这 对扰动偏差的消除不利。 2)正常工况下要求调节阀的开度在15%-85%之间。 6-10 选择调节阀气开、气关方式的首要原则是什么, 解答: 保证人身安全、系统与设备安全是调节阀开、关作用方式选择的首要原则。 6-11 调节器正、反作用方式的选择依据是什么, 解答: 确定原则是整个单回路构成负反馈系统。 6-12 在蒸气锅炉运行过程中，必须满足汽-水平衡关系，汽包水位是一个十分主要的指标。当液位过低时，汽包中的水易被 烧干引发生产事故，甚至会发生爆炸，为此设计如图6-28所示的液位控制系统。试确定调节阀的气开、气关方式和调节阀LC正、 反作用;画出该控制系统的框图。 解答:见图2,28 1)调节阀:气关方式。 2)调节器:正作用。 3)框图: 21 6-13 在如图6-29所示的化工过程中，化学反应为吸热反应。为使化学反应持续进行，必须用热水通过加热套加热反应物料，以保证化学反应在规定的温度下进行。如果温度太低，不但会导致反映停止，还会使物料产生聚合凝固导致设备堵塞，为生产过程再次运行造成麻烦甚至损坏设备。为此设计如图6-29所示的温度控制系统。试确定调节阀的气开、气关方式和调节阀的TC正、反作用;画出该控制系统的框图。 解答: 1)调节阀:气开式。 2)调节器:反作用。 3)框图: 6-14 简述比例、积分、微分控制规律各自的特点。 解答:P193 1)比例控制:是最简单的调节规律，它对控制作用和扰动作用的响应都很迅速。比例调节只有一个参数，整定简便。比例调节的主要缺点是系统存在静差。 2)积分控制:积分调节的特点是没有静差。但它的动态偏差最大、调节时间长，只能用于有自衡特性的简单对象、很少单独使用。 3)微分控制:超前调节。 6-21 试比较临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法及经验法的特点。 解答:P201 临界比例度法: 衰减曲线法: 响应曲线法: 经验法: 22 ,T,,1:C6-22 如图6-30所示热交换器，将进入其中的冷却物料加热到设定温度。工艺要求热物料温度的，而且不能发生 过热情况，以免造成生产事故。试设计一个简单控制系统，实现热物料的温度控制，并确定调节阀的气开、气关方式，调节器的 正反作用方式，以及调节器的调节规律。 解答: 1)被控参数选择: 热交换器出口温度。 2)控制参数选择: 载热介质流量。 3)检测仪表选择: 温度传感器与温度变送器。 4)调节阀选择: 1? 流量特性选择:对数流量特性。 2? 气开、气关方式选择:气开。 5)调节器选择: 1 ? 调节规律选择:PI或PID。 2 ? 正反作用方式选择:反作用方式。 系统各环节正、负符号判别:被控过程:，;变送器:，;调节阀:，; 根据系统构成负反馈条件:各环节符号之积必为“,”，则调节器为“,”。 6)画出控制系统流程图:如图所示。 7)画出控制系统方框图:如图所示。 8)简述控制系统工作原理: 23 第7章 思考题与习题 7-1 与单回路系统相比，串级控制系统有哪些主要特点, 解答:P212—7.1.2 7-2 分析串级系统的工作原理，说明为什么副回路的存在会使系统抑制扰动的能力增强。 解答:P208—7.1.1 7-5 在串级控制系统中当主回路为定值(设定值)控制时，副回路也是定值控制吗,为什么, 解答:P212 不是，副回路是随动控制。 7-8 在某生产过程中，通过加热炉对冷物料加热，根据工艺要求，需对热物料出口温度进行严格控制。对系统分析发现，主 要扰动为燃料压力波动。故设计如图7-43所示的控制系统。要求: (1)画出控制系统框图; (2)为保证设备安全，炉温不能过高。确定调节阀的气开、气关形式。 (3)确定两个调节器的正反作用。 解答: (1)控制系统框图如图所示。 (2)气开式。 (3)副调节器:反作用; 主调节器:反作用。 24 7-9 简述前馈控制的工作原理，与反馈控制相比，它有什么优点和局限, 解答: 1)当系统出现扰动时，立即将其测量出来，通过前馈控制器，根据扰动量的大小来改变控制量，以抵消扰动对被控参数的 影响。P221 2)优点:前馈控制器在扰动出现时立即进行控制，控制及时，对特定扰动引起的动、静态偏差控制比较有效。 局限:P224—1)、2) 7-10 为什么一般不单独采用前馈控制方案, 解答: 由于前馈控制的局限性。 7-14 图7-44为一单回路水位控制系统。如果蒸气用量经常发生变化，为了改善控制质量，将单回路控制系统改为前馈-反馈 复合控制系统，画出控制系统工艺流程图和框图，并对新增回路的功能进行简单说明。 解答: 1)控制系统工艺流程图如图所示。 控制系统框图如图所示。 2)新增回路功能说明: ,,KKK7-19 物料比值与控制系统比值系数有何不同,怎样将物料比值转换成控制系统比值系数, 解答: 25 ,1)是工艺规定的流量比;是仪表信号之间的比例系数。 KK 2)用P234式(7-37)和P235式(7-38)进行转换。 7-20 单闭环比值控制系统的主、副流量之比是否恒定,总物料=是否恒定,双闭环比值系统中与QQQ，QQQQQ总总211221的情况怎样, 解答: 1)恒定。 2)不能恒定。 3)都能恒定。 7-22 画出图7-45所示比值控制系统框图。该系统的总流量是否恒定,如果总流量不恒定，要作什么改动才能实现总流量恒定, 解答: 1)系统框图如图所示:图7-21a)。 2)是单闭环比值控制系统，总流量不能恒定。 3)采用双闭环比值控制系统，如图所示:图7-22。 7-28 在某化学反应器内进行气相反应，调节阀A、B分别用来控制进料流量和反应生成物的初料流量。为了控制反应器内压力，设计图7-46所示的分程控制系统。试画出其框图，并确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用方式。 解答: 1)框图如图所示: 26 2)调节阀:A:气开;B:气关。 3)调节器:反作用。 7-30 图7-47所示的热交换器用来冷却裂解气，冷剂为脱甲烷塔的釜液。正常工况下要求釜液流量恒定，以保持脱甲烷塔工况稳定。但裂解气冷却后的出口温度不能低于15?，否则裂解气中的水分会产生水合物堵塞管道。为此要设计一选择性控制系统，要求: (1)画出系统流程图和框图; (2)确定调节阀的气开、气关形式，调节器的正、反作用及选择器的类型。 解答: 27 电厂分散控制系统故障分析与处理 作者: 单位: 摘要:归纳、分析了电厂DCS系统出现的故障原因，对故障处理的过程及注意事项进行了说明。为提高分散控制系统可靠性，从管理角度提出了一些预防措施建议，供参考。 关键词:DCS 故障统计分析 预防措施 随着机组增多、容量增加和老机组自动化化改造的完成，分散控制系统以其系统和网络结构的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的方便性以及通讯系统的开放性等特点，在电力生产过程中得到了广泛应用，其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基础上，正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩展。但与此同时，分散控制系统对机组安全经济运行的影响也在逐渐增加;因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断原因的能力，对机组的安全经济运行至关重要。本文通过对浙江电网机组分散控制系统运行中发生的几个比较典型故障案例的分析处理，归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议，供同行参考。 1 考核故障统计 浙江省电力行业所属机组，目前在线运行的分散控制系统，有TELEPERM-ME、MOD300，INFI-90，NETWORK-6000， MACS?和MACS-?，XDPS-400，A/I。DEH有TOSAMAP-GS/C800， DEH-IIIA等系统。笔者根据各电厂安全简报记载，将近几年因分散控制系统异常而引起的机组故障次数及定性统计于表1 表1 热工考核故障定性统计 2 热工考核故障原因分析与处理 根据表1统计，结合笔者参加现场事故原因分析查找过程了解到的情况，下面将分散控制系统异常(浙江省电力行业范围内)而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下: 2.1 测量模件故障典型案例分析 28 测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高，但相对来讲故障原因的分析查找和处理比较容易，根据故障现象、故障首出信号和SOE记录，通过分析判断和试验，通常能较快的查出“异常”模件。这种“异常”模件有硬性故障和软性故障二种，硬性故障只能通过更换有问题模件，才能恢复该系统正常运行;而软性故障通过对模件复位或初始化，系统一般能恢复正常。比较典型的案例有三种: (1)未冗余配置的输入/输出信号模件异常引起机组故障。如有台130MW机组正常运行中突然跳机，故障首出信号为“轴向位移大?”，经现场检查，跳机前后有关参数均无异常，轴向位移实际运行中未达到报警值保护动作值，本特利装置也未发讯，但LPC模件却有报警且发出了跳机指令。因此分析判断跳机原因为DEH主保护中的LPC模件故障引起，更换LPC模件后没有再发生类似故障。另一台600MW机组，运行中汽机备用盘上“汽机轴承振动高”、“汽机跳闸”报警，同时汽机高、中压主汽门和调门关闭，发电机逆功率保护动作跳闸;随即高低压旁路快开，磨煤机B跳闸，锅炉因“汽包水位低低”MFT。经查原因系,1高压调门因阀位变送器和控制模件异常，使调门出现大幅度晃动直至故障全关，过程中引起,1轴承振动高高保护动作跳机。更换,1高压调门阀位控制卡和阀位变送器后，机组启动并网，恢复正常运行。 (2)冗余输入信号未分模件配置，当模件故障时引起机组跳闸:如有一台600MW机组运行中汽机跳闸，随即高低压旁路快开，磨煤机B和D相继跳闸，锅炉因“炉膛压力低低”MFT。当时因系统负荷紧张，根据SOE及DEH内部故障记录，初步判断的跳闸原因而强制汽机应力保护后恢复机组运行。二日后机组再次跳闸，全面查找分析后，确认2次机组跳闸原因均系DEH系统三路“安全油压力低”信号共用一模件，当该模件异常时导致汽轮机跳闸，更换故障模件后机组并网恢复运行。另一台200MW机组运行中，汽包水位高?值，?值相继报警后MFT保护动作停炉。查看CRT上汽包水位，2点显示300MM，另1点与电接点水位计显示都正常。进一步检查显示300MM 的2点汽包水位信号共用的模件故障，更换模件后系统恢复正常。针对此类故障，事后热工所采取的主要反事故措施，是在检修中有针对性地对冗余的输入信号的布置进行检查，尽可能地进行分模件处理。 (3)一块I/O模件损坏，引起其它I/O模件及对应的主模件故障:如有台机组 “CCS控制模件故障"及“一次风压高低”报警的同时， CRT上所有磨煤机出口温度、电流、给煤机煤量反馈显示和总煤量百分比、氧量反馈，燃料主控BTU输出消失，F磨跳闸(首出信号为“一次风量低”)。4分钟后 CRT上磨煤机其它相关参数也失去且状态变白色，运行人员手动MFT(当时负荷410MW)。经检查电子室制粉系统过程控制站(PCU01柜MOD4)的电源电压及处理模件底板正常，二块MFP模件死机且相关的一块CSI模件((模位1-5-3，有关F磨CCS参数)故障报警，拔出检查发现其5VDC逻辑电源输入回路、第4输出通道、连接MFP的I/O扩展总线电路有元件烧坏(由于输出通道至BCS(24VDC)，因此不存在外电串入损坏元件的可能)。经复位二块死机的MFP模件，更换故障的CSI模件后系统恢复正常。根据软报警记录和检查分析，故障原因是CSI模件先故障，在该模件故障过程中引起电压波动或I/O扩展总线故障，导致其它I/O模件无法与主模件MFP03通讯而故障，信号保持原值，最终导致 29 主模件MFP03故障(所带A-F磨煤机CCS参数)，CRT上相关的监视参数全部失去且呈白色。 2.2 主控制器故障案例分析 由于重要系统的主控制器冗余配置，大大减少了主控制器“异常”引发机组跳闸的次数。主控制器“异常”多数为软故障，通过复位或初始化能恢复其正常工作，但也有少数引起机组跳闸，多发生在双机切换不成功时，如: (1)有台机组运行人员发现电接点水位计显示下降，调整给泵转速无效，而CRT上汽包水位保持不变。当电接点水位计分别下降至甲-300mm，乙-250mm，并继续下降且汽包水位低信号未发，MFT未动作情况下，值长令手动停炉停机，此时CRT上调节给水调整门无效，就地关闭调整门;停运给泵无效，汽包水位急剧上升，开启事故放水门，甲、丙给泵开关室就地分闸，油泵不能投运。故障原因是给水操作站运行DPU死机，备用DPU不能自启动引起。事后热工对给泵、引风、送风进行了分站控制，并增设故障软手操。 (2)有台机组运行中空预器甲、乙挡板突然关闭，炉膛压力高MFT动作停炉;经查原因是风烟系统I/O站DPU发生异常，工作机向备份机自动切换不成功引起。事后电厂人员将空预器烟气挡板甲1、乙1和甲2、乙2两组控制指令分离，分别接至不同的控制站进行控制，防止类似故障再次发生。 2.3 DAS系统异常案例分析 DAS系统是构成自动和保护系统的基础，但由于受到自身及接地系统的可靠性、现场磁场干扰和安装调试质量的影响，DAS信号值瞬间较大幅度变化而导致保护系统误动，甚至机组误跳闸故障在我省也有多次发生，比较典型的这类故障有: (1)模拟量信号漂移:为了消除DCS系统抗无线电干扰能力差的缺陷，有的DCS厂家对所有的模拟量输入通道加装了隔离器，但由此带来部分热电偶和热电阻通道易电荷积累，引起信号无规律的漂移，当漂移越限时则导致保护系统误动作。我省曾有三台机组发生此类情况(二次引起送风机一侧马达线圈温度信号向上漂移跳闸送风机，联跳引风机对应侧)，但往往只要松一下端子板接线(或拆下接线与地碰一下)再重新接上，信号就恢复了正常。开始热工人员认为是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起，但处理后问题依旧。厂家多次派专家到现场处理也未能解决问题。后在机组检修期间对系统的接地进行了彻底改造，拆除原来连接到电缆桥架的AC、DC接地电缆;柜内的所有备用电缆全部通过导线接地;UPS至DCS电源间增加1台20kVA的隔离变压器，专门用于系统供电，且隔离变压器的输出端N线与接地线相连，接地线直接连接机柜作为系统的接地。同时紧固每个端子的接线;更换部份模件并将模件的软件版本升级等。使漂移现象基本消除。 (2)DCS故障诊断功能设置不全或未设置。信号线接触不良、断线、受干扰，使信号值瞬间变化超过设定值或超量程的情况，现场难以避免，通过DCS模拟量信号变化速率保护功能的正确设置，可以避免或减少这类故障引起的保护系统误动。但实际应用中往往由于此功能未设置或设置不全，使此类故障屡次发生。如一次风机B跳闸引起机组RB动作，首出信号为轴承温度高。经查原因是由于测温热电阻引线是细的多股线，而信号电缆是较粗的 30 单股线，两线采用绞接方式，在震动或外力影响下连接处松动引起轴承温度中有点信号从正常值突变至无穷大引起(事后对连接处进行锡焊处理)。类似的故障有:民工打扫现场时造成送风机轴承温度热电阻接线松动引起送风机跳闸;轴承温度热电阻本身损坏引起一次风机跳闸;因现场干扰造成推力瓦温瞬间从99?突升至117?，1秒钟左右回到99?，由于相邻第八点已达85?，满足推力瓦温度任一点105?同时相邻点达85?跳机条件而导致机组跳闸等等。预防此类故障的办法，除机组检修时紧固电缆和电缆接线，并采用手松拉接线方式确认无接线松动外，是完善DCS的故障诊断功能，对参与保护连锁的模拟量信号，增加信号变化速率保护功能尤显重要(一当信号变化速率超过设定值，自动将该信号退出相应保护并报警。当信号低于设定值时，自动或手动恢复该信号的保护连锁功能)。 (3)DCS故障诊断功能设置错误:我省有台机组因为电气直流接地，保安1A段工作进线开关因跳闸，引起挂在该段上的汽泵A的工作油泵A连跳，油泵B连锁启动过程中由于油压下降而跳汽泵A，汽泵B升速的同时电泵连锁启动成功。但由于运行操作速度过度，电泵出口流量超过量程，超量程保护连锁开再循环门，使得电泵实际出水小，B泵转速上升到5760转时突然下降1000转左右(事后查明是抽汽逆止阀问题)，最终导致汽包水位低低保护动作停炉。此次故障是信号超量程保护设置不合理引起。一般来说，DAS的模拟量信号超量程、变化速率大等保护动作后，应自动撤出相应保护，待信号正常后再自动或手动恢复保护投运。 2.4 软件故障案例分析 分散控制系统软件原因引起的故障，多数发生在投运不久的新软件上，运行的老系统发生的概率相对较少，但一当发生，此类故障原因的查找比较困难，需要对控制系统软件有较全面的了解和掌握，才能通过分析、试验，判断可能的故障原因，因此通常都需要厂家人员到现场一起进行。这类故障的典型案例有三种: (1)软件不成熟引起系统故障:此类故障多发生在新系统软件上，如有台机组80%额定负荷时，除DEH画面外所有DCS的CRT画面均死机(包括两台服务器)，参数显示为零，无法操作，但投入的自动系统运行正常。当时采取的措施是:运行人员就地监视水位，保持负荷稳定运行，热工人员赶到现场进行系统重启等紧急处理，经过30分钟的处理系统恢复正常运行。故障原因经与厂家人员一起分析后，确认为DCS上层网络崩溃导致死机，其过程是服务器向操作员站发送数据时网络阻塞，引起服务器与各操作员站的连接中断，造成操作员站读不到数据而不停地超时等待，导致操作员站图形切换的速度十分缓慢(网络任务未死)。针对管理网络数据阻塞情况，厂家修改程序考机测试后进行了更换。另一台机组曾同时出现4台主控单元“白灯”现象，现场检查其中2台是因为A机备份网停止发送，1台是A机备份网不能接收，1台是A机备份网收、发数据变慢(比正常的站慢几倍)。这类故障的原因是主控工作机的网络发送出现中断丢失，导致工作机发往备份机的数据全部丢失，而双机的诊断是由工作机向备份机发诊断申请，由备份机响应诊断请求，工作机获得备份机的工作状态，上报给服务器。由于工作机的发送数据丢失，所以工作机发不出申请，也就收不到备份机的响应数据，认为备份机故障。临时的解决方法是 31 当长时间没有正确发送数据后，重新初始化硬件和软件，使硬件和软件从一个初始的状态开始运行，最终通过更新现场控制站网络诊断程序予以解决。 (2)通信阻塞引发故障:使用TELEPERM-ME系统的有台机组，负荷300MW时,运行人员发现煤量突减，汽机调门速关且CRT上所有火检、油枪、燃油系统均无信号显示。热工人员检查发现机组EHF系统一柜内的I/O BUS接口模件ZT报警灯红闪，操作员站与EHF系统失去偶合，当试着从工作站耦合机进入OS250PC软件包调用EHF系统时，提示不能访问该系统。通过查阅DCS手册以及与SIEMENS专家间的电话分析讨论，判断故障原因最大的可能是在三层CPU切换时，系统处理信息过多造成中央CPU与近程总线之间的通信阻塞引起。根据商量的处理方案于当晚11点多在线处理，分别按三层中央柜的同步模件的SYNC键，对三层CPU进行软件复位:先按CPU1的SYNC键，相应的红灯亮后再按CPU2的SYNC键。第二层的同步红灯亮后再按CPU3的同步模件的SYNC键，按3秒后所有的SYNC的同步红灯都熄灭，系统恢复正常。 (3)软件安装或操作不当引起:有两台30万机组均使用Conductor NT 5.0作为其操作员站，每套机组配置3个SERVER和3个CLIENT，三个CLIENT分别配置为大屏、值长站和操作员站,机组投运后大屏和操作员站多次死机。经对全部操作员站的SERVER和CLIENT进行全面诊断和多次分析后，发现死机的原因是:1)一台SERVER因趋势数据文件错误引起它和挂在它上的CLIENT在当调用趋势画面时画面响应特别缓慢(俗称死机)。在删除该趋势数据文件后恢复正常。2)一台SERVER因文件类型打印设备出错引起该SERVER的内存全部耗尽，引起它和挂在它上的CLIENT的任何操作均特别缓慢，这可通过任务管理器看到DEV.EXE进程消耗掉大量内存。该问题通过删除文件类型打印设备和重新组态后恢复正常。3)两台大屏和工程师室的CLIENT因声音程序没有正确安装，当有报警时会引起进程CHANGE.EXE调用后不能自动退出，大量的CHANGE.EXE堆积消耗直至耗尽内存，当内存耗尽后，其操作极其缓慢(俗称死机)。重新安装声音程序后恢复正常。此外操作员站在运行中出现的死机现象还有二种:一种是鼠标能正常工作，但控制指令发不出，全部或部分控制画面不会刷新或无法切换到另外的控制画面。这种现象往往是由于CRT上控制画面打开过多，操作过于频繁引起，处理方法为用鼠标打开VMS系统下拉式菜单，RESET应用程序，10分钟后系统一般就能恢复正常。另一种是全部控制画面都不会刷新，键盘和鼠标均不能正常工作。这种现象往往是由操作员站的VMS操作系统故障引起。此时关掉OIS电源，检查各部分连接情况后再重新上电。如果不能正常启动，则需要重装VMS操作系统;如果故障诊断为硬件故障，则需更换相应的硬件。 (4)总线通讯故障:有台机组的DEH系统在准备做安全通道试验时，发现通道选择按钮无法进入，且系统自动从“高级”切到“基本级”运行，热控人员检查发现GSE柜内的所有输入/输出卡(CSEA/CSEL)的故障灯亮, 经复归GSE柜的REG卡后，CSEA/CSEL的故障灯灭，但系统在重启“高级” 时，维护屏不能进入到正常的操作画面呈死机状态。根据报警信息分析，故障原因是系统存在总线通讯故障及节点故障引起。由于阿尔斯通DEH系统无冗余 32 配置，当时无法处理，后在机组调停时，通过对基本级上的REG卡复位，系统恢复了正常。 (5)软件组态错误引起:有台机组进行#1中压调门试验时，强制关闭中间变量IV1RCO信号，引起#1-#4中压调门关闭，负荷从198MW降到34MW，再热器压力从2.04MP升到4.0Mpa,再热器安全门动作。故障原因是厂家的DEH组态，未按运行方式进行，流量变量本应分别赋给IV1RCO-IV4RCO，实际组态是先赋给IV1RCO，再通过IV1RCO分别赋给IV2RCO-IV4RCO。因此当强制IV1RCO=0时，所有调门都关闭，修改组态文件后故障消除。 2.5 电源系统故障案例分析 DCS的电源系统，通常采用1:1冗余方式(一路由机组的大UPS供电，另一路由电厂的保安电源供电)，任何一路电源的故障不会影响相应过程控制单元内模件及现场I/O模件的正常工作。但在实际运行中，子系统及过程控制单元柜内电源系统出现的故障仍为数不少，其典型主要有: (1)电源模件故障:电源模件有电源监视模件、系统电源模件和现场电源模件3种。现场电源模件通常在端子板上配有熔丝作为保护，因此故障率较低。而前二种模件的故障情况相对较多:1)系统电源模件主要提供各不同等级的直流系统电压和I/O模件电压。该模件因现场信号瞬间接地导致电源过流而引起损坏的因素较大。因此故障主要检查和处理相应现场I/O信号的接地问题，更换损坏模件。如有台机组负荷520MW正常运行时MFT，首出原因“汽机跳闸"。CRT画面显示二台循泵跳闸，备用盘上循泵出口阀,86?信号报警。5分钟后运行巡检人员就地告知循泵A、B实际在运行，开关室循泵电流指示大幅晃动且A大于B。进一步检查机组PLC诊断画面，发现控制循泵A、B的二路冗余通讯均显示“出错”。43分钟后巡检人员发现出口阀开度小就地紧急停运循泵A、B。事后查明A、B两路冗余通讯中断失去的原因，是为通讯卡提供电源支持的电源模件故障而使该系统失电，中断了与PLC主机的通讯，导致运行循泵A、B状态失去，凝汽器保护动作，机组MFT。更换电源模件后通讯恢复正常。事故后热工制定的主要反事故措施，是将两台循泵的电流信号由PLC改至DCS的CRT显示，消除通信失去时循泵运行状态无法判断的缺陷;增加运行泵跳闸关其出口阀硬逻辑(一台泵运行，一台泵跳闸且其出口阀开度,30度，延时15秒跳运行泵硬逻辑;一台泵运行，一台泵跳闸且其出口阀开度,0度，逆转速动作延时30秒跳运行泵硬逻辑);修改凝汽器保护实现方式。2)电源监视模件故障引起:电源监视模件插在冗余电源的中间，用于监视整个控制站电源系统的各种状态，当系统供电电压低于规定值时，它具有切断电源的功能，以免损坏模件。另外它还提供报警输出触点，用于接入硬报警系统。在实际使用中，电源监视模件因监视机箱温度的2个热敏电阻可靠性差和模件与机架之间接触不良等原因而故障率较高。此外其低电压切断电源的功能也会导致机组误跳闸， 33 如有台机组满负荷运行，BTG盘出现“CCS控制模件故障”报警，运行人员发现部分CCS操作框显示白色，部分参数失去，且对应过程控制站的所有模件显示白色，6s后机组MFT，首出原因为“引风机跳闸”。约2分钟后CRT画面显示恢复正常。当时检查系统未发现任何异常(模件无任何故障痕迹，过程控制站的通讯卡切换试验正常)。机组重新启动并网运行也未发现任何问题。事后与厂家技术人员一起专题分析讨论，并利用其它机组小修机会对控制系统模拟试验验证后，认为事件原因是由于该过程控制站的系统供电电压瞬间低于规定值时，其电源监视模件设置的低电压保护功能作用切断了电源，引起控制站的系统电源和24VDC、5VDC或15VDC的瞬间失去，导致该控制站的所有模件停止工作(现象与曾发生过的24VDC接地造成机组停机事件相似)，使送、引风机调节机构的控制信号为0，送风机动叶关闭(气动执行机构)，引风机的电动执行机构开度保持不变(保位功能)，导致炉膛压力低，机组MFT。 (2)电源系统连接处接触不良:此类故障比较典型的有:1)电源系统底板上5VDC电压通常测量值在5.10,5.20VDC之间，但运行中测量各柜内进模件的电压很多在5V以下，少数跌至4.76VDC左右，引起部分I/O卡不能正常工作。经查原因是电源底板至电源母线间连接电缆的多芯铜线与线鼻子之间，表面上接触比较紧，实际上因铜线表面氧化接触电阻增加，引起电缆温度升高，压降增加。在机组检修中通过对所有5VDC电缆铜线与线鼻子之间的焊锡处理，问题得到解决。2)MACS-?DCS运行中曾在两个月的运行中发生2M801工作状态显示故障而更换了13台主控单元，但其中的多数离线上电测试时却能正常启动到工作状态，经查原因是原主控5V电源，因线损和插头耗损而导致电压偏低;通过更换主控间的冗余电缆为预制电缆;现场主控单元更换为2M801E-D01，提升主控工作电源单元电压至5.25V后基本恢复正常。3)有台机组负荷135MW时，给水调门和给水旁路门关小，汽包水位急速下降引发MFT。事后查明原因是给水调门、给水旁路门的端子板件电源插件因接触不良，指令回路的24V电源时断时续，导致给水调门及给水旁路门在短时内关下，汽包水位急速下降导致MFT。4)有台机组停炉前，运行将汽机控制从滑压切至定压后，发现DCS上汽机调门仍全开，主汽压力4260kpa，SIP上显示汽机压力下降为1800kpa，汽机主保护未动作，手动拍机。故障原因系汽机系统与DCS、汽机显示屏通讯卡件BOX1电源接触点虚焊、接触不好，引起通讯故障，使DCS与汽机显示屏重要数据显示不正常，运行因汽机重要参数失准手动拍机。经对BOX1电源接触点重新焊接后通讯恢复。5)循泵正常运行中曾发出#2UPS失电报警，20分钟后对应的#3、#4循泵跳闸。由于运行人员处理及时，未造成严重后果。热工人员对就地进行检查发现#2UPS输入电源插头松动，导致#2UPS失电报警。进行专门试验结果表明，循泵跳闸原因是UPS输入电源失去后又恢复的过程中，引起PLC输入信号抖动误发跳闸信号。 (3)UPS功能失效:有台机组呼叫系统的喇叭有杂音，通信班人员关掉该系统的主机电源查原因并处理。重新开 34 启该主机电源时，呼叫系统杂音消失，但集控室右侧CRT画面显示全部失去，同时MFT信号发出。经查原因是由于呼叫系统主机电源接至该机组主UPS，通讯人员在带载合开关后，给该机组主UPS电源造成一定扰动，使其电压瞬间低于195V，导致DCS各子系统后备UPS启动，但由于BCS系统、历史数据库等子系统的后备UPS失去带负荷能力(事故后试验确定)，造成这些系统失电，所有制粉系统跳闸，机组由于“失燃料”而MFT 。 (4)电源开关质量引起:电源开关故障也曾引起机组多次MFT，如有台机组的发电机定冷水和给水系统离线，汽泵自行从“自动”跳到“手动”状态;在MEH上重新投入锅炉自动后，汽泵无法增加流量。1分钟后锅炉因汽包水位低MFT动作。故障原因经查是DCS 给水过程控制站二只电源开关均烧毁，造成该站失电，导致给水系统离线，无法正常向汽泵发控制信号，最终锅炉因汽包水位低MFT动作。 2.6 SOE信号准确性问题处理 一旦机组发生MFT或跳机时，运行人员首先凭着SOE信号发生的先后顺序来进行设备故障的判断。因此SOE记录信号的准确性，对快速分析查找出机组设备故障原因有着很重要的作用。这方面曾碰到过的问题有: (1)SOE信号失准:由于设计等原因，基建接受过来的机组，SOE信号往往存在着一些问题(如SOE系统的信号分辨力达不到指标要求却因无测试仪器测试而无法证实，信号源不是直接取自现场，描述与实际不符，有些信号未组态等等)，导致SOE信号不能精确反映设备的实际动作情况。有台机组MFT时，光字牌报警“全炉膛灭火”，检查DCS中每层的3/4火检无火条件瞬间成立，但SOE却未捉捕到“全炉膛灭火”信号。另一台机组MFT故障，根据运行反映，首次故障信号显示“全炉膛灭火”，同时有“DCS电源故障”报警，但SOE中却未记录到DCS电源故障信号。这使得SOE系统在事故分析中的作用下降，增加了查明事故原因的难度。为此我省各电厂组织对SOE系统进行全面核对、整理和完善，尽量做到SOE信号都取自现场，消除SOE系统存在的问题。同时我们专门开发了SOE信号分辨力测试仪，经浙江省计量测试院测试合格后，对全省所属机组SOE系统分辨力进行全部测试，掌握了我省DCS的SOE系统分辨力指标不大于1ms的有四家，接近1ms的有二家，4ms的有一家。 (2)SOE报告内容凌乱:某电厂两台30万机组的INFI-90分散控制系统，每次机组跳闸时生成的多份SOE报告内容凌乱，启动前总是生成不必要的SOE报告。经过1)调整SEM执行块参数， 把触发事件后最大事件数及触发事件后时间周期均适当增大。2)调整DSOE Point 清单，把每个通道的Simple Trigger由原来的BOTH改为0TO1，Recordable Event。3)重新下装SEM组态后，问题得到了解决。 35 (3)SOE报表上出现多个点具有相同的时间标志:对于INFI-90分散控制系统，可能的原因与处理方法是:1)某个SET或SED模件被拔出后在插入或更换，导致该子模件上的所有点被重新扫描并且把所有状态为1的点(此时这些点均有相同的跳闸时间)上报给SEM。2)某个MFP主模件的SOE缓冲区设置太小产生溢出，这种情况下，MFP将会执行内部处理而复位SOE，导致其下属的所有SET或SED子模件中，所有状态为1的点(这些点均有相同跳闸时间)上报给了SEM模件。处理方法是调整缓冲区的大小(其值由FC241的S2决定，一般情况下调整为100)。3)SEM收到某个MFP的事件的时间与事件发生的时间之差大于设定的最大等待时间(由FC243的S5决定)，则SEM将会发一个指令让对应的MFP执行SOE复位，MFP重新扫描其下属的所有SOE点，且将所有状态为1 的点(这些点均有相同的跳闸时间)上报给SEM，。在环路负荷比较重的情况下(比如两套机组通过中央环公用一套SEM模件)，可适当加大S5值，但最好不要超过60秒。 2.7 控制系统接线原因 控制系统接线松动、错误而引起机组故障的案例较多，有时此类故障原因很难查明。此类故障虽与控制系统本身质量无关，但直接影响机组的安全运行，如: (1)接线松动引起:有台机组负荷125MW，汽包水位自动调节正常，突然给水泵转速下降，执行机构开度从64%关至5%左右，同时由于给水泵模拟量手站输出与给水泵液偶执行机构偏差大(大于10%自动跳出)给水自动调节跳至手动，最低转速至1780rpm，汽包水位低低MFT动作。原因经查是因为给水泵液偶执行机构与DCS的输出通道信号不匹配，在其之间加装的信号隔离器，因24VDC供电电源接线松动失电引起。紧固接线后系统恢复正常。事故后对信号隔离器进行了冗余供电。 (2)接线错误引起:某#2 机组出力300MW时,#2B汽泵跳闸(无跳闸原因首出、无大屏音响报警)，机组RB动作，#2E磨联锁跳闸，电泵自启，机组被迫降负荷。由于仅有ETS出口继电器动作记录, 无#2B小机跳闸首出和事故报警，且故障后的检查试验系统都正常，当时原因未查明。后机组检修复役前再次发生误动时，全面检查小机现场紧急跳闸按钮前接的是电源地线，跳闸按钮后至PLC，而PLC后的电缆接的是220V电源火线，拆除跳闸按钮后至PLC的电缆,误动现象消除，由此查明故障原因是是跳闸按钮后至PLC的电缆发生接地，引起紧急跳闸系统误动跳小机。 (3)接头松动引起:一台机组备用盘硬报警窗处多次出现“主机EHC油泵2B跳闸”和“开式泵2A跳闸”等信号误报警，通过CRT画面检查发现PLC的 A路部分I/O柜通讯时好时坏，进一步检查发现机侧PLC的3A、4、5A和6的4个就地I/O柜二路通讯同时时好时坏，与此同时机组MFT动作，首出原因为汽机跳闸。原因是通讯母线B路在PLC4柜内接头和PLC5、PLC4柜本身的通讯分支接头有轻微松动，通过一系列的紧固后通讯恢复正常。 针对接线和接头松动原因引起的故障，我省在基建安装调试和机组检修过程中，通过将手松拉接线以以确认接线 36 是否可靠的方法，列入质量验收内容，提高了接线质量，减少了因接线质量引起的机组误动。同时有关电厂 制定了热工控设备通讯电缆随机组检修紧固制度，完善控制逻辑，提高了系统的可靠性。 2.8 控制系统可靠性与其它专业的关系 需要指出的是MFT和ETS保护误动作的次数，与有关部门的配合、运行人员对事故的处理能力密切相关，类似的故障有的转危为安，有的导致机组停机。一些异常工况出现或辅机保护动作，若运行操作得当，本可以避免MFT动作(如有台机组因为给煤机煤量反馈信号瞬时至零，30秒后逻辑联锁磨煤机热风隔离挡板关闭，引起一次风流量急降和出口风温持续下跌，热风调节挡板自动持续开至100%，冷风调节挡板由于前馈回路的作用而持续关小，使得一次风流量持续下降。但由于热风隔离挡板有卡涩，关到位信号未及时发出，使得一次风流量小至造成磨煤机中的煤粉积蓄，第5分钟时运行减少了约10%的煤量，约6分钟后热风隔离挡板突然关到位，引起一次风流量的再度急剧下降，之后按设计连锁逻辑，冷风隔离挡板至全开，使得一次风流量迅速增大，并将磨煤机C中的蓄煤喷向炉膛，造成锅炉燃烧产生局部小爆燃，引风机自动失控于这种异常情况，在三个波的扰动后(约1分钟)，炉膛压力低低MFT。当时MFT前7分钟的异常工况运行过程中，只要停运该台磨煤机就可避免MFT故障的发生)。此外有关部门与热工良好的配合，可减少或加速一些误动隐患的消除;因此要减少机组停组次数，除热工需在提高设备可靠性和自身因素方面努力外，还需要热工和机务的协调配合和有效工作，达到对热工自动化设备的全方位管理。需要运行人员做好事故预想，完善相关事故操作指导，提高监盘和事故处理能力。 3 提高热工自动化系统可靠性的建议 随着热工系统覆盖机、电、炉运行的所有参数，监控功能和范围的不断扩大以及机组运行特点的改变和DCS技术的广泛应用，热控自动化设备已由原先的配角地位转变为决定机组安全经济运行的主导因素，其任一环节出现问题，都有导致热控装置部分功能失效或引发系统故障，机组跳闸、甚至损坏主设备的可能。因此如何通过科学的基础管理，确保所监控的参数准确、系统运行可靠是热工安全生产工作中的首要任务。在收集、总结、吸收同仁们自动化设备运行检修、管理经验和保护误动误动原因分析的基础上，结合热工监督工作实践，对提高热工保护系统可靠性提出以下建议，供参考: 3.1 完善热工自动化系统 (1)解决操作员站电源冗余问题:过程控制单元柜的电源系统均冗余配置，但所有操作员站的电源通常都接自本机组的大UPS，不提供冗余配置。如果大UPS电压波动，将可能引起所有操作员站死机而不得不紧急停运机组，但由于死机后所有信号都失去监视，停机也并非易事。为避免此类问题发生，建议将每台机组的部份操作员站与另一台机组的大UPS交叉供电，以保证当本机大UPS电压波动时，仍有2台OIS在正常运行。 (2)对硬件的冗余配置情况进行全面核查，重要保护信号尽可能采取三取二方式，消除同参数的多信号处理和互为备用设备的控制回路未分模件、分电缆或分电源(对互为备用的设备)现象，减少一模件故障引起保护系统误 37 动的隐患。 (3)做好软报警信号的整理:一台600MW机组有近万个软报警点，这些软报警点往往未分级处理，存在许多描述错误，报警值设置不符设计，导致操作画面上不断出现大量误报警，使运行人员疲倦于报警信号，从而无法及时发现设备异常情况，也无法通过软报警去发现、分析问题。为此组织对软报警点的核对清理，整理并修改数据库里软报警量程和上、下限报警值;通过数据库和在装软件逻辑的比较，矫正和修改错误描述，删除操作员站里重复和没有必要的软报警点，对所有软报警重新进行分组、分级，采用不同的颜色并开通操作员站声音报警，进行报警信号的综合应用研究，使软报警在运行人员监盘中发挥作用。 (4)合理设置进入保护联锁系统的模拟量定值信号故障诊断功能的处理，如信号变化速率诊断处理功能的利用，可减少因接线松动、干扰信号或设备故障引起的信号突变导致系统故障的发生，未设置的应增加设置。 (5)继续做好热工设备电源回路的可靠性检查工作，对重要的保护装置及DCS、DEH系统，定期做好电源切换试验工作，减少或避免由于电源系统问题引起机组跳机等情况发生。 (6)加强对测量设备现场安装位置和测量管路敷设的检查，消除不满足规程要求隐患，避免管路积水和附加的测量误差，导致机组运行异常工况的再次发生。 (7)加强对电缆防损、和敷设途径的防火、防高温情况检查，不符要求处要及时整改，尤其是燃机机组，要避免因烟道漏气烧焦电缆，导致跳机故障的发生。 (8)电缆绝缘下降、接线不规范(松动、毛刺等)、通讯电缆接头松动、信号线拆除后未及时恢复等，引起热工系统异常情况的屡次发生，表明随着机组运行时间的延伸，电缆原先紧固的接头和接线，可能会因气候、氧化等因素而引起松动，电缆绝缘可能会因老化而下降。为避免此类故障的发生，各电厂应将热工重要系统电缆的绝缘测量、电缆接线和通讯电缆接头紧固、消除接线外露现象等，列入机组检修的热工常规检修项目中，并进行抽查验收，对所有接线用手松拉，确认接线紧固，消除接线松动而引发保护系统误动的隐患。 (9)开展热工保护、连锁信号取样点可靠性、保护逻辑条件及定值合理性的全面梳理评估工作，经过论证确认，进行必要的整改，(如给泵过量程信号设计为开再循环门的，可能会引起系统异常，应进行修改)。完善机组的硬软报警、报警分级处理及定值核对，确保其与经审核颁发的热工报警、保护定值表相符。保警信号综合利用 3.2 加强热控自动化系统的运行维护管理 (1)模件吹扫:有些DCS的模件对灰和静电比较敏感，如果模件上的积灰较多可能会造成该模件的部分通道不能正常工作甚至机组MFT，如我省曾有台机组，一个月内相继5次MFT，前四次MFT动作因GPS校时软件有问题，导致历史库、事故追忆、SOE记录时间不一致，事故原因未能查明。在GPS校时软件问题得到处理后发生第五次MFT时，根据记录查明MFT动作原因系DCS主控单元一内部模件未进行喷涂绝缘漆处理，表面积灰严重使内部模件板上元器件瞬间导通，导致控制单元误发网络信号引起。更换该控制单元模件和更改组态软件后，系统 38 恢复正常运行。因此要做好电子室的孔洞封堵，保持空气的清洁度，停机检修时及时进行模件的清扫。但要注意，有些机组的DCS模件吹扫、清灰后，往往发生故障率升高现象(有电厂曾发生过内部电容爆炸事件)，其原因可能与拨插模件及吹扫时的防静电措施、压缩空气的干燥度、吹扫后模件及插槽的清洁度等有关，因此进行模件工作时，要确保防静电措施可靠，吹扫的压缩空气应有过滤措施(最好采用氮气吹扫)，吹扫后模件及插槽内清洁。 (2)风扇故障、不满足要求的环境温湿度和灰尘等小问题，有可能对设备安全产生隐患，运行维护中加强重视。 (3)统计、分析发生的每一次保护系统误动作和控制系统故障原因(包括保护正确动作的次数统计)，举一反三，消除多发性和重复性故障。 (4)对重要设备元件，严格按规程要求进行周期性测试。完善设备故障、运行维护和损坏更换登记等台帐。 (5)完善热工控制系统故障下的应急处理措施(控制系统故障、死机、重要控制系统冗余主控制器均发生故障)。 (6)根据系统和设备的实际运行要求，每二年修订保护定值清册一次，并把核对、校准保护系统的定值作为一项标准项目列入机组大小修项目中。重要保护系统条件、定值的修改或取消，宜取得制造厂同意，并报上级主管部门批准、备案。 (7)通过与规定值、出厂测试数据值、历次测试数据值、同类设备的测试数据值比较，从中了解设备的变化趋势，做出正确的综合分析、判断，为设备的改造、调整、维护提供科学依据。 3.3 规范热工自动化系统试验 (1)完善保护、联锁系统专用试验操作卡(操作卡上对既有软逻辑又有硬逻辑的保护系统应有明确标志);检修、改造或改动后的控制系统，均应在机组起动前，严格按照修改审核后的试验操作卡逐步进行试验。 (2)各项试验信号应从源头端加入，并尽量通过物理量的实际变化产生。试验过程中如发现缺陷，应及时消除后重新试验(特殊试验项目除外)直至合格。 (3)规范保护信号的强制过程(包括强制过程可能出现的事故事前措施，信号、图纸的核对，审批人员的确认把关，强制过程的监护及监护人应对试验的具体操作进行核实和记录等)，强调信号的强置或解除强置，必须及时准确地作好记录和注销工作。 (4)所有试验应有试验方案(或试验操作单)、试验结束后应规范的填写试验报告(包括试验时间、试验内容、试验步骤、验收结果及存在的问题)，连同试验方案、试验曲线等一起归档保存。 3.4 继续做好基建机组、改造机组、检修机组的全过程热工监督工作 (1)对设备选型、采购、验收、安装、调试、竣工图移交等各个环节严把质量关，确保控制系统和设备指标满足要求。 (2)充分做好控制系统改造开工前的准备工作(包括设计、出厂验收、图纸消化等)。 (3)严格执行图纸，加强检修、改造施工中的图纸修改流程管理，图纸修改应及时在计算机内进行，以 39 保证图纸随时符合实际;试验图纸应来自确认后的最新版本。 (4)计算机软件组态、保护的定值和逻辑需进行修改或改进时，应严格执行规定的修改程序;修改完毕应及时完成对保护定值清册和逻辑图纸的修改，组态文件进行拷贝，并与保护修改资料一起及时存档。 (5)机组检修时进行控制系统性能与功能的全面测试，确保检修后的控制系统可靠。 3.5 加强培训交流 (1)定期进行人员的安全教育和专业技术培训，不断提高人员的安全意识和专业水平，提高人员对突发事件的准确判断和迅速处理能力。减少检修维护和人为原因引起的热工自动化系统故障。 (2)加强电厂间交流，针对热工中存在的问题，组织专业讨论会，共同探讨解决问题办法。 (3)完善热工保护定值及逻辑修改制度;认真组织学习、严格执行热工保护连锁投撤制度;实行热工保护定值及逻辑修改、热工保护投撤、热工保护连锁信号强制与解除强制监护制。 40