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前言编者的话第一篇 现代大型火力发电机组自动化第一章　现代大型火电机组自动化功能概述1

复习思考题3

一、后备监控设备配置4

第二节　单元机组炉、机、电集控的几个问题4

第二章　炉、机、电单元集控4

第一节　单元控制室4

五、值长台5

四、电气网控5

二、采用大屏幕显示器5

三、全厂闭路工业电视监视器5

二、北仑电厂一期600MW进口机组6

一、石洞口二厂600MW进口机组6

六、运行人员配置6

第三节　600MW机组单元控制室布置实例6

三、常熟二厂600MW国产机组7

复习思考题8

二、协调控制系统的运行方式9

一、概况9

第三章　单元机组协调控制系统9

第一节　协调控制系统概述9

三、直接能量平衡协调控制系统11

四、协调控制系统各部分功能介绍13

五、自动发电控制（AGC）15

一、直流锅炉工作原理和特点16

第二节　超临界压力机组特点及其协调控制16

二、超临界压力锅炉类型17

三、超临界压力锅炉启动19

四、超临界压力锅炉启动控制22

五、超临界压力锅炉模拟量控制特点24

六、超临界压力机组协调控制系统26

一、燃料控制系统28

第三节　燃烧控制系统28

二、风量控制系统30

三、炉膛压力控制系统31

四、磨煤机控制系统32

七、燃料风（周界风）控制系统和燃尽风控制系统34

六、辅助风控制系统34

五、一次风压力控制系统34

一、汽包锅炉给水控制系统35

第四节　给水控制系统35

二、直流锅炉给水控制系统37

一、过热汽温控制系统38

第五节　汽温控制系统38

三、给水泵最小流量控制系统38

二、再热汽温控制系统39

二、除氧器水位控制系统40

一、除氧器压力控制系统40

第六节　其他控制系统40

二、电动基地式控制仪41

一、气动基地式调节仪41

三、凝汽器水位控制系统41

四、除氧器水位和凝汽器水位的协调控制41

第七节　基地式调节系统41

复习思考题42

第一节　锅炉炉膛安全监控系统主要功能43

第四章　锅炉炉膛安全监控系统43

一、锅炉炉膛爆燃理论分析44

第二节　锅炉炉膛爆燃理论分析和防止爆燃措施44

一、点火前炉膛吹扫46

第三节　炉膛吹扫46

二、防止锅炉炉膛爆燃措施46

一、锅炉点火先决条件48

第四节　点火器和油枪程控48

二、锅炉跳闸后炉膛吹扫48

三、前后墙燃烧B W锅炉油枪程控程序49

二、四角燃烧CE锅炉油枪程控程序49

一、概述50

第五节　火焰检测50

二、SAFE-SCAN可见光火焰检测器51

三、UNIFLAME火焰检测器54

一、磨煤机组启动程序56

第六节　磨煤机组程序启停和磨煤机及给煤机保护逻辑56

四、ISCAN火焰检测器56

五、火焰检测器安装原则56

二、磨煤机组停运程序59

五、磨煤机CO监测和报警60

四、给煤机跳闸保护60

三、磨煤机跳闸保护60

一、主燃料跳闸条件61

第七节　主燃料跳闸61

二、主燃料跳闸条件组成63

四、主燃料跳闸后锅炉连锁64

三、主燃料跳闸首出原因显示和记忆64

一、概述65

第八节　主燃料跳闸可靠性分析65

二、平圩电厂600MW机组MFT的统计与分析67

三、北仑电厂1号机组MFT的统计与分析68

四、石洞口二厂600MW机组MFT的统计与分析70

复习思考题72

一、功能73

第一节　炉机辅机顺序控制系统功能与控制范围73

第五章　顺序控制系统73

二、顺序控制系统控制范围74

一、吸风机A功能组75

第二节　炉机辅机顺序控制系统功能组举例75

二、送风机A功能组78

二、发电机—变压器组及厂用电源顺序控制主要项目80

一、发电机—变压器组及厂用电源顺序控制主要监控范围80

第三节　发电机—变压器组及厂用电源顺序控制80

三、关于几项电气专用装置控制81

四、控制逻辑举例82

复习思考题84

二、屏幕显示85

一、数据采集85

第六章　数据采集系统85

第一节　数据采集与显示85

一、制表打印86

第二节　记录和计算86

三、显示画面调用86

三、报警87

二、事件顺序记录（SOE）87

五、在线性能计算88

四、历史数据存贮和检索88

复习思考题89

六、操作指导89

一、概述90

第一节　汽轮机数字电液控制系统90

第七章　汽轮机数字电液控制系统和给水泵汽轮机电液控制系统90

二、DEH系统基本功能93

三、DEH系统基本组成100

五、数字式电调系统功能实现情况105

四、DEH系统可靠性设计105

一、概述106

第二节　给水泵汽轮机电液控制系统106

二、MEH系统功能107

三、MEH系统基本组成108

复习思考题110

四、MEH系统可靠性设计110

二、平圩电厂600MW机组自动汽轮机控制111

一、概述111

第八章　汽轮机自启动系统和旁路控制系统111

第一节　汽轮机自启动系统111

三、石洞口二厂600MW超临界机组自动启动系统118

一、概述121

第二节　旁路控制系统121

二、旁路系统控制122

三、旁路及其控制系统运行情况和技术性能探讨125

复习思考题127

第二节　电涡流传感器128

第一节　概述128

第九章　汽轮机监测仪表和汽轮机紧急跳闸系统128

一、工作原理129

二、测量方法130

三、电涡流传感器结构、安装与调校133

第三节　汽轮机组监测基本参数136

一、振动137

三、零转速138

二、转速138

二、石洞口二厂600MW超临界机组TSI配置介绍139

一、600MW机组TSI监测参数139

四、轴向位移139

五、相对膨胀139

六、绝对膨胀139

七、转子偏心度139

第四节　600MW机组TSI配置139

三、TSI汽轮机保护功能142

一、概述143

第五节　汽轮机瞬态数据采集管理系统143

二、主要功能144

三、跳闸组件和逻辑146

二、紧急跳闸控制单元146

第六节　汽轮机紧急跳闸系统146

一、概述146

复习思考题149

一、输煤程控系统组态150

第一节　输煤程控系统150

第十章　附属辅助生产系统及其控制150

二、输煤程控系统主要功能151

第二节　锅炉补给水程控系统152

一、锅炉补给水除盐系统控制任务153

二、锅炉补给水程控系统组成和程序154

一、工艺系统说明157

第三节　凝结水精处理程控系统157

二、控制系统158

一、超滤和反渗透水处理工艺简述160

第四节　超滤和反渗透水处理及其控制160

二、超滤和反渗透水处理控制161

一、概述163

第五节　除灰渣程控系统163

二、除灰程控系统164

三、除渣程控系统165

一、设置全厂火灾探测报警及消防联动系统的目的167

第六节　全厂火灾探测报警及消防联动系统167

二、火灾主要监测区域及火灾探测器选型168

三、全厂火灾探测报警联动系统配置及要求169

四、主要消防联动项目170

一、概述171

第七节　主厂房空调控制171

四、暖通空调集中式控制系统172

三、空调系统控制方式172

二、集中式空调系统172

一、烟气脱硫技术及控制173

第八节　烟气脱硫控制及烟气在线监测173

二、烟气在线监测176

一、辅助车间网络化集中监控技术上是完全可行的177

第九节　辅助生产车间网络化集中控制177

二、辅助车间网络化集中监控系统设计实施中的几项技术问题178

复习思考题181

三、网络化集中监控设计实施中应注意的几个问题181

三、系统主要技术指标182

二、全厂闭路工业电视监视系统的配置182

第十一章　全厂闭路工业电视系统的设置和应用182

第一节　全厂闭路工业电视系统设置182

一、设置全厂闭路工业电视系统的目的182

五、视频传输与压缩183

四、系统基本功能183

一、主要监视区域184

第二节　600MW机组工业电视系统应用184

二、600MW机组工业电视应用实例185

复习思考题191

三、硬件配置192

二、系统配置总要求192

第十二章　厂级监控信息系统（SIS）规划和配置192

第一节　厂级监控信息系统（SIS）概述192

一、总则192

五、软件功能194

四、抗干扰和环境适应能力194

二、扬州二厂应用情况介绍196

一、实时过程数据系统196

第二节　SIS系统在600MW机组上应用196

三、托克托电厂SIS系统的配置和实施198

复习思考题201

一、计算机控制系统202

第一节　分散控制系统基本概念和特点202

第二篇 在国内600MW机组上应用的主要分散控制系统DCS第十三章　分散控制系统202

三、分散控制系统信息综合管理及分层体系结构205

二、微机分散控制系统分散控制205

第二节　分散控制系统发展过程及其基本结构206

二、第二代分散控制系统207

一、第一代分散控制系统207

三、第三代分散控制系统208

四、分散控制系统新发展209

一、拓扑结构211

第三节　分散控制系统网络体系211

二、传输介质212

四、控制方法213

三、总线形网络传输技术213

五、传输策略214

六、通信差错控制方法215

七、OSI参考模型218

一、概述219

第四节　分散控制系统与其他系统通信接口与协议219

二、标准串行口及物理层协议220

第五节　现场总线226

四、工业以太网226

三、MODBUS网络及协议226

三、现场总线技术在发电厂中的应用227

二、现场总线主要应用特点227

一、现场总线技术共同特点227

二、工作站228

一、概述228

第六节　分散控制系统硬件228

四、数据高速公路（网络）229

三、分散处理单元229

二、应用软件230

一、操作系统230

第七节　分散控制系统软件230

一、数据处理232

第八节　数据处理与信息共享232

二、信息共享233

一、DCS电源系统234

第九节　电源、系统接地及抗干扰234

二、DCS系统接地235

三、DCS系统抗干扰236

一、操作员站238

第十节　分散控制系统人机接口238

四、LCD显示屏239

三、值长用监视终端239

二、工程师站239

六、后备监控设备配置240

五、大屏幕显示装置240

二、主要测试内容241

一、概述241

第十一节　分散控制系统验收测试和维护241

三、分散控制系统主要性能指标244

四、主要模拟量控制调节偏差允许值245

复习思考题246

五、分散控制系统日常运行维护246

第一节　系统概述247

第十四章　Industrial IT Symphony分散控制系统247

一、Industrial IT Symphony系统数据通信网络结构248

第二节　通信系统248

二、Industrial IT Symphony系统控制网络专项技术249

三、Industrial IT Symphony系统控制网络技术特点252

一、桥控制器BRC253

第三节　现场控制单元HCU253

二、过程输入／输出模件Input/Output Slave Module255

三、系统机柜与电源257

第四节　人系统接口PGP258

三、PGP开放性259

二、PGP结构259

一、PGP基本功能259

五、报警管理260

四、显示画面260

一、概述261

第五节　系统组态和维护COMPOSER261

六、记录261

七、系统诊断261

八、闭环参数修改261

三、系统组态设计软件262

二、系统工具主要特点262

四、控制器软件与组态263

复习思考题264

三、Ovation设计特点265

二、Ovation系统构成265

第十五章　OVATION分散控制系统265

第一节　Ovation系统构成265

一、概述265

一、Ovation系统网络结构267

第二节　Ovation系统硬件267

二、Ovation控制器268

三、Ovation机柜270

四、Ovation电源系统和接地系统271

五、Ovation I/O模块273

六、Ovation人机界面278

一、组态工具279

第三节　OVATION系统软件及组态279

二、Ovation算法280

二、现场总线硬件及软件281

一、概述281

第四节　OVATION工厂管控网和现场总线技术281

二、优化软件包模块282

一、概述282

第五节　SmartProcess优化控制软件282

复习思考题283

三、顾问软件包模块283

一、系统网络结构284

第二节　系统构成284

第十六章　I/A Series分散控制系统284

第一节　系统概述284

一、人机接口285

第三节　I/A硬件285

二、监控级网络285

三、现场总线285

二、控制处理机287

三、I/O子系统——现场总线组件（FBM）288

二、控制软件290

一、操作系统软件290

四、DEH-C400 DEH-K400阀位控制器290

第四节　I/A软件及组态290

五、历史数据库管理软件291

四、人机接口软件291

三、组态软件IACC291

六、I/A Series系统优化软件292

九、FoxEDM电子文档管理软件293

八、FoxDMM动态设备维护管理软件293

七、FoxRemote远程诊断监视软件293

复习思考题294

第一节　系统概述295

第十七章　TELEPERM-XP分散控制系统295

一、AS620B基本型296

第二节　AS620自动控制系统296

四、功能模件和信号模件297

三、AS620T汽轮机型297

二、AS620F故障安全型297

二、PU、SU和OT任务300

一、OM650概述300

第三节　OM650过程控制和信息系统300

六、特性值301

五、数据管理301

三、人机接口MMI301

四、记录301

二、SINEC总线结构和部件302

一、SINEC总线系统概述302

第四节　SINEC总线系统302

一、ES680工程系统概述303

第五节　ES680工程设计系统303

四、系统硬件和现场设备组态304

三、OM650过程控制和信息系统组态304

二、AS620自动控制系统组态304

第六节　DS670诊断系统305

六、调试功能305

五、总线系统组态305

二、PI状态反馈控制器306

一、负荷裕度预测计算机306

第七节　其他信息功能和自动控制功能306

三、模糊逻辑控制器307

复习思考题309

一、机组级数据通信网络μ∑-Network 100310

第二节　系统硬件310

第十八章　HIACS-5000M分散控制系统310

第一节　系统概述310

一、HIACS-5000M系统发展概况310

二、HIACS-5000M系统特征310

二、自治型过程控制器R600CH312

四、人－机界面313

三、I/O模件313

一、组态软件314

第三节　软件系统314

复习思考题315

二、优化软件315

第一节　系统网络组态316

第十九章　XDPS-400分散控制系统316

三、I/O模件317

二、I/O站BC-NET317

一、实时网RTFNET317

二、信息网INFNET317

第二节　硬件设备317

一、分散处理单元DPU317

复习思考题318

二、优化软件APS2318

第三节　系统软件及功能318

一、MMI站软件318

第一节　石洞口二厂600MW机组主设备简介319

第三篇 600MW机组热控应用技术特点第二十章　石洞口第二电厂600MW机组热控系统及其技术特点319

第二节　热控系统概况320

一、石洞口二电厂600MW机组N—90系统的组成321

第三节　N—90分散控制系统在石洞口二电厂600MW超临界机组上的应用321

二、闭环控制系统（CCS）324

三、数据采集系统（DAS）和管理命令系统（MCS）326

四、顺序控制系统（SCS）和机组自启停系统（UAM）327

五、燃烧器管理系统（BMS）328

二、给水泵汽轮机数字电液控制系统（MEH）330

一、汽轮机数字电液控制系统（DEH）330

第四节　汽轮机数字电液控制系统（DEH）和给水泵汽轮机数字电液控制系统（MEH）330

一、高、低压旁路控制系统331

第五节　汽轮机高、低压旁路控制系统和监视仪表系统（TSI）331

一、基本要求333

第六节　机组连锁保护系统333

二、主汽轮机监视仪表（TSI）333

二、主要连锁保护功能334

三、灰处理程控系统335

二、输煤程控系统335

第七节　水、煤、灰程控系统335

一、水处理控制系统335

复习思考题336

三、发电机337

二、汽轮机337

第二十一章　沁北电厂600MW机组热控系统及其技术特点337

第一节　沁北电厂600MW机组主设备概况337

一、锅炉337

五、主要热力系统概况338

四、燃烧系统338

六、主要电气系统概况339

三、I/O配置340

二、过程控制器配置340

第二节　分散控制系统配置340

一、总体配置340

四、机柜和电源343

二、模拟量控制系统MCS344

一、数据采集系统DAS344

第三节　系统功能344

四、顺序控制系统SCS345

三、炉膛安全监控系统FSSS345

复习思考题347

第二节　热控系统概况348

第一节　扬州二电厂600MW机组主设备简介348

第二十二章　扬州二厂一期600MW机组热控系统及其技术特点348

一、TELEPERM-XP分散控制系统硬件结构350

第三节　TELEPERM-XP分散控制系统硬件结构350

三、扬州二电厂TELEPERM-XP系统的AS620自动控制系统所用功能模件简介351

二、扬州二电厂TELEPERM-XP系统主要硬件技术指标351

一、协调控制系统CCS（模拟量控制系统MCS）352

第四节　TELEPERM-XP分散控制系统完成的控制功能352

二、顺序控制系统（SCS）和燃烧器管理系统（BMS）357

三、数据采集系统（DAS）359

第五节　扬州二厂一期600MW亚临界压力机组控制优化360

复习思考题361

一、DCS配置362

第二节　改造后配置和规模362

第二十三章　北仑电厂一期600MW机组热控改造后系统及其技术特点362

第一节　热控改造概况362

一、原DCS概况362

二、DCS改造情况362

二、I/O量363

三、改造范围364

复习思考题365

三、备品配件有保证365

第三节　改造后技术特点和效果365

一、控制水平提高365

二、可靠性提高365

二、热力系统366

一、汽轮机概况366

第二十四章　托克托电厂600MW机组DEH控制系统及其技术特点366

第一节　主设备概况366

一、系统配置367

第二节　控制系统配置及功能367

三、燃烧系统367

三、系统功能368

二、运行方式368

复习思考题370

四、汽轮机371

三、制粉系统371

第二十五章　镇江电厂600MW机组热控系统及其技术特点371

第一节　主设备概述371

一、锅炉371

二、锅炉辅机371

一、分散控制系统组态372

第二节　分散控制系统基本构成372

五、汽轮机辅机372

六、发电机372

二、控制处理机及实用I/O点分配373

第三节　分散控制系统控制功能374

二、DEH主要控制功能376

一、DEH控制系统基本配置376

第四节　I/A系统构成的DEH系统应用376

复习思考题377

三、DEH控制系统运行方式377

二、分散控制系统配置378

一、机组概况378

第二十六章 常熟二厂600MW机组和外高桥电厂900MW机组热控系统及其技术特点378

第一节　常熟二厂600MW机组热控系统及其技术特点378

五、DCS系统运行情况381

四、DCS系统覆盖功能范围381

三、DCS系统与外部系统通信接口381

二、DCS应用功能和特点382

一、主机概况382

第二节　外高桥900MW机组热控系统及其技术特点382

四、FCB试验385

三、投用385

复习思考题386

附录一　工业以太网387

附录387

附录二　现场总线393

附录三　iFIX监控软件405

附录四　变送器选择420

附录五　法定计量单位426

附录六　国际单位制（SI）432

附录七　热控常用名词术语缩写439

附录八　标准SAMA功能图例441

附录九　ASCII（美国标准信息交换码）表442

参考文献444