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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BRC 253

第三节　现场控制单元HCU 253

二、过程输入／输出模件Input/Output Slave Module 255

三、系统机柜与电源 257

第四节　人系统接口PGP 258

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COMPOSER 261

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IACC 291

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MMI 301

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 100 310

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R600CH 312

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-NET 317

一、实时网RTFNET 317

二、信息网INFNET 317

第二节　硬件设备 317

一、分散处理单元DPU 317

复习思考题 318

二、优化软件APS2 318

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MCS 344

一、数据采集系统DAS 344

第三节　系统功能 344

四、顺序控制系统SCS 345

三、炉膛安全监控系统FSSS 345

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