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