文档介绍：影响DCS稳定性的因素与方法研究
徐静彬
(大唐安阳发电厂河南安阳 455000)
摘要:随着DCS系统应用的日益广泛,DCS在人们的工作生活中的作用也日益凸显,本文主要分析了DCS控制系统的特点,主要对DCS的影响因素进行了简单的分析。
关键词:DCS;稳定性;影响因素
引言
随着生产规模的日益扩大,功能需求的增加,信息往来的频繁,使得原来孤立的控制单元渐渐连成一体,促使采用分散控制和集中管理设计思想的分布式计算机控制系统——集散控制系统得以出现,其相应产品的应用范围已经遍及工业控制领域的各个行业。集散控制系统目前已经成为工业生产过程自动控制装置的主流。
DCS是集计算机技术、控制技术、网络通信技术和图形显示技术于一体的系统,与常规的集中式控制系统相比有如下特点:
系统的控制分散、功能分散,负荷分散,从而危险分散。集中性则体现在:监视集中、操作集中、管理集中。
系统中各工作站独立自主地完成合理分配给自己的规定任务。各工作站通过通信网络传送各种信息,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。
集散控制系统采用实用而简洁的人机会话系统,丰富的画面显示,具有实时的菜单功能,密封方便的操作器。
、灵活性和可扩充性
硬件和软件均采用开放式、标准化和模块化设计,系统积木式结构,具有灵活的配置,可以适应不同用户的需要。可以根据生产要求,改变系统的大小配置。在工厂改变生产工艺、生产流程时,只需改变某些配置和控制方案。以上的变化均不需要修改或重新开发软件,只是使用组态软件填写一些表格即可,并容易解决系统的扩充与升级问题。
采用网络通信技术,实现集中监视、操作和管理。使得管理与现场分离,管理更能综合化和系统化。,通过人机接口和I/0接口,可对过程对象进行实时采集、分析、记录、监视、操作控制,并包括对系统结构和组态回路的在线修改、局部故障的在线维护等,提高了系统的可用性。
集散控制系统中广泛采用了冗余技术和容错技术。各单元都具备自诊断、自检查、自修理功能,故障出现时还可自动报警。
由于采取了各种有效措施,使得集散控制系统的可靠性和安全性得到极大提高。
2、影响DCS系统稳定性的因素
控制结构对协调控制系统稳定性的的影响
锅炉主控前馈指令的运算主要有两种方式:一是利用经验数值,根据机组的负荷目标值和给定值、给定值和机组负荷之间的差值以及主汽压力给定值和测量值之间的偏差进行给煤超调量的估算,二是利用机组的对象模型进行给煤超调量的精确计算。第一种运算方式在煤种变化或者燃煤的发热量有较大的改变时,就会出现较大的超调或欠调。第二种运算方式依赖于对象模型的精确性。当对象模型辨识不准或者发生变化时,给煤量的前馈指令就会对不准确,从而对控制系统造成扰动。由于在控制系统中存在储能元件,并且每个元件都存在惯性。因此扰动的影响会持续几个周期。对于控制结构设计不合理的协调控制系统,扰动会引起被控参数振荡。
参数设置不当对协调控制系统稳定性的的影响
协调控制系统控制结构复杂,需要整定的参数多达20—60个,如果参数设置不当,控制系统很难达到稳态,遇到扰动就容易