火电机组顺序控制系统工作原理

火电机组采用分散控制系统时，一般已具有顺序控制系统（SCS)功能。若需独立设置顺序控制系统，则要用顺序控制器来实现。

顺序控制器是实现顺序控制功能的自动装置。它可以接受人工指令或其他上一级 自动装置的指令而开始工作，也可以在规定的外界条件满足时自动开始工作，然后根据预 定的顺序逐步进行各阶段的控制。它与检测元件、执行机构配合，实现顺序控制任务。按 应用范围划分，顺序控制器有固定接线式和通用式（可变式）两种。

1.固定式顺序控制器

固定式顺序控制器根据预定的控制功能和控制对象的运行规律进行接线，整个电路形 成后要改变接线是比较困难的，因此仅适用于运行规律固定不变的简单顺序控制系统。构 成固定式顺序控制器的电路元件有继电器和半导体逻辑元件。

继电器电路的输入信息由开关或继电器的触点组成，输出信息则由继电器的触点以及 触点所驱动的负荷组成。继电器逻辑电路的基本环节如图3-24所示，图（a)为“与”回路， 由输入触点串联再与继电器绕组联接构成；图（b)为“或”回路，由输入触点并联构成； 图（c)为“非”回路，逻辑“非”通常用常闭触点表示。计时环节可以用来改变信息的出现时间，一般由时间继电器来实现。计时环节的电路如图3-25所示。

半导体逻辑元件组成的电路，利用各种具有不同独立功能的二进制逻辑单元组成。zui 基本的逻辑单元及其符号见图3-26，“或”单元只有一个或一个以上的输入呈现“1”状态， 输出才呈现“1”状态；“与”单元只有所有输出呈现“1”状态，输出才呈现“1”状态； “非”单元只有输入呈现外部“1”状态，输出才呈现外部“0”； “异或”单元只有两个输入 之一呈现“1”状态，输出才呈现“1”状态；“逻辑恒等”单元只有所有输入呈现相同的状 态，输出才呈现“1”状态；“延迟”单元输出端发生从内部“0”状态到内部“1”状态的 转换相对输入端发生同样的转换延迟t1，输出端发生从内部“1”状态到内部“0”状态的转换相对输入端发生同样的转换延迟t2。

2.可变式顺序控制器

可变式顺序控制器的控制规律和顺序，可以根据被控对象的运行规律在一定范围内任 意改变，因此灵活性较大，通用性较强。目前，一般采用可编程序逻辑控制器（PLC)和可 编程序控制器（PC)，它们是利用微处理技术将硬接线的逻辑关系软件化，它具有继电器逻 辑、顺序、计时、计数等功能。'某些中、机还增加了模拟量输入/输出、数据运算（加、 减、乘、除、比较）、计算机接口、通信系统、PID控制等功能（PLC无此功能）。外设可配备录音机、打印机、CRT。可编程序控制器既可以与上位机连接作分级控制用，也可以 单独用在生产系统或作单机自动化。

可编程序控制器的程序是可以按控制要求重新编写的。因此，对于不同的控制系统和 控制对象，只要更改可编程序控制器的程序即可使用。修改程序只需改软件，无需改二次线。

可编程序控制器的系统组成如图3-27所示，它由PC侧和编程器侧两部分组成，它们 分别由一台风格不同的微型机构成。

PC侧由电源，主机和输入、输出模块组成。主机包括中央处理器（CPU)及控制电路。 可改写只读存储器（EPROM)内存放着扫描程序及输入/输出（I/O)管理程序，读写存储 器（RAM)内存放着用户程序。顺序扫描程序基本分三段执行：输入信号（按钮、限制开 关、继电器接点等）读入活动存储器内，一直保持到下一次该信号输入时为止（即一个扫 描周期）；根据读入的输入状态进行逻辑解读，按用户程序得出正确的输出；把逻辑解读的 结果通过输出模块，输出给外设的继电器或现场的电磁开关、电磁阀等执行机构。执行一 次扫描程序的时间称为一个扫描周期，全部输入、输出状态的更新时间也为一个扫描周期。

逻辑解读可用图3-28所示的硬件框图来说明：①地址记数器顺序地读出用户程序地 址。②地址记数器所决定的用户程序读入译码器，读入内容为程序中的一个指令（包括元件类型、编号、符号三部分）。③指令的符号部分送入运算器。④该元件的输入状态已存储在数据区，把它送进运算器。⑤、⑥把结果通过输入、输出控制部分送到数据区。

编程器的主要作用是为PC编 程，也可以监控PC的工作状态。通 常一台编程器可以为多台PC编程， 它常带有键盘、CRT、磁带机、打字机等设备。

可编程序控制器的编程方法，一 般采用简单的继电器接点图（梯形图），按工艺流程编制，其程序是用编程器输人的。梯形图由常开触点、常闭触点、输出线圈、计时器、计数器、移位寄存器 以及算术运算功能等元素构成，这些逻辑元素串联和并联的梯级数不受限制。

在火力发电厂中，可编程序控制器已应用于制粉、输煤、除灰、吹灰等热力系统中，作 为顺序控制的核心部件。常用PC的主要规格及性能见表3-29。 

来源：上海自动化仪表销售网（www.40017.net）

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