火電機組順序控制系統工作原理

火電機組采用分散控制系統時，一般已具有順序控制系統（SCS)功能。若需獨立設置順序控制系統，則要用順序控制器來實現。

順序控制器是實現順序控制功能的自動裝置。它可以接受人工指令或其他上一級 自動裝置的指令而開始工作，也可以在規定的外界條件滿足時自動開始工作，然后根據預 定的順序逐步進行各階段的控制。它與檢測元件、執行機構配合，實現順序控制任務。按 應用范圍劃分，順序控制器有固定接線式和通用式（可變式）兩種。

1.固定式順序控制器

固定式順序控制器根據預定的控制功能和控制對象的運行規律進行接線，整個電路形 成后要改變接線是比較困難的，因此僅適用于運行規律固定不變的簡單順序控制系統。構 成固定式順序控制器的電路元件有繼電器和半導體邏輯元件。

繼電器電路的輸入信息由開關或繼電器的觸點組成，輸出信息則由繼電器的觸點以及 觸點所驅動的負荷組成。繼電器邏輯電路的基本環節如圖3-24所示，圖（a)為“與”回路， 由輸入觸點串聯再與繼電器繞組聯接構成；圖（b)為“或”回路，由輸入觸點并聯構成； 圖（c)為“非”回路，邏輯“非”通常用常閉觸點表示。計時環節可以用來改變信息的出現時間，一般由時間繼電器來實現。計時環節的電路如圖3-25所示。

半導體邏輯元件組成的電路，利用各種具有不同獨立功能的二進制邏輯單元組成。zui 基本的邏輯單元及其符號見圖3-26，“或”單元只有一個或一個以上的輸入呈現“1”狀態， 輸出才呈現“1”狀態；“與”單元只有所有輸出呈現“1”狀態，輸出才呈現“1”狀態； “非”單元只有輸入呈現外部“1”狀態，輸出才呈現外部“0”； “異或”單元只有兩個輸入 之一呈現“1”狀態，輸出才呈現“1”狀態；“邏輯恒等”單元只有所有輸入呈現相同的狀 態，輸出才呈現“1”狀態；“延遲”單元輸出端發生從內部“0”狀態到內部“1”狀態的 轉換相對輸入端發生同樣的轉換延遲t1，輸出端發生從內部“1”狀態到內部“0”狀態的轉換相對輸入端發生同樣的轉換延遲t2。

2.可變式順序控制器

可變式順序控制器的控制規律和順序，可以根據被控對象的運行規律在一定范圍內任 意改變，因此靈活性較大，通用性較強。目前，一般采用可編程序邏輯控制器（PLC)和可 編程序控制器（PC)，它們是利用微處理技術將硬接線的邏輯關系軟件化，它具有繼電器邏 輯、順序、計時、計數等功能。'某些中、機還增加了模擬量輸入/輸出、數據運算（加、 減、乘、除、比較）、計算機接口、通信系統、PID控制等功能（PLC無此功能）。外設可配備錄音機、打印機、CRT。可編程序控制器既可以與上位機連接作分級控制用，也可以 單獨用在生產系統或作單機自動化。

可編程序控制器的程序是可以按控制要求重新編寫的。因此，對于不同的控制系統和 控制對象，只要更改可編程序控制器的程序即可使用。修改程序只需改軟件，無需改二次線。

可編程序控制器的系統組成如圖3-27所示，它由PC側和編程器側兩部分組成，它們 分別由一臺風格不同的微型機構成。

PC側由電源，主機和輸入、輸出模塊組成。主機包括中央處理器（CPU)及控制電路。 可改寫只讀存儲器（EPROM)內存放著掃描程序及輸入/輸出（I/O)管理程序，讀寫存儲 器（RAM)內存放著用戶程序。順序掃描程序基本分三段執行：輸入信號（按鈕、限制開 關、繼電器接點等）讀入活動存儲器內，一直保持到下一次該信號輸入時為止（即一個掃 描周期）；根據讀入的輸入狀態進行邏輯解讀，按用戶程序得出正確的輸出；把邏輯解讀的 結果通過輸出模塊，輸出給外設的繼電器或現場的電磁開關、電磁閥等執行機構。執行一 次掃描程序的時間稱為一個掃描周期，全部輸入、輸出狀態的更新時間也為一個掃描周期。

邏輯解讀可用圖3-28所示的硬件框圖來說明：①地址記數器順序地讀出用戶程序地 址。②地址記數器所決定的用戶程序讀入譯碼器，讀入內容為程序中的一個指令（包括元件類型、編號、符號三部分）。③指令的符號部分送入運算器。④該元件的輸入狀態已存儲在數據區，把它送進運算器。⑤、⑥把結果通過輸入、輸出控制部分送到數據區。

編程器的主要作用是為PC編 程，也可以監控PC的工作狀態。通 常一臺編程器可以為多臺PC編程， 它常帶有鍵盤、CRT、磁帶機、打字機等設備。

可編程序控制器的編程方法，一 般采用簡單的繼電器接點圖（梯形圖），按工藝流程編制，其程序是用編程器輸人的。梯形圖由常開觸點、常閉觸點、輸出線圈、計時器、計數器、移位寄存器 以及算術運算功能等元素構成，這些邏輯元素串聯和并聯的梯級數不受限制。

在火力發電廠中，可編程序控制器已應用于制粉、輸煤、除灰、吹灰等熱力系統中，作 為順序控制的核心部件。常用PC的主要規格及性能見表3-29。 

來源：上海自動化儀表銷售網（www.40017.net）

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