自动装置 第一章教学课件.ppt

* 1）演示功能原理框图。 2）适当补充板书细节。 3）指出软硬件结合点。 * 1）演示功能原理框图。 2）适当补充板书细节。 3）指出软硬件结合点。 DCS和FCS的区别。 ? 1)?FCS是全开放的系统,其技术标准也是全开放的,FCS的现场设备具有互操作性,装置互相兼容,因此用户可以选择不同厂商、不同品牌的产品,达到最佳的系统集成; DCS系统是封闭的，各厂家的产品互不兼容。 ? 2)?FCS的信号传输实现了全数字化, 其通信可以从最底层的传感器和执行器直到最高层,为企业的MES和ERP提供强有力的支持,更重要的是它还可以对现场装置进行远程诊断、维护和组态; DCS的通信功能受到很大限制,虽然它也可以连接到Internet,但它连不底层,它提供的信息量也是有限的,它不能对现场设备进行远程操作。 ?? 3)?FCS的结构为全分散式,它废弃了DCS中的I／O单元和控制站,把控制功能下放到现场设备,实现了彻底的分散,系统扩展也变得十分容易;DCS的分散只是到控制器一级,它强调控制器的功能,数据公路更是其关键。 4)?FCS的全数字化,控制系统精度高,可以达到土0．1％;而DCS的信号系统是二进制或模拟式的,必须有A／D、D／A环节,所以其控制精度为土0.5％。 ? 5)?FCS可以将PID闭环功能放到现场的变送器或执行器中,加上数字通信,所以缩短了采样和控制周期,目前可以从DCS的每秒2-5次,提高到每秒10-20次,从而改善了调节性能。 ? 6)?由于FCS省去了大量的硬件设备、电缆和电缆安装辅助设备,节约了大量的安装和调试费用,所以它的造价要远低于DCS。 * * 讲解计算机技术和网络技术对电力系统自动装置的影响。 * 这个知识点可能在其他课程学习过，以提问形式强化概念。 * 可让学生当堂做一个例题。 模拟信号抽样后变成在时间上离散的信号，但仍然是模拟信号。这个抽样信号必须经过量化才成为数字信号。 抽样信号在时间上是离散的，但其幅度取值是连续的。 数字信号是用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值。 若用n位二进制数编码表示幅值,最多能表示2n个电平,用这些电平对抽样信号幅度做离散化处理,即量化。 mq(kT)与m(kT)之间的误差称为量化误差。对于语音、 图像等随机信号，量化误差也是随机的，它像噪声一样影响通信质量，因此又称为量化噪声，通常用均方误差来度量。 量化噪声形成后，在接受端是无法去掉的， 由量化误差产生的功率为量化噪声功率，通常用 Nq 表示 由mq(kT)产生的功率称为量化信号功率，用Sq 表示 Sq/Nq 是量化信噪功率比，它是衡量量化性能好坏的最常用的指标 * * * * * * * 应该掌握的跟工程实际结合的概念知识。 * 留课后思考题。 N次谐波分量可表示为： 电量标准表达式 N次谐波分量有效值 N次谐波分量相角 对于得到的采样离散化数据，an、bn可用梯形积分法近似求得： 设每周波采样N点 积分公式离散化方法： T - N t - k - 电压/电流量通常采用工频周期内12点采样法,对于基波分量，若每周波采样12点（N=12)，则 N=12 n=1 有功功率和无功功率采用“三表法”和“两表法” 功角采用余弦定理获得 交流采样特点： 下一页 1. 实时性好； 2. 能反映原来电压、电流的波形及其相位关系； 3. 免去大量常规变送器，节省空间和投资； 4. 对A/D转换器转换速率要求较高，一个周期内采样点数应较多，计算量大。 标度变换 数据的有效性检验 线性化处理 数字滤波 算术平均法 加权平均法 一阶递归法 标度变换：将对应参数值的大小转换成能直接显示有量纲的被测工程量数值，也称为工程转换。 采集过程中的各个参数都有着不同的量纲，例如电压的单位是V，电流的单位是A，温度的单位是℃等。 由测量仪表转换成模拟电信号，经过A/D转换后成为相应的数字量仅仅对应被测工程量参数值的大小，并不是原来带有量纲的参数值。 目的：判断采集的数据是否有明显的错误或是干扰引起的。 方法1：根据物理量的特性来判断 方法2：根据物理量的相关性来判断 方法3:设置冗余通道进行校核 方法4:根据数据的可能范围做限制判断 原因： 多种传感器把各种被测量转换成电信号时，由于不