1、一种分布式供暖的电热储能装置及方法技术领域:本发明属于电气和热力工程技术领域，特别涉及一种分布式供暖的电热储能装置及方法。技术背景:当前，雾霾天气已成为城市污染的普遍现象，冬季尤为严重，其中燃煤供暖是最重要的污染源。北方地区风力资源丰富，是我国开展风力发电的最主要区域，受电网调度的影响，北方地区冬季为保障供暖需要，热电厂处于满负荷运行，弃用风电现象严重，造成大量风资源浪费，制约影响了风电产业的进一步发展。另一方面，北方城市冬季供热能力不足，供热以燃煤为主，清洁供热比例低，燃烧大量煤炭。既严重污染了大气环境，又增加城市交通运输压力，影响城市景观形象。在北方城市大规模地推广利用风电的清洁热源解决城
2、市供热及工业生产热源，完全符合国家产业支持方向，可以最大限度地利用风力资源，实现风电全部就近消纳，优化平衡电网。实现风电清洁供热，减少燃煤污染物排放，对于改善我国的大气环境，实现节能减排目标，促进风电产业健康发展都具有十分重要的意义。电锅炉能在国外发达国家已普遍应用。其比较其它热源形式的供热设备具有以下优点：对环境没有污染、无三废排放、清洁无噪音，并且操作简单、维修方便、自动化程度高、常压运行、安全可靠、便于控制等优点。电锅炉供热在国外发展得很快。我国在相当长的一段时间内用电供求存在着相当大的矛盾，电力生产满足不了用电需要。这就决定不能把电力这种宝贵的高品位能源通过用电供热设备转化为低品位的热
3、能，因为那将是极大的浪费。但是随着电力事业的发展，人民生活水平的提高和产业结构的变化。电有了其存在和发展的“空间” 。首先白天高峰时段的用电量不断增加而夜晚的用电量又很小，用电的峰、谷差值很大，这给电网的运行、管理带来了直接的困难和经济损失。电网的装机大、效率低，需要采取有效手段“移峰填谷” 。电锅炉一般能耗巨大，蓄热是有效的移峰填谷手段。其次由于生活水平的提高人们越来越关心环境保护。在我国许多城市中心区，小吨位锅炉禁止使用尤其是在城市的商业中心地带设置燃煤、燃油锅炉房又不切实际，电不啻为解决矛盾的好办法。但有一点必须明确，在目前国情下只有在电热储能尽可能利用谷值电的情况下才是经济合理的。但是
4、电锅炉本身不具有能量存储能力，这对于它在供暖系统中的应用经济性是一个致命的弱点，为了解决上述问题，本发明提出一种电热储能装置，并将其应用到冬季供暖系统。发明内容 :针对现有采用燃煤锅炉集中供暖存在的不足，本发明提供一种分布式供暖的电热储能装置及方法，发明了加热、储热、取热、换热及控制一体化相变电蓄热装置，实现无压的内循环储热，具有高焓、高潜热和高转换效率的特点，从根本上解决相关设备效率低下的行业难点问题。装置的加热采用耐高温的电发热元件通电发热，加热特制的蓄热材料高比热容、高比重的磁性蓄热砖，再用耐高温、低导热的保温材料将贮存的热量保存住，按照取暖人的意愿调节释放速度，慢慢地将贮存的热量释放出
5、来。贮存热量的多少可根据室外温度的高低人为加以调节。钢制喷塑的外壳则对整个设备起到保护和美化作用。电热储能装置是利用夜间（23 时至次日 7 时）电网低谷时段的低价（目前北京每度电仅 2 角钱）电能，在 6-8 小时内完成电、热能量转换并贮存，在电网高峰时段，以辐射、对流的方式将贮存的热量释放出来，实现全天 24 小时室内供暖。也就是说，每天只用通电 6-8 小时，就能实现全天 24 小时取暖，达到了节省取暖费用的目的。电蓄热机组内部结构示意图如图 1 所示。 1.室外温度传感器 11.蓄热体温度传感器 20.温度计2.电缆接口 12.机组外壳 21.压力控制阀门3.室内温控装置 13.热风-
6、水-热交换器 22.热水循环泵4.微机程序控制系统 14.热风循环道 23.压力表5.电源保险 15.热风循环风机 24.安全阀门6.高温隔热层 16.风机电机 25.热水管道膨胀节7.蓄热体外壳 17.出水温度安全调节 26.放空阀门8.镁金属蓄热介质 18.放气阀门 27.连接管箍9.电发热元器件 19.阻断阀门 28.膨胀箱10.蓄热体温度安全控制器电蓄热锅炉就是利用午夜低谷时段电力将蓄热体(分为水蓄热和固体蓄热)加热到一定的温度(水 90、固体材料小于 800)，同时也要满足低谷时段建筑物的供暖负荷，在平电时段和峰电时段靠被加热的蓄热体余温来供暖的一种供暖方式。其中室外温度传感器就是用
7、来检测温度的实时变化，以此来控制锅炉内加热装置的启停，以及控制何时切换供暖开关，采用蓄热锅炉供暖。电缆接口用来连接交流市电来为蓄热锅炉系统进行供电，以完成系统的加热和启停等功能。由锅炉、锅炉夹套、固态继电器电加热装置（DGT） 、水泵等组成。整个系统有两个检测变量（锅炉温度 TT1、夹套温度 TT2） ，一般选择锅炉温度为被控变量。有两个控制变量（电动阀门 VC1、VC2 的开度控制和固态继电器 DGT 的通断）可以选为操作变量，另外可选择进水/出水电磁阀 VD1/VD2 的通断作为系统的扰动量，模拟实际生产工程中的冲击进水/排水对温度的扰动。其系统框图如图 2 所示。电热锅炉控制系统的控制核
8、心为 PLC， 它负责所有信息的处理。所有监测开关量送入 PLC 输入口，传感器将测得的水温信号送入 PLC 专用 A/D 转换模块进行数据处理。PLC 按照预置程序完成对水温控制系统的自动测量控制，实现加热器的投退和循环水泵电机、补水泵电机的自动启停，以及各水泵的工作、备用运行状态的自动切换，以维持锅炉水温的正常。系统中带有电源保险，当电源故障放生短路、过压、过流等现象时，电源保险会自动对整个系统起到保护作用。锅炉高温隔热保温材料一部分是保温砖的，保温砖在高温锅炉里工作 3-5年后，保温砖会发酥脱落，严重影响锅炉的安全和隔热保温性。锅炉保温砖的节能做法是在保温砖的表面先涂刷 ZS-1 耐高温
9、隔热保温涂料，减少保温砖的受热温度和腐蚀介质的侵蚀，在耐高温隔热保温涂料外再涂刷 ZS-1061 耐高温远红外辐射涂料，增加锅炉的燃烧温度，降低排烟温度，使能源充分燃烧。这样锅炉节能率可以提高 10%-15%，延长锅炉使用年限，减少锅炉热量流失。本系统的蓄热介质采用高纯、高致密的氧化镁材料，它在高温下具有优良的耐酸碱性和电绝缘性，光透过性好，导热性高，热膨胀系数大。氧化镁陶瓷是典型的碱性耐火材料，在氧化气氛或氮气保护下可稳定工作到 2400，Fe、Zn、Pb、Cu、M 等金属对它不起还原作用。电热锅炉的加热元件主要是电阻式管状电热元件和电极式，由此分为电阻锅炉和电极锅炉。电阻锅炉功率一般小于
10、2MW，电压 220380V；电极锅炉功率范围是 150MW，工作电压 320kV。目前国内电热锅炉厂家一般采用电阻式管状电热元件，也称为电热管，在接线方式上有单相(两个接线端子)和三相(三个接线端子)之分。电源电压为 220V 或 380V，Y 或星接法，一般为星接法。电热锅炉的电加热功率一般是靠多个电热管的功率量叠加而成的。在使用三相电源时，应根据三相平衡原则设计电热管的个数，否则会影响电网及水泵等电器的正常工作。 对于单相接线方式的电热管，建议选用 3N 个，对于三相接线方式的电热管，则可任意选择。蓄热体温度安全控制器用来检测蓄热体温度的实时变化，当温度超出预设温度范围时，相应的发出控制
11、信息，控制系统对温度进行调节，以满足当前温度需求。本系统的蓄热体采用高比热容、高比重的磁性蓄热砖，蓄热体的温度信号传送到蓄热体温度传感器，传感器检测蓄热体当前温度值并回传到温度控制器对其进行温度控制，以此控制电加热元件的启停。钢制喷塑的机组外壳则对整个设备起到保护和美化作用。系统中的热交换采用涡流热膜的管壳式热交换器。这种换热器采用最新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。最高可达 10000W/m2。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕
12、流，对流换热系数降低。涡流热膜换热器的最大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间，换热管和壳体之间的流动关系，不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流，而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流，并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好，不会彼此碰撞，既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题，又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。此外，涡流热膜的管壳式热交换器由全不锈钢制作，使用寿命长，可达 20 年以上。而且换热速度快，耐高温（400） ，耐高压（2.5Mpa） ，应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。其维护费用低，易操作，清
13、垢周期长，清洗方便。热风循环空气循环系统采用风机循环送风方式，风循环均匀高效。风源由循环送风电机（采用无触点开关）带动风轮经由加热器，而将热风送出，再经由风道将热风送至储热内室，再将使用后的空气吸入风道成为风源再度循环，加热使用。确保室内温度均匀性。为确保炉膛内保持恒温，以热力学为基础，通过热平衡计算来校核各结构尺寸设计的合理性与确定加热元件。而当因开关门动作或其他干扰现象引起温度值发生摆动时，则通过温度控制系统来调整加热元件的功率，从而调整炉内温度，保证恒温。对电热水锅炉而言,热水温度是其运行的主要控制参数。对用于电蓄热取暖的热水锅炉，主要调节的目标是出水温度。电热锅炉智能控制器水温调节的任
14、务，就是从通过分级调节循环流量来调节出水温度。由于电热锅炉连接了一个复杂的管路系统，并且水体循环供热是一个复杂的很难量化计算的过程，所以电热锅炉水温是一个大惯性大滞后的难控系统。当用户用热量变化或者室外气温变化时，目标出水温度和循环流量将发生变化。影响电热锅炉水温的因素很多，加热功率，循环流量以及室外气温，供暖面积等。蓄热器和管路中的水体质量远大于锅炉内水体的质量，管路系统的时滞性和惯性也远大于锅炉水体，所以出水温度对回水温度的影响滞后很大。放气阀门采用自动放气阀门，自动放气阀门就是一种安装在供暖或供水系统上具有自动放气功能的阀门，也叫自动排气阀 或放风阀。自动放气阀主要由阀帽、阀盖、浮桶、连
15、杆、阀体组成，浮桶连着连杆，可以上下自由运动。当系统有气体产生时，进入自动放气阀的阀腔内，随着气体的增加压力增大，把阀腔内的水挤出，浮桶随着水面下降，打开排气口，气体从排气口排出，气体排出后水面上升，浮桶随之上升，连杆堵住排气口，阻止系统水从排气口流出。阻断阀门则是用于对紧急事故的快速处理，当系统发生严重故障而不能迅速恢复正常运行时，蒸汽热流和热水等继续供给高温可能造成严重的事故，阻断阀门就是在这时及时切断管路系统内的气流流通，避免事故的发生，待系统故障恢复后，阻断阀门打开，系统继续正常工作。温度计正是用来实时显示锅炉体内水流的温度，通过显示的温度信息控制电加热元件的启停。以及放气阀门的开关，
16、压力控制阀门是压力控制系统的组成部分，压力控制系统由锅炉、水泵、变频器(MMV)、电动阀门 VC1、压力变送器、电磁阀 VD1 等组成，通过调节电动阀的开度和变频器的输出来控制锅炉的进水压力 PT2。另外可选择电动调节阀VC1 的开度和电磁阀 VD1 的通断为系统的扰动量，模拟实际生产过程中的用水量的变化和冲击负荷的扰动。其系统框图如图 3 所示。本系统中的热水循环泵采用无刷直流热水循环泵（磁力驱动隔离式） 。无刷直流水泵采用了电子组件换向，无需使用碳刷换向，采用高性能耐磨陶瓷轴及陶瓷轴套，轴套通过注塑与磁铁连成整体也就避免了磨损，因此无刷直流磁力式水泵的寿命大大增强了。磁力隔离式水泵的定子部
17、分和转子部分完全隔离，定子和电路板部分采用环氧树脂灌封，100%防水，转子部分采用永磁磁铁，水泵机身采用环保材料，噪音低，体积小，性能稳定。可以通过定子的绕线调节各种所需的参数，可以宽电压运行。无刷直流磁力驱动泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子，转子中间有直接注塑成型的轴套，通过高性能陶瓷轴固定在壳体中，电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中，定子与转子之间有一层薄壁隔离，无需配以传统的机械轴封，因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片（定子）上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁（转子）工作运转。对磁体进行 n (n 为偶数) 级充磁使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当定子线圈产
18、生的磁极与磁铁的磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角 =0，此时磁系统的磁能最低；当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角 =2/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转。无刷直流水泵通过电子换向，无需使用碳刷，磁体转子和定子矽钢片都有多级磁场，当磁体转子相对定子旋转一个角度后会自动改变磁极方向，使转子始终保持同级排斥，从而使无刷直流磁力隔离泵有较高的转速和效率。磁力隔离泵的定子与转子完全隔离，完全避免了传统的电机式无刷直流水泵存在的液体泄漏问题。而且可以完全潜水使用并且完全防水，有效的提高了泵的使用
19、寿命及性能。压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。膜盒压力表的敏感元件由两块连接在一起的半圆形波浪的膜片组成。测量介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此所产生的变形可用来间接测量介质的压力。压力值的大小由指针显示。膜盒压力表一般用来测量气体的压力，并能测量微压、过压保护在一定程度上也是可以的。当几个膜盒敏感元件叠在一起后会产生较大的传递力来测量极微小的压力。安全阀门不仅仅起到开关的作用，更重要的是起到保护设备的安全。安全阀(又称泄压阀)是根据压力系统的工作压力(工作温度)自动启闭，一般安装于封闭系统的设备或管路
20、上保护系统安全。当设备或管道内压力或温度超过安全阀设定压力时，自动开启泄压或降温，保证设备和管道内介质压力(温度)在设定压力(温度)之下，保护设备和管道正常工作，防止发生意外，减少损失。本系统的安全阀采用弹簧微启式安全阀。它是利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。螺旋圈形弹簧的压缩量可以通过转动它上面的调整螺母来调节，利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启(整定)压力。弹簧微启式安全阀结构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限制，而且因为对振动的敏感性小，所以可用于移动式的压力容器上。这种安全阀的缺点是所加的载荷会随着阀的开启而发生变化，即随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上
21、的力也跟着增加。这对安全阀的迅速开启是不利的。另外，阀上的弹簧会由于长期受高温的影响而使弹力减小。用于温度较高的容器上时，常常要考虑弹簧的隔热或散热问题，从而使结构变得复杂起来。热水管道膨胀节是为补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。蓄热电锅炉的膨胀节采用套筒式膨胀节。套管伸缩节由能够作轴向相对运动的内外套管组成。内外套管之间采用填料函密封。使用时保持两端管子在一条轴线上移动。它主要有套筒(芯管)，外壳，密封材料等组成。用于补偿管道的轴向伸缩及任意角度的轴向转动。具有体积小补偿量大的特点适用于热水、蒸气、油脂类介质，通过滑动套筒对外套筒的滑移运动，达到热
22、膨胀的补偿。套筒式补偿器的内套筒与管道连接，采用高性能自压式动密封的原理与结构，它可以随着管道的伸缩在外壳内进行自由滑动，能适应任何管道的密封要求。外壳与内套筒之间采用新型合成材料密封，能耐高温，防腐蚀抗老化，适用温度-40 至 150，特殊情况下可达 350。既能保证轴向滑动，又能保证管内介质不泄漏。放空阀门必须在运行刚开始时将余热锅炉的主蒸汽排放到大气中，以确保机组温度不会上升太快。在放空阀门工作过程中，高温主蒸汽（高压/中压/低压）被旁路到大气中，在余热锅炉点火开始，压力和温度上升到某一特定点时。由于控制阀承受了全压差，阀门和下游管道会产生高噪音和高振动。因此，下游通常会安装如扩散器或消
23、音器等限流设备。这样设计是为阀门提供一个背压，以限制压降以及随后产生的噪音和振动。它还可用于在离开系统被引入到大气中之前减轻噪音。控制阀噪声的要求通常是 85 分贝。在某些情况下，保温层可以用来满足噪声的要求。然而，在许多应用中，下游的管道阀门没有任何保温。远场噪声要求取决于工厂的所在地，但一般在围栏线要求为 60 分贝。除了噪音和振动外另一个问题是严密关断。由于这些阀通常用于在启动过程中或工厂跳车的情况，他们必须在正常运行期间保持关闭。如果阀门有明显的泄漏，蒸汽就会损失。连接管箍是用来连接两根管子的一段短管。也叫外接头。管箍因为其使用方便，广泛应用于民用建筑、工业、农业等领域。膨胀箱一般是高
24、温蒸汽管道才用到,当蒸汽通过管道预热的过程中,有一部分蒸汽会冷凝成水,但这部分水是不能够进入锅炉的管道储水系统的,所以要排掉,膨胀箱位于管道的低部,其作用就是收集这部分水,不影响蒸汽品质。报警模块：当 T1 大于 800 时报警；当 P1 或 P2 大于风机承受的压力时报警；当回风温度大于风机承受的温度 T 风 时报警；当流速过大时报警。变量声明：炉体温度：T1出风温度：T2回风温度：T3出油温度：T4回油温度：T5油流速：V出风压力：P1回风压力：P2出油压力：P3回油压力：P4备注：T1 由某几个温度值确定；屏接发的数据信息接受信息包括：屏需要接受的数据包括 17 路温度检测，4 路压力检
25、测，1路流量检测；plc 返回的报警信号；发出信息包括：屏发给 plc 的数据包括急停，启动命令，为保护传感器设置的温度或压力阈值；外部输入命令包括加热时间段选择命令，手动启动加热命令。三组加热丝：加热丝设有手动和自动控制，在当日 22:00 到次日 5 点时，给三组加热丝加热，三组加热丝启动时采用陆续启动的方式，减小冲击电流。采用同时全开、全闭的方式工作，利用一个温度阈值 T 炉 max控制三组加热丝的启停，目前 T 炉max还没有确定温度由那几组传感器返回温度确定。 变频器：接收信息包括：接收 plc 发出的命令，使变频器调整风机转动速度，炉子正常工作时要求的风机转速未知；当回风温度大于阈
26、值 T3max，或者油流速大于Vmax时 PLC 命令变频器调节风机转速，使转速降低；变频器采用 PID 控制方式，输入参数为出油温度 T5，使其调整风机转速，让回油温度保持在 140 摄氏度； 发出的信息包括：根据回油温度，流速；回风温度等情况，调节风机转速。风机：风机受变频器控制，当回风温度高于 140时要求风机转速降低，这时需要变频器动作，降低风机出风温度。PLC 接发的数据信息：接收信息包括：来自屏的控制命令包括急停，启动，加热丝操作命令，加热时间段选择命令；接收传感器的上传数据（17 路温度检测，4 路压力检测，1 路流量检测） ，来自变频器返回的参数，返回的具体参数没确定。发出信息
27、包括：PLC 发给屏的信号报警信号；PLC 发给加热丝的启动、停止命令；PLC 发给变频器控制命令。 附图说明：本控制系统由加热控制系统、温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统四大模块组成。系统的整体控制流程图如图 4 所示。首先对系统进行初始化。启动加热控制系统，对锅炉的炉体，水箱内储存的水，蓄热砖进行加热，并由温度检测装置和温度计实时监测加热温度，当加热到规定温度时，暂停加热控制系统，将产生的热量由蓄热砖储存起来，储存的热量还要通过温度传感器对其进行温度检测，传感器的温度检测信号发送给温度控制系统对其温度进行进一步控制。储存的热量要进入热交换炉进行热交换。把高温蒸汽携带的热量传递给炉内液
28、体，同时要对待加热的液体实时进行温度、压力、流量的监测，当各项参数符合预定要求时，将产生的热量应用于用热设备。在蒸汽排入热交换炉时，蒸汽不可能被完全利用全部将热量传递给液体，期间必然会有热量损失，这时，对没有被热量交换的剩余蒸汽排出热交换炉，对其进行温度检测，控制温度控制系统对其进行温度控制，如果温度满足预设要求，则将这部分蒸汽经由风机，在压力满足系统要求时，将其循环排入蓄热炉，以此对剩余蒸汽循环利用，提高了系统的工作效率。具体实施方式：1、锅炉温度控制系统电热锅炉温度控制系统实验原理如图 5 所示，图中 DTG 电加热器和锅炉内套水温组成广义对象。锅炉内套水温为系统被控量，记为 Ty(t)。
29、温度变送器检测值 420mA 的电流反馈信号 Ty(t)由 PLC 模拟量输入模块定时采样，经 A/D转换成数字信号 Tr(t)，输入到 PLC 的 CPU 进行处理。再与温度给定值 Tr(t)比较，得到偏差信号 T。PLC 根据偏差信号 T，执行相应的控制算法程序，例如，数字 PID 控制算法、自校正控制算法、模糊控制算法等，计算出控制量u(t),经 PLC 模拟量输出模块的 D/A 转换成 420mA 的电流控制信号 u(t)输出,控制广义对象的输出 Ty(t),使其跟踪给定值 Tr(t)。扰动信号 f1 表示锅炉夹套进水的水流量，表示夹套循环水对锅炉温度的影响；f2 表示进水电磁阀 VD
30、1 的通断，表示冲击负荷对锅炉温度的扰动。2、锅炉压力控制系统微型电热锅炉压力控制系统实验原理如图 6 所示。图中调节阀 VC1 和管道进水压力组成广义对象。管道进水压力为系统被控量，记为 Py(t)。压力变送器检测值 420mA 的电流反馈信号 Py(t)，由 PLC 模拟量输入模块经 A/D 转换成数字信号 Pr(t)输入到 PLC 的 CPU 进行处理。与上位机传递过来的给定值 Pr(t)比较，得到偏差信号 P。PLC 根据偏差信号P，执行相应的控制算法程序，例如,数字 PID 控制算法、自校正控制算法、模糊控制算法等，计算出控制量 U(t)，经 PLC 模拟量输出模块的 D/A 转换成
31、420mA 的电流控制信号 U(t)。控制广义对象的输出 Pv(t)，使其跟踪给定值Pr(t)。扰动信号 f1 表示锅炉进水阀门 VC1 的开度，模拟锅炉水位控制系统调节过程中对进水压力的影响；f2 表示进水电磁阀 VD1 的通断，表示冲击负荷对进水压力的扰动。3、锅炉流量控制系统微型电热锅炉流量控制系统实验原理如图 7 所示，图中电动调节阀 VC1 和管道进水流量组成广义对象。管道进水流量为系统被控量，记为 Fy(t)。流量变送器检测值 420mA 的电流反馈信号 Fy(t)。由 PLC 模拟量输入模块定时采样，经 A/D 转换成数字信号 Fr(t)，输入到 PLC 的 CPU 进行处理。再与上位机传递过来的流量给定值 Fr(t)比较，得到偏差信号 F。PLC 根据偏差信号F，执行相应的控制算法程序，例如，数字 PID 功控制算法、自校正控制算法、模糊控制算法等，计算出控制量 U(t)，经 PLC 模拟量输出模块的 D/A 转换成420mA 的电流控制信号 u(t)输出,控制广义对象的输出 Fy(t),使其跟踪给定值 Fr(t)。扰动信号 f1 表示进水电磁阀 VD1 的通断，表示冲击负荷对进水流量的扰动。
