鍋爐水位汽溫控制系統(tǒng)設計

1、《過程控制》課程設計說明書1鍋爐水位汽溫控制系統(tǒng)設計1引言工業(yè)自動化涉及的范圍極廣，過程控制是其中最重要的一個分支。因而，過程控制在國民經濟中占有極其重要的地位。鍋爐是眾多工業(yè)部門必不可少的重要動力設備。因此，鍋爐往往成了不少工廠不可缺少的一部分。因而，對鍋爐設備中的控制系統(tǒng)進行分析研究是必要的。鍋爐水位控制系統(tǒng)是鍋爐生產控制系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。對鍋爐生產操作如果不合理，管理不善，處理不當，往往會引起事故。這些事故中的大部分是由于鍋爐水

2、位控制不當引起的，可見鍋爐水位控制在鍋爐設備控制系統(tǒng)中的重要性。2總體方案設計原則系統(tǒng)控制方案設計在整個工程方案設計中占有十分重要的地位，一個控制系統(tǒng)的成功與否主要取決于是否有一個設計優(yōu)良的控制方案。任何一種控制系統(tǒng)設計的目的都是為了滿足生產過程中的工藝要求，從而提高產品質量和生產效率。因此，為實現(xiàn)此目的，設計加熱爐裝置的控制方案時，應遵循以下基本原則：（1）滿足要求最大限度地滿足被控對象的控制要求，這是設計該控制系統(tǒng)的首要前提，也是設

3、計中最重要的一條原則。進行設計前，需要深入了解被控對象，收集資料。（2）安全可靠保證控制系統(tǒng)長期運行的安全、可靠、穩(wěn)定，是設計中的重要原則。為了達到這一目的，在系統(tǒng)方案設計、可靠性設計、設備選擇、軟件編程方面應進行總體規(guī)劃和全面考慮。（3）經濟實用在滿足控制要求的前提下，力求控制系統(tǒng)簡單、經濟、實用、維護方便?！哆^程控制》課程設計說明書3需要注意的是，對于DCS而言，偏差為設定值減去測量值，因為該環(huán)節(jié)的輸入為測量值，當測量值減少的時候，

4、偏差增加；當測量值增加的時候，偏差減少，因此，該環(huán)節(jié)的符號一直為負。2.1.3控制器規(guī)律選擇原則控制器規(guī)律選擇原則工業(yè)過程中常見的控制規(guī)律有開關控制、比例控制、比例積分控制、比例微分控制、比例積分微分控制等。過程工業(yè)中常見的參數有流量、液位、壓力和溫度，這些參數有些是重要的生產參數，有些是不太重要的參數，所以控制要求也是各有不同，控制規(guī)律的選擇要根據具體情況而定。有一些基本原則可以在選擇時加以考慮：（1）對于不太重要的參數，可以考慮采用

5、比例控制，甚至采用開關控制；（2）對于不太重要的參數，但是慣性較大，又不希望動態(tài)偏差較大，可考慮采用比例微分控制。但是對于系統(tǒng)噪聲較大的參數，例如流量，則不能選用比例微分控制；（3）對于比較重要的、控制精度要求比較高的參數，可采用比例積分控制；（4）對于比較重要的、控制精度要求比較高、希望動態(tài)偏差小、被控對象的時間滯后較大的參數，應該采用比例積分微分控制或者是先進控制算法。2.2溫度溫度液位雙回路控制系統(tǒng)構成液位雙回路控制系統(tǒng)構成電熱鍋

6、爐溫度液位雙回路控制系統(tǒng)的組成如圖1所示。采用PLC作控制器兩個控制回路分別實現(xiàn)鍋爐液位和鍋爐出水溫度的控制。因為鍋爐液位如果過低會發(fā)生干燒而發(fā)生嚴重事故，因此，系統(tǒng)還采用了低液位聯(lián)鎖控制。鍋爐液位控制過程：壓力變送器將鍋爐液位檢測轉換為電壓信號，送至PLC的模擬量輸入AI1進行AD轉換，然后PLC根據給定的液位值與反饋值比較，利用其偏差進行PID運算，結果經AO1輸出至變頻器，使頻率相應變化，水泵轉速相應變化，調節(jié)供水量，最終實現(xiàn)鍋爐