【正文】 加明顯； ⑵在一定程度上提高了系統(tǒng)的工作頻率，使震蕩周期明顯縮短，調(diào)節(jié)時間也有一定程度上的縮短，系統(tǒng)的快速性相對增強了； ⑶整個控制系統(tǒng)對二次干擾即包括在副回路范圍內(nèi)的擾動具 有很強的克服能力，這是單回路控制系統(tǒng)所不能實現(xiàn)的； ⑷對負荷或操作條件的變化有一定的自適應(yīng)能力。該參數(shù)可 以直接反映本系統(tǒng)的控制目的。 綜上所述，應(yīng)選擇減溫器和過熱器之間的蒸汽溫度作為副變量。 執(zhí)行器的選擇 在本系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，是按照調(diào)節(jié)器所給定的信號大小和方 向，改變閥門的開度，來實現(xiàn)調(diào)節(jié)流體流量的裝置。 調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動方式可分為：氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥，即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體介質(zhì) (如油等 )壓力為動力的電液動調(diào)節(jié)閥；由于生產(chǎn)現(xiàn)場有防爆要求，所以應(yīng)選擇氣動執(zhí)行器。 電動Ⅱ型和電動Ⅲ型儀表就其功能而言是基本上相同的，但是就其控制信號而言是存在差異的。 溫度傳感器的選擇 溫度傳感器有熱電偶和熱電阻兩種。大多數(shù)電阻的阻值隨溫度變化而變化，如果某材料具備電阻溫度系數(shù)大、電阻率大、化學及物理性能穩(wěn)定、電阻與溫度的關(guān)系接近線性等條件，就可以作為溫度傳感元件用來測溫，稱為熱電阻。補償導線的作用就是將熱電偶的冷端延長到距離熱源較遠、溫度較穩(wěn)定的地方。 采用熱電阻法測量溫度時，一般將電阻測溫信號通過電橋轉(zhuǎn)換成電壓，當熱電阻的鏈接導線很長時，導線電阻對電橋的影響不容忽視。原因在于： ⑴ K型熱電偶可以直接測量各種生產(chǎn)中從 0℃到 1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。凡是需采用串級控制的生產(chǎn)過程，對控制的品質(zhì)都是很高的，不允許被調(diào)量存在靜差。 控制器正、反作用的選擇 對于一個完整的串級控制系統(tǒng)，主、副控制器的正、反作用的判斷應(yīng)該是先副后主。在本串級控 制系統(tǒng)中隨著調(diào)節(jié)閥的開度增加，減溫水的流量會隨之增加，副對象即減溫器后端蒸汽會有一定幅度的降低，所以調(diào)節(jié)閥對副對象的作用為負；而調(diào)節(jié)閥是氣關(guān)閥，其控制作用為負；變送器的控制作用均為正，為了保證開環(huán)放大系數(shù)乘積的符號為“負”，所以副調(diào)節(jié)器的控制作用符號需為“正”，即副調(diào)節(jié)器的控制作用為反作用。一般采用溫度控制器和聲光信號組成超溫報警裝置。鍋爐設(shè)備 根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝要求，可以有多重不同的控制系統(tǒng)，而我們組的任務(wù)是設(shè)計鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)，在設(shè)計中，通過對方案的分析與論證，我們選用串級控制系統(tǒng)，這使我對串級控制系統(tǒng)有了更詳細更深如的了解和認識。以后的學習工作中，應(yīng)更注重知識的掌握和應(yīng)用。 1%。 %。 %。 本次課程設(shè)計，使我對書本上的理論知識得到進一步的鞏固，并提高了我的實踐動手能力，能用 CAD 工程制圖軟件繪制一般的工藝流程圖，并且學會了 visol 繪圖軟件的用法，使我收獲不少。 當然，設(shè)計中也遇 到了不少的問題，尤其是知識的欠缺。 采用 PID 串級控制時的系統(tǒng)框圖建立與仿真結(jié)果 內(nèi)環(huán) Kp=10 Ki= Kd=0 外 環(huán) Kp= Ki= Kd=0 當階躍輸入為 1 時，過熱器與減溫器之間的溫度輸出曲線為： 當階躍輸入為 1 時，過熱蒸汽出口溫度輸出曲線為： 當采用 PID 串級控制時，系統(tǒng)響應(yīng)時間及調(diào)節(jié)時間變小，但在個人嘗試多次后在控制效果上還是未能達到理想的效果。在本系統(tǒng)中，隨著調(diào)節(jié)閥的開度增 加，主對象即過熱器出口的蒸汽溫度會降低，所以主對象的放大倍數(shù)的符號為負，為了保證開環(huán)放大系數(shù)乘積的符號為“正”，所以主控制器的控制作用符號“正”，即控制器的控制作用為反作用。為了使副回路能構(gòu)成一個穩(wěn)定的系統(tǒng)，所以副回路的開環(huán)放大系數(shù)符號必須是“正”。如果控制對象惰性區(qū)的容積數(shù)目較多，同時又有主要擾動落在副回路以外的話，就可以考慮采用 PID 調(diào)節(jié)器。 主、副控制器控制規(guī)律的選擇 由于在控制系統(tǒng)中，主、副調(diào)節(jié)器的任務(wù)不同，對它們各自的選擇也應(yīng)有不同的考慮。同時，熱電阻必須用三線接法，如圖 所示，熱電阻用三根導線引出，一根連接電源，不影響電橋平衡，另外兩根被分別置于電橋的兩臂內(nèi)，使引線電阻值隨溫度變化對電橋的影響大致抵消。 用補償導線將熱電偶的冷端延長到溫度比較穩(wěn)定的地方后，并沒有完全解決冷端溫度補償問題，為此還要采取進一步的補償措施。大多數(shù)金屬熱電阻的阻值隨其溫度升高而增加，而大多數(shù)半導體熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減少。原因在于熱電偶的測溫范圍廣（－ 200℃～ 1300℃ ,特殊情況下－ 270℃～ 2800℃），耐高溫，精度高，結(jié)構(gòu)簡單，更換方便，壓簧式感溫元件，抗震性能好，可以將 熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度 [6]。另外，與Ⅱ型儀表相比Ⅲ型儀表操作、維護更為方便、簡捷，同時Ⅲ型儀表還有較完善的跟蹤、保持電路，使得手動切換更為方便，隨時都可以進行轉(zhuǎn)換，而且保證無干擾。 控制儀表的選擇 溫度變送器的選擇 溫度變送器可分為電動和氣動，常用的控制儀表有電動Ⅱ型、Ⅲ型。為了保證系統(tǒng)有較好的流通能力，需要使控制閥兩端的壓降在整個管線的總壓降中占有較大的比例。其中，干擾時刻存在的，它是影響系統(tǒng)平穩(wěn)操作的主要因素，而操縱變量的主要作用是克服干擾的影響，是系統(tǒng)能重新穩(wěn)定運行的因素。同時要求主、副對象的時間常數(shù)應(yīng)適當匹配。 四． 過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計 主變量的選擇 根據(jù)串級控制系統(tǒng)選擇主變量的原則：在條件允許的情況下，首先應(yīng)盡量選擇能直接反映控制目的的參數(shù)為主變量；其次，要選擇與控制目的有某些單值對應(yīng)關(guān)系的間接單數(shù)作為主變量 ； 最后，所選的主變量必須要足夠的變化靈敏度。 再者，在 串級控制系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器串聯(lián)工作，但是以主調(diào)節(jié)器為主導，保證主變量為目的，在整個控制過程兩個調(diào)節(jié)器協(xié)調(diào)一致，互相配合，若干擾來自副回路，副調(diào)節(jié)器首先進行