【正文】 術(shù)人員所熟悉的。 根據(jù)使用能源不同，執(zhí)行器可分為氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器和液動執(zhí)行器三類，在過程控制工程中，氣動執(zhí)行器應(yīng)用最廣，其次是電動執(zhí)行器。 /； 負載電阻： 0600Ω ； 電源： 24V DC； 環(huán) 境溫度： 25℃ ～ +85℃ ； 貯存溫度： 25℃ ～ +125℃ ； 18 測量介質(zhì)溫度： 200℃ ～ +1600℃ ； 響應(yīng)時間：≤ 10mS； 可具有防暴特性 。 ： 先進的非線性矯正電路 ； 漂移自矯正電路 ； 獨有的抗干擾電路 ； 高精度冷端 補償電路 ； 耐腐蝕、抗震性、可靠性好 。 變送器 概述 及選型 SBWR/Z 系列一體化溫度變送器模塊是一種現(xiàn)場安裝式溫度變 送 單元。選用的是熱電阻 Pt100 傳感器。 當選用熱電偶測溫時，必須注意正確使用補償導(dǎo)線的類型及其與熱電偶的配套連線和極性。對于一些重要的測溫點，可選用自動記錄儀表。鉑點至不僅在工業(yè)上作為測溫元件，而且還作為復(fù)現(xiàn)溫標的基準。熱電阻溫度計的最大特點是性能穩(wěn)定、測量精度高、測量范圍寬，同時還不需要冷端溫度補償，一般可在 270— 900℃范圍內(nèi)使用。 非接觸式測溫是通過接受被測介質(zhì)發(fā)出的輻射熱來判斷溫度的。在測量溫度時，測量體與被測介質(zhì)接觸，被測介質(zhì)與測量體之間進行熱交換，最后達到熱平衡，此時測量體的溫度就是被測介質(zhì)的溫度。 與人類生活關(guān)系最為密切，是工業(yè)控制過程中的 四 大物理量（溫度、壓力、流量和物位）之一，也是人類研究最早、檢測方法最多的物理量之一。 5) 專家子整定算法 獨特的 PID參數(shù)專家自整定算法，將先進的控制理論和豐富的工程經(jīng)驗相結(jié)合，使得本公司的 PID調(diào)節(jié)器可適應(yīng)各種現(xiàn)場，對一階慣性負載，二階慣性負載，三階慣性負載，一階慣性加純滯后負載，二階慣性加純滯后負載，三階慣性加純滯后負載，這 6 種有代表性的典型負載的全參數(shù)測量表明， PID 參數(shù)專家自整定的成功率達 95%以上。 時間程序給定（ TSP） 每段 程序最長 6000 分鐘 ， 曲線最多可設(shè) 16 段。 2) 技術(shù)要求 采用單片機技術(shù)設(shè)計，可保證全量程不超差，長期運行五時漂、零漂 ； 嚴格按 ISO90021 認證的工藝生產(chǎn)，可保證長期無故障運行，平均可利用率達%； 信號輸入、控制輸出，全部采用軟件調(diào)試 ； 輸入分度號、輸出參數(shù)、控制算法按鍵可設(shè)定 ； 14 萬能輸入信號 ； 只需做相 應(yīng)的按鍵設(shè)置和硬件跳線 ，即可在一下所有輸入信號之間任意切換，即設(shè)即用 ； 熱電阻： Pt100、 、 Cu50、 Cu100、 Pt10； 熱電偶： K、 E、 S、 B、 T、 R、 N； 標準信號： 0～ 10mA、 4～ 20mA、 0～ 5V、 1～ 5V； 霍爾傳感器： mA 輸入信號， 0～ 5V 以內(nèi)任意信號按鍵即設(shè)即用。 3）當儀表具有自動、手動量程范圍的選擇時，使用自動量程固然可以自動測量參數(shù)，但往往 以犧牲測量精度為代價 。 d)智能儀表的精度考慮。通過正確的設(shè)定 ,在測量介質(zhì)流向相反時 ,也能正常輸出電流。STS2102 智能通訊器也可方便地用于 Honeywell 系列儀表的組態(tài)和調(diào)試。 為了實現(xiàn)模擬信號的遠距離傳送 ,并將多個現(xiàn)場變送器的模擬信號通過一對信號線傳送到控制中心 ,美國 Rosemount公司于 1985年開發(fā)出一種將模擬信號調(diào)制成數(shù)字調(diào)頻信號 ,并用數(shù)字調(diào)頻信號實現(xiàn)傳輸?shù)? HART Highway Addressable Remote Transducer 協(xié)議 。 12 智能儀表 概述 及選型 智能式儀表是以微處理器為中央控制單元 ,能完成物理信號的輸入輸出、信號轉(zhuǎn)換和計算控制等功能 ,并可與外界通訊的儀器儀表。 根據(jù)工藝流程和控制方案的選擇，可以得出本設(shè)計的控制流程 （圖 25）。 )( SW C )( SW v )(0 SW )( SWm+ Q ( s )U ( s )X ( s ) E ( S ) Y ( s ) 圖 24 單回路控制系統(tǒng)框圖 其中 Wc )(S — 調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)； Wv )(S — 調(diào)節(jié)閥傳遞函數(shù)； Wo )(S — 被控過程的傳遞函數(shù)； Wm )(S — 測量變送器的傳遞函數(shù)。主回路及主調(diào)節(jié)器的任務(wù)是維持 1? 恒定，一般選用比例積分調(diào)節(jié)器。穩(wěn)態(tài)時，導(dǎo)前汽溫 2? 可能穩(wěn)定在與原來數(shù)值不同的數(shù)值上，而主汽溫 1? 則一定等于給定值。在噴水量擾動下 2? 肯定比主汽溫 1? 能提前反映控制作用。 主調(diào)節(jié)器的任務(wù)是準確保持被調(diào)量符合生產(chǎn)要求 。與簡單控制系統(tǒng)相比，串級控制系統(tǒng)只是在結(jié)構(gòu)上增加了一個內(nèi)回路，卻能收到顯的控制效果。定值控制仍是目前過程控制的一種常見形式。由于工業(yè)過程的復(fù)雜、多變，因此其特性多半屬多變量、分布參數(shù)、大慣性、大滯后和非線性等等。 ，而且多半為參量控制 由于被控過程具有大慣性、大滯后等特性，因此決定了過程控制的控制過程多 8 屬慢過程。由于生產(chǎn)規(guī)模大小不同，工藝要求各異，產(chǎn)品品種多樣，因此過程控制中的被控過程是多種多樣的。一個過程控制系統(tǒng)是由被控過程和過程檢測控制儀表兩部分組成的。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中，過程控制技術(shù)正在為實現(xiàn)各種最優(yōu)技術(shù)經(jīng)濟指標、提高經(jīng)濟效益和社會效益、提高勞動生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、改善勞動條件、保護環(huán)境衛(wèi)生、提高市場競爭能力等方面起著越來越巨大的作用。 A．過程控制概述 過程控制系統(tǒng)通常是指工業(yè)生產(chǎn)中自動控制系統(tǒng)的被控量是溫度、壓力、流量、液位、成分、粘度、濕度等這樣一些過程變量的系統(tǒng)，具有連續(xù)生產(chǎn)過程自動控制、由過程檢測和控制儀表組成、被控過程多樣，控制方案豐富的特點。噴水減溫器有三種形式：多孔管式、渦旋式和文丘里管式噴水減溫器。 噴水減溫是將水直接噴入蒸汽中，噴入的水在加熱、蒸發(fā)的過程中將消耗蒸汽的部分熱量，使 過熱蒸汽溫度 降低。當送風(fēng)和引風(fēng)配合不當而造成爐膛負壓變化使火焰中心位置變化時，也會造成 過熱蒸汽溫度 變化。因為水分蒸發(fā)和灰分本身提高溫度均要吸收爐內(nèi)的熱量，故使爐內(nèi)溫度水平降低， 爐內(nèi)輻射傳熱量減少，輻射式過熱器出口 過熱蒸汽溫度 會降；低爐膛出口煙溫升高，水分增加使煙氣體積增大，煙氣流速增加，使對流換熱量增加，故使對流式過熱器出口 過熱蒸汽溫度 升高。 (4)減溫水的變化 減溫器中減溫水的溫度和流量的變化都會引起過熱器蒸汽側(cè)吸熱量的變化，從而使 過熱蒸汽溫度 發(fā)生變化。當機組出力降低時，由于抽氣壓力隨之降低，使用于加熱器加熱給水的蒸汽量減少，因此對 過熱蒸汽溫度的變化起到一定的自補償 作用，但由于管道系統(tǒng)很長其遲延較大。 (2)給水溫度的變化 在具有給水母管的系統(tǒng)中，給水溫度一般不會變動很大，但 對于單元機組來說，如果高壓加熱器不能投入運行，給水溫度可能比額定值低 50120℃ 左右，而給水溫度的降低將增加給水進入鍋爐后水加熱階段的吸熱量。 (1)蒸汽負荷變化對 過熱蒸汽溫度 的影響 送入爐內(nèi)的燃料量取決于鍋爐的出力，當鍋爐出力需要變動時，燃料量必須作相應(yīng)改變，隨著燃料量的改變 鍋爐出口煙溫及煙氣流速都會發(fā)生變化，這勢必引起爐膛內(nèi)輻射傳熱量及煙道內(nèi)對流傳熱的改變，從而引起過熱器及再熱器管道內(nèi)蒸汽吸熱量的改變，對出口 過熱蒸汽溫度 或蒸汽焓值影響就更大。 5 。沿途降低著溫度的煙氣最后進入尾部煙道，與省煤器和空氣預(yù)熱氣內(nèi)的工質(zhì)進行熱交換后，以經(jīng)濟的較低的煙溫排出鍋爐。高溫?zé)煔馀c水冷壁進行強烈的輻射換熱，將熱量傳給管內(nèi)工質(zhì)水。蒸汽在上鍋筒頂部引出后，進入蒸汽過熱氣，而分離下來的水仍回到上鍋筒下半部的水中。位于煙溫較低區(qū)段的對流灌 束，因受熱較弱，汽水工質(zhì)的容量較大，而位于煙溫較高區(qū)段的對流管束，因受熱強烈，相應(yīng)的汽水工質(zhì)的容量較小，從而量大的工質(zhì)則向上流入下鍋筒，而容量小的工質(zhì)則向上流入上鍋筒形成了鍋水的自然循環(huán)。燃料燃燒剩下的灰渣，在爐排末端翻過除渣板后排入灰斗，這整個過程稱為燃燒過程。還有用來消除受熱面上積 4 灰以利用傳熱的吹灰器，以提高鍋爐運行的經(jīng)濟性。 水處理設(shè)備：其作用是為清除水中的雜質(zhì)和降低給水硬度，以防止在鍋爐受熱面上結(jié)水垢或腐蝕。用 送風(fēng)設(shè)備 來供應(yīng)燃料所需的空氣。 燃燒設(shè)備：將燃料 和燃燒所需的空氣送入爐膛并使燃料著火穩(wěn)定，充分燃燒。過熱器一般都裝在爐膛出口。 爐膛：保證燃料的充分燃燒，并使水流受熱面積達到規(guī)定的數(shù)值。所以鍋爐的中心任務(wù)是把燃料中的化學(xué)能有效的轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能。同時利用 智能儀表 控制系統(tǒng)，在所設(shè)計的組態(tài)王監(jiān)控界面中，進行相關(guān)儀表調(diào)校和控制器參數(shù)整定 ，記錄并分析控制結(jié)果。本課題利用智能儀表控制系統(tǒng)，結(jié)合組態(tài)王監(jiān)控軟件設(shè) 計人機對話界面，實現(xiàn)鍋爐過熱蒸汽控制系統(tǒng)設(shè)計，可以使過熱蒸汽溫度控制在合適的范圍內(nèi)。具有大量的非控制性信息 (管理信息 ) ,可供用戶 參考?？刹捎?LCD顯示 ,清晰直觀 ,讀數(shù)方便。 燃煤鍋爐生產(chǎn)過程中所發(fā)生的事故大部分是由于鍋爐過熱蒸汽溫度控制不當引起的。 課題研究意義 鍋爐是發(fā)電廠及其它工業(yè)企業(yè)中最普遍的動力設(shè)備之一，功能是把燃料中的貯能，通過燃燒轉(zhuǎn)化成熱能，以蒸汽或熱水的形式輸向各種設(shè)備。此外，要想實現(xiàn)鍋爐安全運行，保證向用戶提供高質(zhì)量的蒸汽 ，減輕工人的勞動強度，減少環(huán)境污染等目的，采用自動控制也是必須的。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國共有各類鍋爐近 四十 萬臺，每年的耗煤量達 三 億多噸，占我國原煤產(chǎn)量的三分之一。 工業(yè)鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備 ， 往往直接影響生產(chǎn)的正常進行和產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。 intelligent instrument。同時利用智能儀表控制系統(tǒng)，在所設(shè)計的組態(tài)王監(jiān)控界面中，進行相關(guān)儀表調(diào)校和控制器參數(shù)整定。因此，必須控制過熱器出口蒸汽溫度。 如果過熱蒸汽溫度過高，則過熱器容易損壞，也會使汽輪機內(nèi)部引起過度的熱膨脹嚴重影響生產(chǎn)運行的安全；過熱蒸汽溫度偏低，則設(shè)備的效率將會降低，同時使通過汽輪機最后幾級的蒸汽濕度增加，引起葉片的磨損。通過對現(xiàn)場系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集 處理，在組態(tài)王中實現(xiàn)動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線和報表輸出等功能。 superheated steam temperature is low, it will reduce the efficiency of equipment, while the adoption of the final class of steam turbine steam humidity increased, the wear and tear caused by the leaves. Therefore, we must control the export steam superheater temperature. Overheated steam boiler control is tantamount to the task, that is, in order to maintain the export steam superheater temperature in the permit, and to protect the superheater tube wall temperature does not exceed allowable operating temperature. The subject control system using smart meters, bined with monitoring software Kingview dialogue manmachine interface design, the realization of superheated steam boiler control system design. Through onsite data acquisition and processing system, in achieving kingview animation, alarm processing, process control, realtime curves and the functions of the output statements. At the same time, the use of intelligent instrument control system, designed in Kingview monitoring interface, the associated instrumentation and controls to adjust the setting parameters. Finally, to provide users with superheated steam boiler control system for dynamic results. Key Words: suerheated steam temperature。 鍋爐是化工、冶煉、發(fā)電等作為公用民用部門必不可少的主要動力設(shè)備，其產(chǎn)品是蒸汽， 即 將一次能源（煤炭、石油、提燃氣等）轉(zhuǎn)換為二次能源（蒸汽）。由于技術(shù)落后、設(shè)備陳舊、操作水平低下，目前我國工業(yè)燃煤鍋爐普遍存在著熱效率低、能耗高的問題。然而我國