【正文】 ................................... 5 第 3 章 工業(yè)鍋爐的微機控制的原理 .................. 7 單回路控制系統(tǒng) .......................................8 串級控制系統(tǒng) ..........................................9 定義及方框圖 ............................................ 9 串級控制系統(tǒng)的使用場合 .................................. 10 設(shè)計注意事項 ........................................... 10 前饋控系統(tǒng) ...........................................11 第 4 章 工業(yè)鍋爐的微機 DDC 系統(tǒng)的控制 .............. 14 直接數(shù)字控制 DDC 系統(tǒng) .................................14 工業(yè)鍋爐的微機 DDC 控制工作原理 .........................16 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 III 第五章鍋爐溫度和換熱器前饋反饋控制系統(tǒng)設(shè) 計 .........19 、實驗?zāi)康? ...................................19 、實驗設(shè)備 ...................................19 、實驗原理 ...........................................19 、實驗要求 ...........................................20 、實驗內(nèi)容與步驟 ......................................20 思考問題 .............................................21 實驗結(jié)果提交 .........................................21 實驗總結(jié) .............................................21 致 謝 .......................................22 參考文獻 ......................................23 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 工業(yè)鍋爐及 DCC 控制系統(tǒng)簡述 引言 鍋爐是人類供熱，取暖的主要來源，它的出現(xiàn)迄今已有兩百余年的歷史，期間，從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對鍋爐容量，參數(shù)要求的不斷提高，鍋爐形勢和鍋爐技術(shù)得到不斷迅速發(fā)展。 （ 1） 實現(xiàn)對鍋爐風(fēng)煤比，煙氣含氧量，爐膛壓力控制，達到安全生產(chǎn)，降低煤耗，提高效率的目的。東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 2 后來增加了兩個火筒 —— 及雙火筒鍋爐。對于煙管鍋爐，還存在結(jié)構(gòu)剛性大，煙管排列緊密使清理水垢困難和煙管內(nèi)容易堵灰等缺點。 水管鍋爐的發(fā)展趨勢 :水管鍋爐，整連箱橫水管鍋爐，分連箱橫水管鍋爐，直水管鍋爐，三鍋筒彎水管鍋爐，雙鍋筒彎水管鍋爐 ,單鍋筒水管鍋爐，直流鍋筒。而供熱鍋爐，除了生產(chǎn)工藝有特殊要求外，所生產(chǎn)的熱水均不需要鍋高溫的壓力和溫度，容量也無東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 3 需很大。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 鍋爐的基本構(gòu)造及工作原理 要設(shè)計一套完整的，性能良好的工業(yè)燃燒鍋爐，首先我們就必須了解一般燃燒鍋爐的基本構(gòu)造和燃燒過程。 （ 4） 鍋筒：是自然循環(huán)鍋爐各受熱面能適應(yīng)負荷變化的設(shè)備。 （ 8） 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。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 5 （ 13） 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。燃料一面燃燒，一面向后移動，燃料所需要的空氣是由風(fēng)機送入爐排腹中風(fēng)倉后 ，向上穿過爐排到達燃料層，進行燃料反應(yīng)形成高溫?zé)煔狻Ｒ约霸阱佂脖旧砜臻g的重力分離力作用，是汽水混合物得到分離。煙氣流經(jīng)過過熱氣后掠過脹接在上、下鍋筒間的對流管束，在管束間設(shè)置了折煙墻使煙氣呈“ S”型形成曲折地橫向沖刷，再次以對流換熱的方式將熱量傳遞給管束的工質(zhì)。從而使鍋爐能正常運行 。以形 成生產(chǎn)日志和班、日產(chǎn)耗統(tǒng)計報表 、 有定時打印、隨機打印等幾種方式。 “ 空燃比 ” 是指燃燒中空氣量與燃燒量的比值系數(shù)。下面我們就這幾種控制方式做一個介紹。 F（ N）為干擾，號， Q（ S）與 Y（ S）之間的聯(lián)系稱為控制通道， F（ S）與 Y（ S）之間的聯(lián)系稱為干擾通道。在任何只有單個操縱變量的系統(tǒng)中，只能有一個被控變量可以獨立設(shè)定。 串級控制系統(tǒng)的使用場合 用于克服變化劇烈的和幅值大的干擾。 （ 3） 控制器的正 反作用的確定。 前饋控制系統(tǒng)的特點 （ 1） 前饋控制是一種開環(huán)控制。 b. 由于反饋回路的存在，降低了讀前饋控制算式精度的要求。實踐證明，這種前饋 — 串級控 制系統(tǒng)可以獲得很高的控制精度，在計算機控制系統(tǒng)中常被采用。 微機 DDC 系統(tǒng)的分時控制方式 : 一臺微機 DDC系統(tǒng)要控制多個回路 .在每一個回路 ,微機要完成 (1)采樣和 A／ D轉(zhuǎn)換 ,(2)運算 ,(3)輸出控制信號 3 個部分的工作 ,所以投機控制每一個回路需要的時間應(yīng)為這三個部分所花費時間之和 .為此 ,微機 DDC 采用了“分時”控制的方法 ,即將某一回路的采樣和 A／ D 轉(zhuǎn)換、運算、輸出控制三部分的時間前后回路錯開 ,放在不同的控制時間里 .這樣 ,既保證了控制過程的正常進行 ,又能充分利用系統(tǒng)中的各種設(shè)備 ,大大提高了效率 . 微機 DDC 系統(tǒng)的人機交換 : 計算機控制系統(tǒng)的人 機交往有時也稱“人機對話”或“人機通訊” ,這是一種微機控制系統(tǒng)必須具備的溝通操作者和微機互相聯(lián)系的功能 .操作者要通過鍵盤、按鈕、開關(guān)等器件向微機控制系統(tǒng)送入控制意圖 ,微機控制系統(tǒng)則通過顯示屏、打印機、各種指示燈向操縱者送出有關(guān)信息 .一般的微機 DDC 系統(tǒng)除了普通的各種指示燈裝置外 ,還都通過相應(yīng)借口連接有以 CRT 顯示屏、打印機、控制鍵盤、越限報警裝置等 ,有些可靠要求較高的微機 DDC 系統(tǒng)還配有自動︱手動切換裝置或雙機控制切換裝置 . 微機 DDC 系統(tǒng)的控制規(guī)律 : 控制規(guī)律是一個控制系統(tǒng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵 .根據(jù) 控制規(guī)律制定的控制算法 ,是微機 DDC 系統(tǒng)對生產(chǎn)對象實行控制的運算依據(jù)。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 17 雙交叉燃燒控制實際上是以爐溫調(diào)節(jié)為主回路，以燃燒流量和空氣流量調(diào)節(jié)并列為副回路的串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)，加上高、低信號選擇器組成的帶有邏輯功能的比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？梢姡O(shè)置 LSE1 的目的是使負荷增加是，先增加空氣量，后增加燃料量，防止在提量過程中煙囪冒黑煙。 當(dāng)負荷增時，不允許空氣先行提量過度。當(dāng)鍋爐蒸發(fā)量改變是調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變?nèi)紵亢退惋L(fēng)量，使之與蒸發(fā)量相適應(yīng)，從而將鍋爐出口汽壓控制在額定值。如果沒有反饋控制，則這種校正作用只能在穩(wěn)態(tài)下補償擾動作用。其控制效果需要通過反饋加以檢驗。 （ 2） 測量與控制端連接表 表 51 測溫表 測量或控制量 測量或控制量標(biāo)號 使用控制器端口 冷水流量 FT102 AI0 換熱器熱入 TT101 AI1 熱水流量 FT101 AI2 換熱器熱出 TT103 AI3 （ 3） 實驗方案 被調(diào)量為調(diào)節(jié)閥，控制量是熱水流量，控制目標(biāo)是熱水出口溫度。將電動調(diào)節(jié)閥（ FV101）輸入端連接到 PID 調(diào)節(jié)儀上，手動輸出，輔助實驗。 當(dāng)加熱到 70 度左右，適當(dāng)減少手動給出的控制調(diào)壓器的電流，使溫度基本保持在 70 度 左右。 另外，本次設(shè)計的決策方案中我們利用了一個前饋控制，把鍋爐進水的溫度流量，同鍋爐加熱后所測得的溫度，用二者溫度之差和流量相乘即是進水加熱所需要的熱量，也就是控制系統(tǒng)需要的空氣和燃料的量。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計 23 參考文獻 [1] 陳學(xué)俊、陳聽?wèi)椫?.《鍋爐原理 》 .第二版機械工業(yè)出版社 .1979 年 2月 [2] 清華大學(xué)熱能工程教研組編著 .《鍋爐原理及計算》 .科學(xué)出版社 .1985年 [3] 張亮明、夏桂娟著 .《工業(yè)鍋爐自動化控制》 .中國建設(shè)出版社 .1987年 [4] 張玉則、王滿家著 .《熱工自動化控制系統(tǒng)》 .水利出版社 .1984 年 9月 [5] 莫彬著 .《過程控制工程》 .化學(xué)工業(yè)高等?？茖W(xué)校 .1999 年 [6] 賀慶之著 .《過程控制儀表及裝置》 .中國輕工業(yè)出版社 .1994 年 [7] 朱斌興著 .《變送器選用與維護》 .化學(xué)工業(yè)出版社 .20xx 年 [8] 馬棲 秦、徐正中著 .《自動檢測技術(shù)》 .機械工業(yè)出版社 .20xx 年 [9] 陳煥審編著 .《溫度測量技術(shù)及儀表》 .水利電力出版社 .1987 年 9 月