程控制與自動化儀表課程設(shè)計--管式換熱器恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-11 07:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 5 調(diào)節(jié)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 6 4 調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定 11 5 結(jié)論 12 6 設(shè)計體會 13 參考文獻 14 1 前言 20世紀 50 年代，過程控制主要用于使生產(chǎn)過程中的一些參量保持不變，從而保證產(chǎn)量和質(zhì)量穩(wěn)定。 60 年代，隨著各種組合儀表和巡回檢測裝置的出現(xiàn)，過程控制已開始過渡到集中監(jiān)視、操作和控制。 70 年代，出現(xiàn)了過程控制最優(yōu)化與管理調(diào)度自動化相結(jié)合的 多級計算機控制系統(tǒng)。 80 年代，過程控制系統(tǒng)開始與過程信息系統(tǒng)相結(jié)合，具有更多的功能。 當(dāng)前，過程控制已進入全新的、基于網(wǎng)絡(luò)的計算機集成過程控制時代。 DIPS 是以企業(yè)整體優(yōu)化為目標，以計算機及網(wǎng)絡(luò)為主要技術(shù)工具，以生產(chǎn)過程的管理與控制為主要內(nèi)容，將過去傳統(tǒng)自動化的“孤島”模式集成為一個有機整體，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分布式控制、先進過程控制策略、智能控制等則成為實現(xiàn) CIPS 的重要基礎(chǔ)?？梢灶A(yù)見，過程控制將在我國現(xiàn)代化建設(shè)過程中得到更快的發(fā)展和發(fā)揮越來越重要的作用。 本設(shè)計以過程控制理論為基礎(chǔ)，闡述在 工 業(yè) 生產(chǎn) 過程中 ，換熱器 溫度控制系統(tǒng) 的設(shè)計過程，包括對被控參數(shù)、控制參數(shù)、數(shù)學(xué)模型的建立、調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥的選定、調(diào)節(jié)器參數(shù)整定等相關(guān)方面的設(shè)計。 2 控制方案的確定 恒溫控制系統(tǒng)生產(chǎn)工藝要求 在工業(yè)生產(chǎn)用，往往需要對液體進行溫度控制。圖 21 是管式換熱器恒溫控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。其工藝要求用蒸汽將進入其中的冷水加熱到一定溫度，并將熱水溫度維持在一定范圍內(nèi) ( CTC ?? ???? 11 )。 圖 21 管式恒溫 控制系統(tǒng)原理圖 控制參 數(shù)與被控參數(shù)的選擇 被控參數(shù)的選擇 被控參數(shù)的選擇對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、安全生產(chǎn)以及生產(chǎn)過程的經(jīng)濟運行等都具有決定性的意義。如果被控參數(shù)選取不當(dāng)，無論是此何種控制方法，還是采用何種先進的檢測儀表，都難以達到預(yù)期的控制效果。 對于本系統(tǒng)，由于要對經(jīng) 換熱器 后的 熱水的 溫度進行控制，所以根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，選取 換熱器 出口溫度作為直接被控參數(shù)。設(shè)置合理的調(diào)節(jié)器對 換熱器 的出口溫度進行控制 。 控制參數(shù)的選擇 由 換熱器 控制系統(tǒng)的工作原理可知，影響影響 換熱器 的出口溫度的參數(shù)有兩個，一個是冷水的 流入量，再一 個是 熱蒸汽的 流入量。調(diào)節(jié)這兩個參數(shù)均可以控制 換熱器 出口的溫度。但是根據(jù)生產(chǎn)工藝可知，流入乙烯裂解氣的流量是一定的，所以選取 熱蒸汽 的流入量作為控制參數(shù)。 系統(tǒng)原理圖及方框圖 控制系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖 恒溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 22 所示 圖 22 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)框圖 控制系統(tǒng)框圖如圖 23所示 X(s) Y(s) ??sGC ??sGV ??sGO ??sGm 圖 23 控制系統(tǒng)框圖 3 測量儀表的選擇 變送器的選擇 根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，宜選用 DDZIII 型儀表。采用 24V 直流電源集中統(tǒng)一供電，整套儀表可構(gòu)成安全火花防爆系統(tǒng)，而且增加了安全單元─安全保持器，實現(xiàn)了控制室與危險場所之間的能量限制與隔離，使儀表無論在正常運行，還是在事故狀態(tài)下，都不會引爆，儀表的安全性、可靠性顯著提高。采用國際標準信號制，現(xiàn)場傳輸信號為 420mA 直流電流，控制室聯(lián)絡(luò)信號為 15V 直流電壓，信號電流和信號電壓的轉(zhuǎn)換電阻為 250Ω。 測溫原件及變送器的選擇。因為被控溫度在 150Co 以下，故選用熱電阻溫度計。為提高精度，采用三線制接法，并配用溫度變送器。 調(diào)節(jié)閥的選擇 調(diào)節(jié)閥的啟開氣關(guān)形式 氣開是指當(dāng)氣壓信號 p 時，閥由關(guān)閉狀態(tài)逐漸打開；氣關(guān)則相反 ，即當(dāng)氣壓信號 p 時，閥由全開狀態(tài)逐漸關(guān)閉 。 由于執(zhí)行機構(gòu)有正、反作用兩種方式，閥體也有正、反兩種形式。所以，執(zhí)行期的“氣開”、“ 氣關(guān)”有四種構(gòu)成方式，如
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1