廢液中和控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-12 07:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 MPa 時定義流量為泄漏量； 分程控制系統(tǒng)工作范圍：一般控制閥工作范圍為 ~，而分程控制系統(tǒng)的兩個控制閥分別為： ~ V2 閥和 ~ V1 閥，為此，可采用閥門定位器或選擇不同的控制閥彈簧使控制閥分別工作在不同工作課程設(shè)計說明書 第 4 頁 范圍。 系統(tǒng)總體結(jié) 構(gòu)框圖設(shè)計 分程系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如 圖 1 所示。 G V 1G V 1 G P 1G P 1G V 2G V 2G P 2G P 2G CG MG MR ( s )E ( s )Y ( s ) 圖 1 分程系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 廢液中和過程控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖 2 所示。 A T A C工 業(yè) 廢 液ABV 1V 2S P堿 圖 2 廢液中和過程控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 3 系統(tǒng)各部分硬件的選型 控制器的選型 控制器的 PI 控制算法 在過程控制中，按偏差的比例（ P）、積分（ I）和微分（ D）進行控制的 PID課程設(shè)計說明書 第 5 頁 控制器（亦稱 PID 調(diào) 節(jié)器）是應(yīng)用最為廣泛的一種自動控制器。而 PI 控制算法它具有原理簡單，易于實現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨立，參數(shù)的選定比較簡單等優(yōu)點；而且在理論上可以證明，對于過程控制的典型對象 ──“一階滯后 +純滯后 ”與 “二階滯后 +純滯后 ”的控制對象， PI 控制是一種最簡單方便的控制算法。 控制器的選型 在廢液中和過程控制系統(tǒng)中 pH值為被控參數(shù)，以加堿的多少為控制變量的分程控制系統(tǒng)，根據(jù)： KmKVKPKC0，執(zhí)行器都為氣開閥，所以控制器應(yīng)該為正作用，從而使主控制回路、副控制回路構(gòu)成一個負反饋系統(tǒng)。 我選擇的控制 器是上海萬迅儀表有限公司生產(chǎn)的 AI系列全通用人工智能調(diào)節(jié)儀表，其中 SA12智能調(diào)節(jié)儀控制掛件為 AI818型， SA13智能位式調(diào)節(jié)儀為AI708型。 AI818型儀表為 PID控制型，輸出為 4~20mADC信號；而 AI708型儀表為位式控制型，輸出為繼電器觸點開關(guān)量信號。 AI系列儀表通過 RS485串口通信協(xié)議與上位計算機通訊，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的實時監(jiān)控 [7]。 AI 系列全通用人工智能調(diào)節(jié)儀表如下圖 3 所示。 圖 3 AI 系列全通用人工智能調(diào)節(jié)儀表圖 執(zhí)行器的選型 執(zhí)行器簡介 執(zhí)行器是在工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)中，以調(diào)節(jié)儀表或其他控制裝置的信號為輸入信號，按一定調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)被控對象輸入量的 裝置。 最常見的執(zhí)行器是控制閥，也稱調(diào)節(jié)閥?？刂崎y由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)兩部分組成。執(zhí)行機構(gòu)可分解為兩部分：將控制器輸出信號轉(zhuǎn)換為控制閥的推力或力矩的部件稱為力或力矩轉(zhuǎn)換部件，將推力或力矩轉(zhuǎn)換為直線或角位移的部件稱為轉(zhuǎn)換部件。調(diào)節(jié)機構(gòu)將課程設(shè)計說明書 第 6 頁 位移信號轉(zhuǎn)換為流通面積的變化，改變操縱變量的數(shù)值。 執(zhí)行器的選型 根據(jù)所使用的能源，執(zhí)行機構(gòu)分為氣動、電動和液動三類。氣動類型執(zhí)行機構(gòu)具有本質(zhì)安全性，價 格低結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最廣泛；電動類型執(zhí)行機構(gòu)可直接與電動儀表或計算機連接，不需要電動轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，但價格稍貴結(jié)構(gòu)復雜，需考慮防爆問題；液動類型執(zhí)行機構(gòu)的推力大，但體積較大，管路復雜。由于是對廢液中和控制，所以選擇電動調(diào)節(jié)閥作為執(zhí)行器，由于考慮到安全、經(jīng)濟、控制效果好等一些問題所以兩個執(zhí)行器都選擇氣開閥。 綜上我選擇羅托克儀表控制科技有限公司旗下的 IQM 系列智能型電動執(zhí)行機構(gòu)。 IQM 系列電動執(zhí)行機構(gòu)采用圖形點陣式液晶顯示器，以中文 、數(shù)字、圖形等形式顯示執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩、閥門開度、限位設(shè)定等工作狀態(tài)和報警。該執(zhí)行機構(gòu)具有自動保護功能和自診斷功能，由于具有隔爆功能，即使在危險區(qū)域也無需打開正在工作中的執(zhí)行機構(gòu)電氣箱蓋就可以進行調(diào)節(jié)、參數(shù)檢查、故障診斷。采用現(xiàn)場總線通訊卡，可以構(gòu)成全分布式計算機協(xié)同工作系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、遠程通訊和遠程診斷與維護 [8]。 IQM 系列電動執(zhí)行機的技術(shù)指標： ? 輸入信號： 4mA ~20mA； 1VDC~5VDC； ? 供電電源： 380VAC/50Hz 以及 220VAC/50Hz ? 基本誤差限： ≤1% ? 死區(qū)： %~%可調(diào) ? 環(huán)境溫度： 30℃ ~+90℃ IQM 系列電動執(zhí)行機 構(gòu) 圖片如 圖 4 所示。 課程設(shè)計說明書 第 7 頁 圖 4 IQM 系列電動執(zhí)行機圖 變送器的選型 變送器介紹 變送器是把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R別的信號（或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成電信號同時放大以便供遠方測量和控制的信號源）的轉(zhuǎn)換器。在模擬儀表中，標準信號通常采用 4~20mA， 1~5V， 0~10mA 電流或電壓信號，20~100kPa 氣壓信號。傳感器和變送器一同構(gòu)成自動控制的監(jiān)測信號源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應(yīng)的變送器。變送器的種 類很多，用在工控儀表上面的變送器主要有溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、電流變送器、電壓變送器等等。變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。與傳感器不同的是，變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測量的電量外，一般還具有一定的放大作用。 變送器的選型 本次課設(shè)是廢液中和過程控制目的是為了控制廢液排放的 pH 值，但實際上
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1