機械制造及其自動化論文(編輯修改稿)
2025-07-16 00:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)開方器）的輸出；I0——初始偏置值CC2 ——加法器系數(shù)。C1的設(shè)置一般取1，C2的值應(yīng)考慮到靜態(tài)前饋補償，可現(xiàn)場湊試，也可經(jīng)理論推導(dǎo)得出。設(shè)置I0的目的是使其在正常負荷下，控制器和加法器的的輸出都有一個比較適中的數(shù)值。最好在正常負荷下，I0 和 C2IF項接近而相互抵消。雙沖量控制系統(tǒng)還有兩個弱點：控制閥的工作特性不一定能成為線性特性，這樣要做到靜態(tài)補償就比較困難；同時，對于給水系統(tǒng)的擾動仍不能克服。為此可再將給水流量信號引入，構(gòu)成三沖量控制系統(tǒng)。三沖量控制系統(tǒng)的實施方案較多，如圖33所示為其中的典型控制方案之一。圖33 汽包三沖量控制系統(tǒng) 從該圖可以看出，這是前饋控制與串級控制組成的復(fù)合控制系統(tǒng)。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。在汽包停留時間較短、“虛假水位”嚴重時，需引入蒸汽流量信號的微分作用。這種微分信號應(yīng)是負微分作用，以避免由于負荷突然增加和減少時，水位偏離設(shè)定值過高或過低而造成鍋爐停車。如圖34所示，為三沖量控制系統(tǒng)的方框圖，加法器的運算關(guān)系與雙沖量控制時相同，各系數(shù)設(shè)置如下：a 系數(shù)C1通?？扇?或稍小于1的數(shù)值；b 若采用氣開閥；C2取正值，C2的值可按物料平衡關(guān)系進行計算；c I0的設(shè)置和取值仍與雙沖量控制系統(tǒng)相同。 圖34 汽包三沖量系統(tǒng)方框圖在三沖量的控制系統(tǒng)中，水位控制器和流量控制器的參數(shù)整定方法與一般串級控制系統(tǒng)相同。在有些裝置中，采用了比較簡單的三沖量控制系統(tǒng)，只用一臺控制器及一臺加法器，加法器可接在控制器之前，如圖35（a）所示：也可接在控制器之后，如圖35(b)所示： （a） (b) 圖35 汽包三沖量控制系統(tǒng)的簡化接法圖中加法器的正負號是針對采用氣關(guān)閥及正作用控制器的情況。圖35（a）接法的優(yōu)點是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實現(xiàn)。但如果系數(shù)設(shè)置不能確保物料平衡，則當(dāng)負荷變化時，水位將有余差，圖35(b)的接法，水位無余差，但使用儀表較前者多，在投運及系數(shù)設(shè)置等方面較前者麻煩一些。 冷卻器控制方案的研究冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態(tài)氨等介質(zhì)作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內(nèi)蒸發(fā)進吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來達到生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。 控制冷卻劑的流量如圖36所示： 圖36 氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案 為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機理也是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來實現(xiàn)的。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。但這種方案控制不夠靈活，另外蒸發(fā)空間不能得到保證，易引起氣氨帶液而損壞壓縮機。為此，可采用圖37所示的物料出口溫度與液位的串級控制方案，使用這種方案時，可以限制液位的上限，保證有足夠的蒸發(fā)空間。也可以采用圖38所示的選擇性控制方案。 圖37 溫度與液位串級控制方案 圖38 溫度與液位選擇性控制方案 控制氣氨排量如圖39所示，為氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機理是通過改變傳熱速率方程中的平均溫度來控制工藝物料的出口溫度的，這種方案控制靈敏迅速，但制冷系統(tǒng)必須許可壓縮機入口壓力的波動。另外，冷量的利用不充分。為確保系統(tǒng)的安全運行，還需要設(shè)置一個液位控制系統(tǒng)，防止液氨進入氨管路而導(dǎo)致壓縮機損壞。 圖39 控制氣氨排量的控制方案根據(jù)以上分析研究可知：自動控制裝置和被控的工藝設(shè)備組成了一個沒有人直接參與的自動化控制系統(tǒng)。操作工坐在操作室里，就能觀察到整個裝置的變化。因此，保證生產(chǎn)過程的安全，降低了勞
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