加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-08-03 13:01 本頁面
【文章內容簡介】 段硬件加工設備適合于大中批量的生產和加工。典型成果和產品：用于鉆、鏜、銑等加工的自動生產線。3．70年代中期至今需求動力：市場環(huán)境的變化，使多品種、中小批量生產中普遍性問題愈發(fā)嚴重，要求自動化技術向其廣度和深度發(fā)展，使其各相關技術高度綜合，發(fā)揮整體最佳效能。自動控制理論是研究自動控制共同規(guī)律的技術科學，是分析和設計自動控制系統(tǒng)的理論的基礎。主要特點：自70年代初期美國學者首次提出CIM概念至今，自動化領域已發(fā)生了巨大變化，其主要特點是：CIM已作為一種哲理、一種方法逐步為人們所接受；CIM也是一種實現(xiàn)集成的相應技術，把分散獨立的單元自動化技術集成為一個優(yōu)化的整體。所謂哲理，就是企業(yè)應根據(jù)需求來分析并克服現(xiàn)存的“瓶頸”，從而實現(xiàn)不斷提高實力、競爭力的思想策略；而作為實現(xiàn)集成的相應技術，一般認為是:數(shù)據(jù)獲取、分配、共享；網(wǎng)絡和通信；車間層設備控制器；計算機硬、軟件的規(guī)范、標準等。同時，并行工程作為一種經營哲理和工作模式自80年代末期開始應用和活躍于自動化技術領域，并將進一步促進單元自動化技術的集成。典型成果和產品：CIMS工廠，柔性制造系統(tǒng)(FMS)。隨著現(xiàn)代應用數(shù)學新成果的推出和電子計算機的應用，為適應自動控制、宇航技術的發(fā)展，自動控制理論跨入了一個新階段——現(xiàn)代控制理論。主要研究具有高性能，高精度的多變量多參數(shù)的最優(yōu)控制問題，主要采用的方法是以狀態(tài)為基礎的狀態(tài)空間法。目前，自動控制理論還在繼續(xù)發(fā)展，正向以控制論，信息論，仿生學為基礎的智能控制理論深入。為了實現(xiàn)各種復雜的控制任務，首先要將被控制對象和控制裝置按照一定的方式連接起來，組成一個有機的總體，這就是自動控制系統(tǒng)。在自動控制系統(tǒng)中，被控對象的輸出量即被控量是要求嚴格加以控制的物理量，它可以要求保持為某一恒定值，例如溫度，壓力或飛行航跡等；自動控制理論是研究自動控制共同規(guī)律的技術科學，是分析和設計自動控制系統(tǒng)的理論的基礎。而控制裝置則是對被控對象施加控制作用的機構的總體，它可以采用不同的原理和方式對被控對象進行控制，但最基本的一種是基于反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。在反饋控制系統(tǒng)中，控制裝置對被控裝置施加的控制作用，是取自被控量的反饋信息，用來不斷修正被控量和控制量之間的偏差從而實現(xiàn)對被控量進行控制的任務，這就是反饋控制的原理。第2章 對象模型建立 我們用系統(tǒng)辨識法—響應曲線法對加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)建立數(shù)學模型。根據(jù)表21確定響應曲線，并計算出被控對象的傳遞函數(shù)。t/min024681012t/min14161820222426t/min28303234363840表21 由輸出溫度變化圖21 響應曲線由階躍響應曲線確定控制系統(tǒng)為一階，則加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)為單回路控制系統(tǒng)，并由此確定一階純滯后慣性環(huán)節(jié)的參數(shù)：滯后常數(shù)：；時間常數(shù)：；放大系數(shù)：；被控過程數(shù)學模型：。 根據(jù)圖22所示，據(jù)此進行單回路控制系統(tǒng)設計。圖22 加熱爐溫度控制系統(tǒng) 被控參數(shù)：出口熱物料溫度 控制參數(shù)：燃料 干擾量：冷物料 由上面參數(shù)確定加熱爐溫度控制系統(tǒng)方框圖如圖23。圖23 系統(tǒng)方框圖第3章 系統(tǒng)設備選型 測量變送器與傳感器選擇變送器是把傳感器的輸出信號轉變?yōu)榭杀豢刂破髯R別的信號的轉換器。至于有時候與傳感器通用是因為現(xiàn)代的多數(shù)傳感器的輸出信號已經是通用的控制器可以接收的信號，此信號可以不經過變送器的轉換直接為控制器所識別。所以，傳統(tǒng)意義上的“變送器”意義應該是：“把傳感器的輸出信號轉換為可以被控制器或者測量儀表所接受標準信號的儀器”。在自控中：信號源傳感器變送器運算器控制器執(zhí)行機構控制輸出。本系統(tǒng)采用典型模擬式溫度變送器中的DDZIII型熱電偶溫度變送器，屬安全火花型防暴儀表，還可以與作為檢測元件的熱電偶相配合，將溫度信號線性的轉換成統(tǒng)一標準信號。DDZIII類儀表相對于DDZII類儀表的一個優(yōu)點是電流范圍不是從零開始，這樣就避免了把儀表不能正常工作誤認為是輸出為零，所以應選擇DDZIII型K型熱電偶溫度變送器。本系統(tǒng)選擇接觸式測溫元件。其中較為常用的有熱電偶、熱電阻和集成溫度傳感器三種，由于系統(tǒng)對溫度的要求不是很高，一般的測溫元件即可滿足要求，故選擇K型熱電偶作為測溫元件。 執(zhí)行器的選擇執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構和控制閥組合體。它在自動控制系統(tǒng)中的作用是接受來自調節(jié)器發(fā)出的信號，以其在工藝管路的位置和特性，調節(jié)工藝介質的流量，從而將被控數(shù)控制在生產過程所要求的范圍內。執(zhí)行器在結構上分為執(zhí)行機構和調節(jié)機構。其中執(zhí)行機構包括氣動、電動和
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