蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-05-31 14:02 本頁(yè)面
【正文】 武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 23 參考文獻(xiàn) [1] 王再英，劉淮霞，陳毅靜 .過(guò)程控制系統(tǒng)與儀表 [M].北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， 2021： 44329. [2] 王孝武 ， 方敏 ， 葛鎖良 .自動(dòng)控制理論 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021： 18227. [3] 劉紅麗 .傳感與檢測(cè)技術(shù) [M].北京： 國(guó)防 工業(yè) 出版社， 2021： 52123. [4] 于海生 .計(jì)算機(jī)控制技術(shù) [M].北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， 2021： 101143. [5] 劉文定，王東林 .過(guò)程控制系統(tǒng)的 MATLAB 仿真 .[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021：169230. [6] 黃忠霖 .控制系統(tǒng) MATLAB 計(jì)算機(jī)仿真 [M].北京 .國(guó)防工業(yè)出版社 ， 2021： 85120. 武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 24 附錄 附錄 A 包含前饋控制器的仿真程序圖 武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 25 附錄 B 不含前饋控制器的仿真程序圖 武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 26 附錄 C 仿真程序代碼 matlab 仿真程序代碼 如下所示： Ef= K2=3 T2=1 E0=6 K1=5 T1=1 Kc= Ti=1000 num1=Ef*T2K2 num2=E0*T1K1 sim(39。例如本次課內(nèi)實(shí)踐的內(nèi)容蒸汽發(fā)生器的生產(chǎn)過(guò)程控制影響因素有很多，該系統(tǒng)主要分為液位控制系統(tǒng)，過(guò)熱蒸氣溫度控制系統(tǒng)和燃燒控制系統(tǒng)。過(guò)程控制通常是指連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，是自動(dòng)化技術(shù)最重要的組成部分之一。它是一個(gè)前饋 串級(jí)復(fù)合控制系統(tǒng)。 雙沖量液位控制系統(tǒng)在單沖量液位控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用蒸氣流量變化信號(hào)對(duì)給水量進(jìn)行補(bǔ)償控制，減小甚至消除了“虛假水位”現(xiàn)象對(duì)于液位的影響，是一個(gè)前饋 反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。然后將 Kc 適當(dāng)減小，選擇 Kc=。 圖 包含 前饋控制器的 液位 控制系統(tǒng)的仿真結(jié)果 武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 17 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定常用的方法有穩(wěn)定邊界法，衰減曲線法，響應(yīng)曲線法，經(jīng)驗(yàn)法等。39。 圖 調(diào)節(jié)器 Gc(s)的仿真程序圖 武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 14 被控過(guò)程 Go(s)的仿真程序圖如圖 所示。 011U cucu ???武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 12 仿真程序設(shè)計(jì) simulink 仿真程序圖如圖 所示。 c1 取正號(hào)或負(fù)號(hào)取決于氣關(guān)式或氣開(kāi)式而定，確定原則是蒸氣流量增加，給水量加大，氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥取負(fù)號(hào)，氣開(kāi)式取正號(hào)。 作用于給水調(diào)節(jié)閥的信號(hào)是電壓信號(hào)，故需要調(diào)節(jié)閥安裝有電 /氣轉(zhuǎn)換器 ，電 /氣閥門(mén)定位器。 調(diào)節(jié)閥有氣關(guān)式與氣開(kāi)式。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥用壓縮空氣作為工作能源，能在易燃易爆的環(huán)境中工作，廣泛應(yīng)用于化工，煉油等生產(chǎn)過(guò)程中；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用電源工作，能源取用方便，信號(hào)傳遞迅速，但難以在易燃易爆環(huán)境中工作；液動(dòng)調(diào)節(jié)閥用液壓推動(dòng)，推力很大，一般生產(chǎn)過(guò)程中很少使用。這里選擇 PI 控制，即令上述 PID 傳遞函數(shù)中的 0T?D 。比例微分控制 PD 可提高系統(tǒng)的控制速度，對(duì)慣性大的對(duì)象用 PD，可以改善控制質(zhì)量，減小最大偏差，縮短控制時(shí)間。 積分控制 I 的優(yōu)點(diǎn)是控制結(jié)果可以無(wú)余差；缺點(diǎn)是控制作用是隨著時(shí)間積累逐漸增強(qiáng)的，控制動(dòng)作緩慢，控制不及時(shí)。 由于蒸汽發(fā)生器使用的水含有雜質(zhì)，可能會(huì)損壞直接接觸液體的變送器，又因?yàn)檎羝l(fā)生器內(nèi)液體溫度變化較大，使用超聲波液位計(jì)會(huì)產(chǎn)生較大誤差。 經(jīng)由上述比較，最終選擇渦輪流量計(jì)作為蒸氣流量變送器。把某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道的流體數(shù)量的總和，即瞬時(shí)流量在某一段時(shí)間內(nèi)的累計(jì)值，稱為總量。這是一個(gè)前饋 反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。但缺點(diǎn)明顯，當(dāng)蒸氣流量突然增加時(shí)，由于虛假水位現(xiàn)象，調(diào)節(jié)器不但不及時(shí)開(kāi)大給水閥來(lái)增加給水量，反而去關(guān)小調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，減小給水量 。 圖 單沖量液位控制系統(tǒng)框圖 雙沖量水位控制系統(tǒng) 液位的主要干擾是蒸氣流量變化。以上過(guò)程的階躍響應(yīng)曲線如圖 中 ΔH2(t)所示。 用傳遞函數(shù)表示為 式中， f? 為蒸氣流量作用下，階躍響應(yīng)曲線穩(wěn)定時(shí)的斜率； K2， T2 分別為只考慮水面下氣泡體積變化所引起的液位變化 ΔH2(t)的放大倍數(shù)與時(shí)間常數(shù)。該現(xiàn)象對(duì)應(yīng)曲線如圖 (t)所示。存水量瞬時(shí)減少必然使液位下降。 燃料量變化要經(jīng)過(guò)燃燒系統(tǒng)變成熱量后，才被水吸收，然后影響汽化量以改變液位。影響液位變化的因素有給水量變化，蒸氣流量變化，燃料量變化，蒸汽發(fā)生器壓力變化等。對(duì)于大型蒸汽發(fā)生器，若停止給水，令存水短時(shí)間內(nèi)完全氣化會(huì)引起重大事故，甚至爆炸。 關(guān)鍵詞 ：蒸汽發(fā)生器；液位控制系統(tǒng)；仿真 武漢理工大學(xué)《 儀表與過(guò)程控制系統(tǒng) 》課內(nèi)實(shí)踐說(shuō)明書(shū) 目錄 .................................................................. 1 .................................................. 3 ........................................................ 4 蒸氣流量對(duì)水位的影響 ................................................. 4 給水流量對(duì)水位的影響 ................................................. 5 .............................
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