最新燃燒式工業(yè)窯爐溫度比值控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-28 17:29本頁(yè)面
【正文】 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)比值控制系統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解，學(xué)會(huì)了如何選擇被控變量、如何選擇操縱變量，能夠?qū)?jiǎn)單的被控對(duì)象建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，加深了對(duì)PID調(diào)節(jié)規(guī)律的理解，學(xué)會(huì)了如何整定PID調(diào)節(jié)參數(shù)，能夠初步對(duì)檢測(cè)變送器、執(zhí)行器進(jìn)行選型，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)matlab軟件的運(yùn)用能力。 表1 DTZ2100型全刻度指示調(diào)節(jié)器相關(guān)參數(shù)輸入信號(hào)1~內(nèi)給定信號(hào)1~外給定信號(hào)4~調(diào)節(jié)作用（比例+積分+微分）比例帶：2~500%積分時(shí)間：~微分時(shí)間：~10分（可切除）輸入、給定指示表指示范圍：0~100%，誤差：1%輸出指示表指示范圍：0~100%，誤差：25%輸出信號(hào)4~負(fù)載電阻250~750Ω工作條件環(huán)境溫度：0~45℃工作振動(dòng)：頻率25Hz對(duì)于熱電偶溫度一體化變送器，對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行器，由于選用的是直線型流量調(diào)節(jié)閥，對(duì)于PID調(diào)節(jié)器，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)試湊法對(duì)其進(jìn)行參數(shù)整定，根據(jù)調(diào)節(jié)器參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，由于本次設(shè)計(jì)控制的是窯爐內(nèi)的溫度，所以選擇，表2 調(diào)節(jié)器參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)參數(shù)溫度流量壓力液位206040100307020100310經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真，PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定為，時(shí)，響應(yīng)曲線能夠得到較好的效果。目前在中國(guó)工業(yè)上廣泛應(yīng)用的DDZⅢ型電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表具有良好的性能，且采取安全火花型防爆措施，具有先進(jìn)可靠的防爆結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)際情況和介質(zhì)特性，我選用直行程（DKZ型）比例式電動(dòng)執(zhí)行器，其輸出直線位移與輸入電流信號(hào)成正比?？煞譃榻切谐蹋―KJ型）和直行程（DKZ型）兩種，原理和電路原理完全相同，只是輸出機(jī)械傳動(dòng)部分有所區(qū)別。電動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥體）兩部分組成。%。%。ZBWL90/99型渦輪流量計(jì) ■精確度：177。它具有壓損小、測(cè)量精度高、量程范圍寬、管道安裝要求低、抗擾動(dòng)性能強(qiáng)、性能穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域燃?xì)夂透鞣N氣體以及城市燃?xì)夂吞烊粴獾馁Q(mào)易計(jì)量。流量計(jì)是用來(lái)檢測(cè)甲烷流量，從而對(duì)空氣流量進(jìn)行比值控制。10%（420mA電流型模塊最低工作電壓需要10V余下供負(fù)載）%■溫度漂移：177。2%；冷端補(bǔ)償為177。%；熱電偶為177。 圖3 熱電偶溫度檢測(cè)變送器■熱電偶測(cè)量范圍：0~1200℃本產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家級(jí)儀器儀表防爆安全監(jiān)督檢驗(yàn)站測(cè)試合格，防爆合格證為GYB9714GYB9714GYB9714GYB97145。熱電偶溫度儀表是基于熱電效應(yīng)原理制成的測(cè)溫儀器，它由熱電偶、電測(cè)儀表和連接導(dǎo)線組成，其核心元件是熱電偶?？刂品桨覆捎帽戎刀ㄖ悼刂葡到y(tǒng)，其方框圖如下：圖1 比值定值控制系統(tǒng)方框圖從控制任務(wù)要求可知，燃燒式工業(yè)窯爐溫度比值控制系統(tǒng)是單點(diǎn)、恒值控制，控制范圍和控制精度要求一般，功能上無(wú)特殊要求，采用廣泛使用的PID控制即可。根據(jù)熱量關(guān)系，有其中，則將上式帶入（1）式，得到對(duì)上式進(jìn)行增量化，則，得到對(duì)上式進(jìn)行拉普拉斯變換，得到則現(xiàn)假設(shè)燃料為甲烷，被加熱的物質(zhì)為陶瓷，甲烷的燃燒值為，空氣的質(zhì)量空氣的比熱容為,陶瓷的傳熱系數(shù)為,所有陶瓷的傳熱面積為將以上數(shù)據(jù)帶入（2）式，得到燃燒式工業(yè)爐的工作方式為：燃料進(jìn)入爐內(nèi)燃燒，其熱量主要用于兩部分，一部分用于被加熱介質(zhì)的吸收，另一部分用于維持爐內(nèi)
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