基于plc系統(tǒng)的鍋爐內(nèi)膽水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(參考版)
2025-06-28 19:55本頁面
【正文】 雖然加了水循環(huán)，對系統(tǒng)的穩(wěn)定起到了良好的作用，但當(dāng)內(nèi)膽溫度加熱到60℃以上時，會使系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間加長或達不到穩(wěn)定，此時只能關(guān)閉水循環(huán)通路。由于常規(guī)PID控制沒有自整定功能，故不具有自適應(yīng)性，所以各參數(shù)的整定不是唯一的，隨著周邊環(huán)境的溫度變化等干擾因素，其參數(shù)會有一定的偏移。雖然對象特性具有一定的大慣性，但經(jīng)過多次調(diào)試后，能確定合適的PID控制參數(shù)，且控制效果較好，系統(tǒng)的超調(diào)量能控制在5%以內(nèi)，使鍋爐的內(nèi)膽溫度與給定值保持一致，實現(xiàn)了鍋爐內(nèi)膽水溫的常規(guī)PID控制。而當(dāng)兩者溫差越大時，降溫速度越快，所以在內(nèi)膽溫度需要加熱到60℃以上時，最好關(guān)閉水循環(huán)通路，否則系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間加長或達不到穩(wěn)定的效果。所以在上節(jié)中的‘鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制和分析’中所有實驗都已加入水循環(huán)。 結(jié)束語圖23為無水循環(huán)時的降溫過程曲線。 無水循環(huán)時:鍋爐內(nèi)膽水溫也從50℃降到36℃，實驗所得曲線如圖514所示的曲線①?！娼档?6℃總共所需時間為:。 有水循環(huán)時:內(nèi)膽水溫從50℃降到36℃，即在水溫穩(wěn)定在50℃時，將控制器的設(shè)定值設(shè)為36℃，則控制器輸出為0，電加熱管停止加熱。 無水循環(huán)時的升溫過程曲線圖21 無水循環(huán)時:也將鍋爐內(nèi)膽水溫從36℃加熱到50℃，實驗所得曲線如圖21所示。調(diào)節(jié)時間短，超調(diào)量為:此時系統(tǒng)基本穩(wěn)定，穩(wěn)定后的偏差在177。 有水循環(huán)時:將鍋爐內(nèi)膽水溫從36℃加熱到50℃，即在水溫穩(wěn)定在36℃時，將PID控制器的設(shè)定值設(shè)為50℃，則電加熱管開始加熱直到50℃為止。 PID參數(shù)整定表圖19 水循環(huán)對系統(tǒng)性能的影響 所以通過擴充響應(yīng)曲線法整定的參數(shù)只能作為初步的參考值，而要想獲得良好的控制效果，還需要反復(fù)修改控制參數(shù)，使用試湊法才能使系統(tǒng)達到相對最佳的控制效果。而且超調(diào)量也減小為: 對于圖18，也是試湊后測量到的曲線，其效果比圖17中的還好，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，調(diào)節(jié)時間短，穩(wěn)定時波動少，最大幅度只有177。此時的超調(diào)量為:穩(wěn)定時有小幅波動，但能控制在177。 分析:對于圖16，所用的PID三個參數(shù)是通過擴充響應(yīng)曲線法整定得到的參數(shù)。曲線③為控制器的輸出值曲線。其中曲線①即為水溫測量值曲線。 ℃，設(shè)定值設(shè)為50℃，KP=，TI=950000ms，TD=48000ms。曲線③為控制器的輸出值曲線。其中曲線①即為水溫測量值曲線。 ℃，設(shè)定值設(shè)為40℃，KP=，TI=999999ms，TD=20000ms。曲線③為控制器的輸出值曲線。其中曲線①即為水溫測量值曲線。 ℃，設(shè)定值設(shè)為40℃，:KP=，TI=33000ms，TD=7400ms。 在監(jiān)控畫面中，將控制器設(shè)為‘自動’模式，且‘比例作用開關(guān)’設(shè)置為‘1’、‘積分作用開關(guān)’設(shè)置為‘1’、‘微分作用開關(guān)’設(shè)置為‘1’，此時就成了PID調(diào)節(jié)器。 ，比TI=999999ms時的超調(diào)大，系統(tǒng)不是很穩(wěn)定，系統(tǒng)振蕩次數(shù)多。調(diào)節(jié)時間稍微長了點，這是因為微分作用沒加，相當(dāng)于0，而微分太小會使超調(diào)量增加，調(diào)節(jié)時間也增長。 分析:對于圖14，此時超調(diào)量為曲線③為控制器的輸出值曲線。其中曲線①即為水溫測量值曲線。 ℃，設(shè)定值設(shè)為37℃，KP=，TI=500000ms。曲線③為控制器的輸出值曲線。其中曲線①即為水溫測量值曲線。 ℃，設(shè)定值設(shè)為35℃，KP=，TI=999999ms。 在監(jiān)控畫面中，將控制器設(shè)為‘自動’模式，且‘比例作用開關(guān)’設(shè)為‘1’、‘積分作用開關(guān)’設(shè)為‘1’、‘微分作用開關(guān)’設(shè)為‘0’，此時就成了PI調(diào)節(jié)器。穩(wěn)態(tài)時:加大KP，可以減小穩(wěn)態(tài)誤差ess，提高控制精度。當(dāng)KP太大時，系統(tǒng)會趨于不穩(wěn)定。所以KP不能太小，也不能太大。KP =200時，系統(tǒng)動作靈敏，控制器輸出加大，=℃，=℃。 分析:KP=5時，水溫上升速度慢，即控制系統(tǒng)的動作緩慢，且穩(wěn)態(tài)誤差大，最小的穩(wěn)態(tài)誤差也有2℃。曲線③為控制器
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