【正文】 在這次編寫設計報告中，由于時間的緊促和編寫者的專業(yè)知識的有限，再加上我們?nèi)鄙賹嵺`經(jīng)驗，對使得所寫的畢業(yè)論文的知識覆蓋面有很大的局限性，而且報告中難免有很多不妥之處，所以我懇請各位指導老師能夠給予批評指正?？梢哉f這絕對是一個展望自我，實現(xiàn)自我價值的好機會。如在鍋爐控制系統(tǒng)中，真正體現(xiàn)無人操作，偌大的一個廠房，沒有一個工人，全都由計算機控制。這樣就使整個系統(tǒng)的快速性得到了很大的提高。這樣就實現(xiàn)了鍋爐的節(jié)能控制，它不僅為我們節(jié)省了大量的能源，而且，更重要的是減少了鍋爐燃燒時所排出的殘留氣體，對大氣無疑是起到了巨大的保護作用，是造福億萬人民的工作。（2）給出最佳控制參數(shù)。 思考問題分析前饋－反饋控制與串級控制的區(qū)別，優(yōu)缺點。（7）啟動上位機，設置控制器參數(shù)，設置前饋系數(shù)，記錄其實時曲線。（6）啟動鍋爐的加熱器，可以讓外給定的智能調(diào)節(jié)儀手動給出 20mA 電流加熱。減小手閥 JV105 開度，使得熱水流量大約為 179。關閉手閥 JV104。（3）打開 A3000 電源。（2）按照測量與控制列表進行連線：在 A3000CS 上，電磁流量計（或 2渦輪流量計）輸出端連接到AI0；渦輪流量計輸出端連接 AI2；鍋爐水溫連接到 AI1；換熱器熱出端連接到 AI3；AO0 連接到電動調(diào)節(jié)閥（FV101 ）。東北石油大學秦皇島分校畢業(yè)設計2實驗內(nèi)容與步驟（1）在 A3000FS 上，打開手動調(diào)節(jié)閥 JV10 JV105，使用 DO0 數(shù)字輸出端口，或直接打開電磁閥 XV101。、實驗要求（1）設計前饋－反饋控制系統(tǒng)。首先實現(xiàn)前饋控制，通過測量換熱器熱水流量、溫度，控制調(diào)節(jié)閥，使得換熱器冷水流量變化跟蹤換熱器熱水流量與溫度變化。在控制通道中增加前饋控制系統(tǒng)，類似于串級控制。通過一個 PI 調(diào)節(jié)，使得熱水流量增大到需要的補償值。這個前饋輸出到調(diào)節(jié)器的輸入，從而得到一個前饋控制系統(tǒng)。我們按照參考書上的內(nèi)容，進行了部分簡化。但是前饋控制是開環(huán)控制。在這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中要直接測量負載干擾量的變化，當干擾剛剛出現(xiàn)而能測出時，調(diào)節(jié)器就能發(fā)出調(diào)節(jié)信號使調(diào)節(jié)量作相應的變化，使兩者抵消與被調(diào)量發(fā)生偏差之前?？刂颇繕耸橇弦旱某隹跍囟取９I(yè)上，使用換熱器對料液進行加熱，加熱使用蒸汽。、實驗原理（1）控制原理前饋控制器在測出擾動之后，按過程的某種物質(zhì)或能量平衡條件計算出校正值。（3）掌握前饋反饋控制的設計。東北石油大學秦皇島分校畢業(yè)設計19第五章鍋爐溫度和換熱器前饋反饋控制系統(tǒng)設計、實驗目的（1）學習前饋反饋控制的原理。3）爐膛負壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)用引風執(zhí)行機構(gòu)作為調(diào)節(jié)機構(gòu)，以爐膛負壓作為調(diào)節(jié)量，送風變化為前饋，當送風量隨鍋爐負荷量改變時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變引風執(zhí)行機構(gòu)，從而將鍋爐爐膛負壓控制在額定值。2）氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)氣壓調(diào)節(jié)回路包括兩個副回路及燃燒量調(diào)節(jié)接送風量調(diào)節(jié)回路。雙交叉控制系統(tǒng)的優(yōu)點是，有較好的爐溫控制品質(zhì)，而且負荷增、減時，都能防止煙囪冒黑煙，當負荷大幅度變化時，也能防止空氣大量過剩，α 值過大。爐溫、空氣溫度測量信號都經(jīng) TBL 線性化處理，空氣流量測量信號經(jīng)溫度補償T增設了 LSE2 模塊和完成+K4 運算模塊，就能限制先行提量過度，因為，I0 大增，結(jié)果使 I0 大于 K4FF，LSE2 模塊阻止了通過 I0，使 I0 信號加到 FIC2 上，從而限制了空氣量的增大。3）當負荷大幅度增（減）時，I0 變化幅度很大，為了避免空氣量或燃料量先行提（減）量過大，分別設置了 HSE1 與 LSE2 模塊相應完成K2 與+K4 運算模塊。當燃料流量減少后， （此時燃料流量為 FF″） ，使（FF″K3）小于 I0″，I0″通過 HSE2 加到 FIC2，此時才是空氣流量相應地減少，可見設置 HSE2 是保證附和減少時，燃料先行減量，而后空氣再減量，這是為了在減量過程中避免煙囪冒黑煙。2）當負荷減少時，爐溫上升，I0 減少（記為 I0″） ，此時 I0″通過 LSE2，但東北石油大學秦皇島分校畢業(yè)設計18暫時不通過 HSE2，因為 I0″剛減少瞬間，燃料流量 FF 尚未減少，所以 I0″小于（FFK3） ，HSE2 阻止 I0″通過，此時通過 HSE2 的信號為（FFK3） ，空氣量暫時還不能減少。設置 HSE1 對負荷正常波動范圍不起限制作用?？諝馓崃亢?， （FA/F6K5）值增加，使 I0′小于（FA/K6K5+K1） ，LSE1 讓信號 I0′通過，I0′加到 FIC1 之后，燃料流量才提量。（2）負荷在正常范圍波動時：1）當負荷增加時，爐溫下降，主控制信號 I0 增加（記為 I0′） ，此時 I0′通過 HSE1，但不通過 LSE1，此時通過 LSE1 的信號為（FA/F6K5+K1） ，由于空氣流量信號 FA 尚未增加，所以燃料量暫時還不能增加。（1）穩(wěn)定工況時：爐溫穩(wěn)定在給定值上，爐溫調(diào)節(jié)器 TIC 的輸出信號 I0 通過高、低限模塊HLM、LLM 后，又分別通過燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的高、低選模塊 HSELSE1 和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 HSELSE2，相應地加到燃料流量調(diào)節(jié)器 FIC1 和空氣流量調(diào)節(jié)器 FIC2 作為它們的給定值，使燃料流量和空氣流量自動調(diào)節(jié)到正常數(shù)值上，從而保證爐溫維持在給定值上。它的主要作用是當爐子負荷變化，以維持爐溫在給定值上，而且使燃燒工況始終處于低過?？諝庀禂?shù)的經(jīng)濟合理狀況。 對空氣和燃料的控制:東北石油大學秦皇島分校畢業(yè)設計17鍋爐用水經(jīng)省煤器預熱后,注入鍋爐內(nèi),在進水管道內(nèi),用一流量傳感器檢測到流量信號后,經(jīng)流量變松器把流量信號這一物理量變換成相應的統(tǒng)一的標準信號,送入儀表、運算器、調(diào)節(jié)器中,其中為了使儀表的輸出信號同流量信號呈線形關系,我們在中間加入一個開方器,同時,在進水端檢測出它的進水溫度(預熱后),送給調(diào)節(jié)器,然后,再從出水端檢測出出水溫度,用一減法器計算出溫度,將前面所測得的流量乘以(乘法器)溫差,即可求得進水管道中所注入的水所,溫度調(diào)節(jié)電路將它在與人工設定值水平 SP 之間進行控制計算,將輸出信號作為結(jié)果輸出,將前面原料加熱所需要的熱量加到該輸出信號中,作為燃料流量的設定值,與燃料流量這一小閉環(huán)所檢測出此時燃料的流量值,做一差值計算,從而調(diào)節(jié)燃料控制閥的大小,進而進行熱量控制. 燃燒雙交叉控制工業(yè)鍋爐的微機 DDC 控制系統(tǒng)的雙交叉控制原理圖如附圖（二）所示雙交叉燃燒控制是以維持合適的空氣、燃燒比值為手段，達到燃燒時始終維持低過?？諝庀禂?shù)，從而保證了較高的燃燒效率，同時減少了排煙對環(huán)境的污染。輸送至爐排執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)節(jié)信號，通過變頻器來改變進入鍋爐的燃料量，輸送至給水執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)節(jié)信號通過改變電動執(zhí)行機構(gòu)，改變給水調(diào)節(jié)閥門的位置，從而改變進入鍋爐的給水量，輸送至送風至送風執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)節(jié)信號通過改變電動執(zhí)行機構(gòu)（或變頻調(diào)速裝置）改變送風入口調(diào)節(jié)檔板開度（調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速） ，從而改變進入鍋爐的送風量，輸送至引風執(zhí)行機構(gòu)（變頻調(diào)速電機）的調(diào)節(jié)信號通過電動執(zhí)行機構(gòu)（變頻調(diào)速電機）改變引風機入口調(diào)節(jié)板或碟閥（調(diào)速電機轉(zhuǎn)速） ，從而改變鍋爐輸出的煙汽流量，使爐膛煙壓保持相應的負值。對工業(yè)鍋爐主要參數(shù)進行直接控制是微機 DDC 控制的主要功能之一。隨著控制理論和微機技術的飛躍發(fā)展，傳統(tǒng)的 DDC 系統(tǒng)功能也不斷擴大,象的不同,目前的微機 DDC 控制方式,有簡單,有復雜,從單參數(shù)的定值控制到多參數(shù)的相關控制,以至最優(yōu)最佳控制等等，其控制功能已遠遠超出了早期的 PID 控制范圍,盡管如此,PID 控制的一些基本理論仍然是分析 DDC 系統(tǒng)控制規(guī)律的基礎,PID 控制規(guī)律仍然在相當多生產(chǎn)現(xiàn)場使用并能得到較為滿意的效果,所以直到現(xiàn)在,PID 仍是一中最基本的控制規(guī)律.隨著生產(chǎn)的發(fā)展和工業(yè)自動化的提高,較簡單的單回路參量的 PID 閉環(huán)已不能滿足更高要求系統(tǒng)需要，所以，在微機 DDC 系統(tǒng)中常用到多參量控制如串級控制、比值控制、選擇性控制、前饋控制等控制方式。因此,確定合適的采樣周期和 A/D、D/A、轉(zhuǎn)換器的字長是提高系統(tǒng)控制精確,減少轉(zhuǎn)換誤差的關鍵。 圖 42 控制圖由直接數(shù)字控制系統(tǒng)方框圖(圖 所示),先由測量變送器測取工業(yè)生產(chǎn)過程參數(shù),經(jīng)過輸入接口轉(zhuǎn)換成數(shù)字量作為計算機的輸入信號,計算機根據(jù)確定的控制規(guī)律進行運算,并發(fā)出信號,再以輸出接口轉(zhuǎn)換成模擬信號直接驅(qū)動執(zhí)行器.DDC 系統(tǒng)不僅可對一個回路進行控制,DDC 系統(tǒng)只要改變程序還能實現(xiàn)串級,前饋等復雜的控制,直接數(shù)字控制系統(tǒng)可實現(xiàn)常規(guī)的 PLD(比例、積分、微分)調(diào)節(jié),也可實現(xiàn)其它復雜或先進的調(diào)節(jié)規(guī)律,調(diào)節(jié)規(guī)律的,一般不需作大的變動,所以使用比較靈活,DDC 系統(tǒng)是一個“在線”的時實的半環(huán)控制系統(tǒng)。圖 前饋控制系統(tǒng)的補償曲線東北石油大學秦皇島分校畢業(yè)設計14第 4 章 工業(yè)鍋爐的微機 DDC 系統(tǒng)的控制在鍋爐的燃燒過程中,由于空氣和燃燒之間有著一定的比值關系,既有一定的燃燒則就需要一定的空氣,還有煙道中空氣過剩系統(tǒng),即空氣(煙囪中)氧氣的含量