流量阀反馈控制及实验系统的研究

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燃气锅炉的流量控制及其方法

燃气锅炉的流量控制及其方法

燃气锅炉的流量控制及其方法随着社会的快速发展,人民对于舒适环境的要求也越来越高,在冬季,暖气成为了人们所迫切需要的,而燃气锅炉作为一种供暖设备,成为了很多人心目中的首选。

然而,燃气锅炉在使用过程中,往往出现流量不均匀、供水压力低等问题,对我们的正常使用带来了很大的困扰。

因此,燃气锅炉的流量控制成为了人们亟需解决的问题。

本文就燃气锅炉的流量控制及其方法做一探讨。

一、燃气锅炉的流量控制原理燃气锅炉流量控制的主要原理是通过调节燃气或者水的流量实现,从而保证燃气锅炉的正常运行。

燃气锅炉的首要任务是提高水温,加热水到达一定的温度,用于供暖或者其他用途。

因此在使用燃气锅炉时,需要控制燃料的流量,确保燃气锅炉的水温能够达到预定温度。

二、传统燃气锅炉流量控制方法1.手动调节法手动调节法,顾名思义,就是通过手动调节燃料阀门或者水阀门来控制流量的大小。

当出现燃气锅炉供暖不足的情况时,可以通过手动调节法来增加燃料的供应。

在使用手动调节法时,需要特别注意调节的速度,过快的调节可能会引发燃气锅炉的燃烧事故,对家庭生活和人身安全带来很大危害。

2.调节节流阀法调节节流阀法是通过调节节流阀来控制水的流量,从而实现燃气锅炉的流量控制。

在使用节流阀法时,需要定期检查和清洗节流阀,防止长时间使用导致的脱落或者故障现象。

同时需要注意,过度的节流也会导致燃气锅炉的运行压力变低,从而影响燃气锅炉的正常运行。

三、智能流量控制系统为了解决传统方法存在的种种问题,人们逐渐开始应用智能流量控制系统。

智能流量控制系统采用先进的电控技术,通过预设的程序和算法来实现对燃气锅炉的流量控制,提高燃气锅炉供热的质量和效率,同时降低使用成本。

智能流量控制系统还具有数据分析和反馈功能,可以根据用户需要来实现对供热的控制和调节。

在保证燃气锅炉正常运行的同时,可以根据不同季节和气温条件来制定相应的供热计划,实现节能减排的目的。

四、燃气锅炉流量控制的优势及应用前景1.优点智能流量控制系统相比于传统方法来说,具备以下优点:(1)操作简便:智能流量控制系统采用先进的电控技术,无需过多手动调节,操作方便。

电动流量调节阀工作原理

电动流量调节阀工作原理

电动流量调节阀工作原理
电动流量调节阀是一种利用电动机驱动的自动控制阀门,用于调节流体介质的流量。

其工作原理如下:
1. 电动机驱动:电动流量调节阀内设有电动机,通过电源将电能转化为机械能,驱动阀门执行机构。

电动机通常通过开闭型阀门执行机构或调节型阀门执行机构驱动阀门的开度。

2. 反馈控制系统:电动流量调节阀内设有反馈控制系统,用于感知阀门的开度并将信息反馈给控制器。

通常采用位置传感器等装置来测量阀门的开度,并将测量得到的信号传输给控制器。

3. 控制器:控制器是电动流量调节阀的核心部件,负责控制阀门的开闭或调节开度。

根据反馈控制系统传来的信号,控制器通过判断阀门的开度与设定值的差异,来决定下一步的控制动作。

4. 阀门执行机构:阀门执行机构是电动流量调节阀的一个重要组成部分,根据控制器的控制指令,通过接受电动机的驱动,使阀门实现开闭或调节开度的动作。

常见的阀门执行机构包括电动装置、气动装置和液动装置等。

5. 流体调节:电动流量调节阀根据控制器的指令,通过阀门的开度调节流体介质的流量。

当控制器判断需要增加流量时,会指令阀门逐渐打开;当控制器判断需要减小流量时,会指令阀门逐渐关闭。

通过不断调节阀门的开度,控制流体的流量达到所需的目标。

总结:电动流量调节阀通过电动机驱动阀门执行机构,控制阀门的开闭或调节开度,从而实现对流体介质的流量调节。

通过反馈控制系统和控制器,实时感知阀门的开度并作出相应的调节动作,以满足工业生产过程中对流量的精确控制需求。

实验二流量阀

实验二流量阀

实验日期:年月日班级:姓名:.
节流阀静态特性实验报告
实验数据:
节流阀DF1开口刻度: .
系统压力P1(bar) 负载压力
P2(bar)
压差
△P(bar)
时间
T(s)
流量
Q(L/min)
15
20
25
30
40 节流阀DF1开口刻度: .
系统压力P1 (bar) 负载压力
P2 (bar)
压差
△P(bar)
时间
T(s)
流量
Q(L/min)
15 20 25 30 40
实验总结:
结合实验,说明节流阀在其通过流量Q、前后压差△p、开口大小中任一参数不变时,其余参数的变化,并分析原因。

调速阀静态特性实验
实验数据:
调速阀D F3开口刻度: .
系统压力P1(bar) 负载压力
P2(bar)
压差
△P(bar)
时间
T(s)
流量
Q(L/min)
10
15
20
25
30
40 调速阀D F3开口刻度: .
系统压力P1 (bar) 负载压力
P2 (bar)
压差
△P(bar)
时间
T(s)
流量
Q(L/min)
10 15 20 25 30 40
实验总结:
1) 根据实验原理图1,写出测量调速阀DF3在进口压力P1变化时的压差流量特性实验步骤。

2) 试比较调速阀和节流阀调速特性的异同,并说明原因。

PLC在流量控制系统中的应用案例

PLC在流量控制系统中的应用案例

PLC在流量控制系统中的应用案例流量控制系统是自动化控制中的一个重要应用领域,可以应用于水处理、工业生产、环保等诸多领域。

PLC(可编程逻辑控制器)因其在工业自动化中的功能,特别是对数字和模拟输入/输出操作的能力,成为了流量控制系统中最重要的控制器之一。

本文将探讨PLC在流量控制系统中的应用案例。

一、PLC控制阀门的开闭PLC通过控制流量阀门的开闭,实现流量控制系统中流量的准确控制。

PLC控制阀门的开闭,需要对阀门位置进行反馈控制,即需要在PLC中安装反馈传感器,以检测阀门的位置。

在阀门的开关过程中,PLC可以根据预先设定的开启/关闭时间、阀门的旋转角度等参数实现对阀门的准确控制,从而实现流量控制。

二、PLC实现PID控制PID控制是一种用于工业自动控制中的一种自适应控制方法,其基本原理是按比例调节、积分时间和微调时间来调节控制器的输出,实现对被控制物(例如流量阀门或流量传感器)的精确控制。

传统的PID控制需要使用独立的PID控制器,为了实现在线程序修改,需要对现场的设备进行频繁的调整。

而PLC可以集成PID算法并在线实时调整参数,使控制系统更加智能化,大大简化了控制系统的维护。

三、PLC控制流量传感器流量传感器是流量控制系统中最重要的感应装置之一,可以实现对流量的实时监测。

PLC可以通过传感器检测实时流量信号并将其反馈给PLC,PLC再根据预设的控制程序进行反馈,从而实现精确控制。

同时,PLC还可以使用数据采集卡将流量传感器的信号转换为数字信号,以便于对数据进行存储、处理和分析。

四、PLC实现流量的计算PLC可以通过编写测量算法,将传感器的数字信号转换为流量值,并将其储存在控制器内存中。

此外,PLC还可以将流量数据转输到上位机等设备中,以便于进行数据存储、处理和报告分析。

PLC在流量控制系统中的应用模式基本类似,但实际应用却因环境和行业不同,而存在着各自的应用要求。

在任何情况下,PLC的优势在于其灵活可塑性,可根据不同环境的要求进行定制。

实验二 电动调节阀的流量特性测试实验

实验二 电动调节阀的流量特性测试实验

实验二电动调节阀的流量特性测试实验任何一个最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元及执行单元组成。

执行单元的作用就是根据调节器的输出,直接控制被控变量所对应的某些物理量,例如液位、温度、压力和流量等参数,从而实现对被控对象的控制目的。

因此,完全可以说执行单元是用来代替人的操作的,是工业自动化的“手脚”。

电动调节阀是本实验装置的执行单元之一。

一.电动调节阀工作原理执行器按照使用能源的种类,可分为气动、液动和电动三种,本装置采用的是智能型单座调节阀。

顾名思义它是由电动执行器进行操作的,它接受调节器的输出电流4~20mA信号,并转换为相应的输出轴直线位移,去控制调节机构以实现自动调节。

电动调节器的优点则是能源采用方便,信号传输速度快,传输距离远等。

执行器由执行机构和调节机构两部分组成。

执行机构是执行器的推动装置,它可以按照调节器的输出信号量,产生相应的推力,以带动智能调节阀的主推动轴产生直线位移,主推动杆总位移为16mm,控制单座调节阀0~100%的开度连续变化。

而调节机构(调节阀)是执行器的调节装置,它受执行机构的操纵,可以改变调节阀阀芯与阀座间的流通面积,以达到最终调节被控介质的目的。

本执行器的结构如图1所示,电动执行器首先接受来自调节器的输出信号,以作为执行器的输入信号即执行器的动作依据;该输入信号送入信号转换单元,转换信号制式后与反馈的执行机构位置信号进行比较,其差值作为执行机构的输入,以确定执行机构的作用方向和大小;执行机构的输出结果再控制调节器的动作,以实现对被控介质的调节作用;其中执行机构的输出通过位置发生器可以产生其反馈控制所需要的位置信号。

图1 电动执行器的工作原理从上述描述和图1可知,电动调节阀执行机构的动作构成了负反馈控制回路,这是提高执行器调节精度、保证执行器工作稳定的重要手段。

为保证电动执行器输出与输入之间呈现严格的比例关系,必须采用比例负反馈构成闭环控制回路,图2为本套装置的电动执行器的工作原理示意图:图2 电动执行器原理图其中Ii表示输入电流,θ表示输出轴转角,两者存在如下关系:??K?Ii (1)1K是比例系数。

流量控制阀课程设计

流量控制阀课程设计

流量控制阀课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解流量控制阀的基本概念、分类及工作原理;2. 学生能够掌握流量控制阀在工业控制系统中的应用和重要性;3. 学生能够了解流量控制阀的安装、调试与维护方法。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析实际工业控制系统中流量控制阀的使用需求,并进行选型;2. 学生能够熟练操作流量控制阀,完成简单的控制系统搭建;3. 学生能够运用相关工具和仪器,对流量控制阀进行调试和维护。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到流量控制阀在工程领域的重要作用,增强对工业自动化技术的兴趣;2. 学生能够培养严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和规范性;3. 学生能够树立团队合作意识,学会在团队中沟通、协作,共同解决问题。

课程性质:本课程为工业自动化及相关专业的高职二年级学生开设的专业课程,旨在使学生掌握流量控制阀的基础知识、应用技能和实际操作能力。

学生特点:学生已具备一定的自动化基础知识和实践操作能力,对工业控制系统有初步了解。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化实际操作训练,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际工作中,为未来的职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 流量控制阀基础知识:- 流量控制阀的定义、分类及工作原理;- 流量控制阀在工业控制系统中的应用场景;- 流量控制阀的安装、调试与维护方法。

2. 流量控制阀的选型与应用:- 根据实际控制系统需求,进行流量控制阀的选型;- 流量控制阀在控制系统中的连接方式与安装要求;- 流量控制阀在控制系统中的调试与优化。

3. 实践操作与案例分析:- 搭建简单的流量控制系统,进行实际操作;- 分析实际工业案例,了解流量控制阀在不同行业的应用;- 针对实际操作中遇到的问题,进行讨论、分析与解决。

教学内容依据课程目标,按照以下进度安排:第一周:流量控制阀基础知识学习;第二周:流量控制阀选型与应用;第三周:实践操作与案例分析。

流量控制系统设计

流量控制系统设计

目录第一章过程控制仪表课程设计的目的意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.2课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章流量控制系统(实验部分) (3)2.1 控制系统工艺流程 (3)2.2 控制系统的控制要求 (4)2.3 系统的实验调试 (5)第三章流量控制系统工艺流程及控制要求 (6)3.1 控制系统工艺流程 (6)3.2 设计内容及要求 (7)第四章总体设计方案 (8)4.1 设计思想 (8)4.2 总体设计流程图 (8)第五章硬件设计 (9)5.1 硬件设计概要 (9)5.2 硬件选型 (9)5.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 (13)第六章软件设计 (14)6.1 软件设计流程图及其说明 (14)6.2 源程序及其说明 (16)第七章系统调试及使用说明 (17)第八章收获、体会 (20)参考文献 (21)第一章微控制器应用系统综合设计的目的意义1.1 实验目的本次课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节,是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。

本设计主要是通过对典型工业生产过程中常见的典型工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计,掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法,培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力,使学生通过自己动手对一个工业过程控制对象进行仪表设计与选型,促进学生对仪表及其理论与设计的进一步认识。

本次设计的主要任务是通过对一个典型工业生产过程(如煤气脱硫工艺过程)进行分析,并对其中的液位参数设计其控制系统。

设计中要求学生掌握变送器功能原理,能选择合理的变送器类型型号;掌握执行器、调节阀的功能原理,能选择合理的器件类型型号;掌握PID调节器的功能原理,完成液位控制系统的总体设计,并画出控制系统的原理图和系统主要程序框图。

比例流量阀控气动伺服系统的反馈线性化控制

比例流量阀控气动伺服系统的反馈线性化控制
g =中b ( B B P )A
() 7
L) 8
通 常 采用 Sm l a ie流量 公 式 ,将 阔 口流 动 方 程用 l I4椭圆方程来 近似… 。则有 /

( ) :


^ ≥0
s * ≥
4 0 / “ ^ ≥ ^ < 却^ O ≥
‘ p n ‘4 0
为气缸 左 腔 压力 ,p B为气 缸 右 腔 压 力 ,m 为 质量 负 载 ,B为粘性 负载 的粘性 力 系数 , 为 弹性 负载倔 强 系数 ,F为 外负载力 , 为气缸 活塞面积 。
针对两 腔压力建立微 分方 程 :
由于气 压伺服 系统 的 闷 口流动 非 线性 、缸 内热力 过程 的复杂 性 以及 相 对于驱 动 力较 大 的摩 擦 力 ,使 得 获取 系统精确模 型并进行有 效控制 一直以来是个难题 。 本 文建立 了 比例流 量 阀控 单 自由度 气 动位置 伺 服系 统 的数学模 型 ,并对 此模 型进行 直接 反 馈线 性化。反馈 线性化技 术是近 来 得到很 大 发展 的方 法 之一 ,这种 方 法 区别于 工作 点线 性 化方 法 。对 于 确定 性 系统 而 言 , 工 作点线 性 化模 型 丢失 了系 统信息 ,而反 馈线 性化 方 法则 完全保 留了系统 的所 有 信息 经 反馈 线性 化后 得 到的是一个伪 线性 系统 ,对此 伪线 性 系 统可 充分 利 用
( 9 )
印卜 √
茸机
圈 1 单自由度气动位置伺 服系统示意 图
^ Q pf s ‘ B p ≥d
气体特性和气体流动特性是非常复杂的 , 从有利 于分析 和研 究 问题 的角度 出发 ,特作如下假 设 :
()气体是 理想气体 ,满足理想气体 状态方程 ; I ()气体经 过 阀 r 2 7流动为等熵 绝热过程 ; (1气缸两 腔 的状态变化 为等温变化 ; 3 ()忽略 库仑摩 擦等非线 性负载 ; 4
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文 章 编 号 :10 — 6 3 (0 0 5 18 0 0 2 6 7 2 1 )0 — 1— 2
流量 阀反馈控 制及 实验 系统 的研 究
杨 家 武 .丁 娟
( 北 林业 大学 机 电工 程 学 院 ,黑 龙 江 哈 尔滨 东 10 4 ) 5 0 0
摘 要 :研 究 了一种 基 于单 片机控 制 的流 量 阀反馈 控制 系统 ,其 对 流量 系数 c 参 数 m 进 行 计算 ,得 到精 确 及 值 ,提 高 了流量 阀 的控 制精度 ,对 参数 计 算进 行 了理论 分 析 ,进行 了硬件 设 计 和软 件 设计 ,并且搭
本 性能 .所 以如 何确 定 阀的 流量 系数 c 参 数 m,是提 及 高 液压 系统控 制精 度 的关 键 。现 有 阀都 是 按油 压理 论及 实 验 依 据来 选 择 其 流 量 系 数 c ,参 数 m 值 大 约是 取 2 , 所 以在计 算 阀流量 的时候 得 到 的不是 准确 的值 。现 根据 流 量 阀的反馈 控制 系统 测量 出流 量 阀的基 本参 数 ,从 而 计算 出此流 量 阀的 流量 系数 c及 参数 m,实 现对 阀的 流
Байду номын сангаас
面 积 减 小 ,从 而 保 持 输 出 流 量 不 变 。 反 之 , 当 出 口 压 力
增 大 时 ,通过 增 大节 流 口面积来 保持 流量 不变 。
12 参数 计算 .
流 量控 制 阀阀 口的流 量方程 :
q C A px ( / ) = x  ̄ A A=x () 1 q 流 量 阀 阀 口的 流 量 ;C 流 量 系 数 ,与 节 流 口形 一 一
量 的 精 确 控 制 .进 而 提 高 了 液 压 系 统 的 控 制 精 度 。
控 制模 块 根据
采 集 到 的 压 力
图 1 系 统 框 图
Fi 1 g. Blck di r m fs s e o ag a o y tm
信 号计 算 出进
出 口压力 差 ,并 根 据 流量公 式求 出开 口面积 ,然后 发送 相 应 的脉 冲信 号来 控 制步 进 电机 带动 阀芯 转动 ,改 变节
Y ANG a Wu - ,DI u n NG J a
( r es F rs yUnvri Not at oet iesy,Hari ln jn 1 0 4 ,Chn ) h r t ebnHeo gi g 5 0 0 a ia
Absr t tac:A id ffo vav  ̄e bak c to y tm sd o h o r lng o i l hp h sbe n rsac e n hsatce kn o w l e l d c onr lsse bae n te c ntol fs i ngec i a e eer h d i t i r l.Thepa i — rm eesCa d scluae n h c u aev le i a q rd p omot h onr ln r cso a tr n m i ac ltda d t e a c rt au s c uie r i t e c tol g p e iin.Atls hep rme esa ea My e h - ng i att a a tr r n z d t e
必 要 的 人工 操 作 ,此 流 量 控 制 阀 当输 出负 载 发 生 变 化
时 . 控 制 阀 进 出 口 的 压 力 差 会 随 之 变 化 ,通 过 控 制 阀 进
流 口 面 积 。从 而 控 制 出 口 的 流 量 。 当 出 口 压 力 减 小 时 ,
进 出 口压 力差增 大 ,此 时 电动机 带 动 阀芯转 动使 节 流 口
1 流 量 阀反 馈 控 制 系统 的 构 成
11 工 作 原 理 .
流 量 阀 反 馈 控 制 系 统 框 图见 图 1 。 由 图 可 知 ,该 流 量 阀 以 单 片 机 做 控 制 器 ,键 盘 进 行
建 了 实验 平 台 。
关键 词 :单 片机 ;反 馈控 制 ;步进 电机
中 图 分 类 号 :T - 9 H 3 文 献 标 识 码 :A d i O3 6 /.s . 0 — 6 32 1 .50 7 o: . 9jsn1 2 6 7 .0 00 . l 9 i 0 4
Re e r h o h e d a k Co t o l g a d Ex e i e tS s e o u l e s a c n t e F e b c n r l n n p r m n y t m fFl x Va v i
o e c U n he e pe i n l to m a e n bu l u y t e d sg fha d r e a d s fwa e r f a y a d t x rme tp a r h sb e i p b h e i n o r wa n o t r . i f t
Ke r s: s lc i y wo d i e hp;  ̄e bak c ntoi ng d c o rl ng; se pe tp rmotr o
0 引 言
流 量 阀 对 于 液 压 系 统 而 言 决 定 着 整 个 液 压 部 分 的基
出 口压力 传感
器 可 以测 得 进 出 口压 力 并 传 给控制 模块 。
第2 3卷 第 5期
21 0 0年 9月
机 电 产 品 开崖 与刨 崭
De el me t& I o to o c n r & Elcti a o ct v op n nn va in f Ma hi e y e rc lPr du s
Vo. 。 . 1 23No5
Sep , 0 。 201
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