控制装置及仪表炉膛压力设计资料
煤气炉炉温仪表串级控制系统的设计课程设计

课程设计说明书煤气炉炉温仪表串级控制系统的设计专业 热工过程自动化 学生姓名 陈小义 班级 热自0902班 学号 200983250227 指导教师谢又成 完成日期 2012年7月6日煤气炉炉温仪表串级控制系统的设计摘要过程控制系统通常是指工业生产中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度等这样一些过程变量的系统,具有连续生产过程自动控制、由过程检测和控制仪表组成、被控过程多样,控制方案丰富的特点。
而串级控制系统是改善控制过程品质极为有效的方法,因而得到了较为广泛应用。
与简单控制系统相比,串级控制系统只是在结构上增加了一个内回路,却能收到显的控制效果。
这是因为在串级控制系统中,由于副回路具有快速作用,因此串级控制系统对进入内回路的扰动有很强的克服能力;同时由于有副回路的存在,改善了对象的动态特性,提高了系统的工作频率,且使系统具有一定的自适应能力。
本课题是针对煤气炉炉温控制的设计,利用KMM调节器实现对炉温的串级控制。
炉温为主控量,燃气流量为副控量。
煤气炉是工业生产中常用的加热设备,广泛应用于冶金、机械、建材、化工等行业,其温度控制系统常用的控制技术有PID控制、模糊控制技术等,但由于煤气炉是一个时变的、大滞后的被控对象,且升温具有单向性,很难建立精确的数学模型。
而PID控制因其成熟、容易实现、并具有可消除稳态误差的优点,基本可以满足系统性能要求。
关键词:KMM调节器,串级控制系统,PID控制等目录1、概述 (1)1.1设计背景及意义 (1)1.2 串级控制系统的基本概念 (2)2、总体设计方案 (3)2.1 串级控制的基本原理 (3)2.2串级控制系统的特点 (3)2.3串级控制系统的设计 (4)2.4 煤气炉炉温仪表串级控制系统的设计 (6)2.5 仪表选型 (7)3、KMM可编程调节器 (8)3.1 KMM可编程调节器简介 (8)3.2 KMM的基本组成 (8)3.3 KMM的主要功能 (9)4、仪表串级控制系统设计图型 (10)4.1仪表系统的主要接线图 (10)4.2 煤气炉炉温控制系统组态图 (11)4.3KMM的7个控制数据表 (12)5、设计总结 (16)6、参考文献 (17)煤气炉炉温仪表串级控制系统的设计1、概述1.1设计背景及意义随着我国国民经济的快速发展,煤气炉的使用范围越来越广泛。
炉膛压力控制系统

内蒙古科技大学过程控制课程设计论文题目:锅炉炉膛负压控制系统学生姓名:***学号:**********专业:测控技术与仪器班级:测控2008-3指导教师:***2011 年08 月31 日目录一、概述 (Ⅲ)二系统要求及组成 (Ⅴ)2.1系统的要求 (Ⅴ)2.2炉膛负压的动态特性 (Ⅴ)2.3引风控制系统的工况 (Ⅴ)2.4系统的组成 (Ⅵ)三应注意的问题 (Ⅷ)3.1抗积分饱和及外反馈法 (Ⅷ)3.2 采用死区非线性环节 (Ⅸ)3.3 引风机1和2的双速调节 (Ⅸ)3.4 炉膛压力的测量 (Ⅹ)3.5 内爆保护 (Ⅹ)四、仪表选型及参数整定 (Ⅺ)4.1 前馈-反馈控制系统 (Ⅺ)4.3 传感器的选择 (Ⅺ)4.4 选择控制系统设计 (Ⅺ)五课程设计体会 (Ⅻ)六参考文献 (ⅩⅢ)一概述锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源,将所盛装的液体加热到一定的参数(2.45Mpa- 27MPa ,400℃-570℃),并对外输出热能的特种设备。
锅炉控制的主要目的是调节锅炉出口的蒸汽压力、流量和温度,使其达到所希望的数值。
为此,需要对燃料、空气和水三者的量进行调节。
锅炉是一个复杂的系统,对锅炉工况造成影响的因素之一是来自外部和内部的扰动,如燃料发热量的变化或热力系统工况的变化等。
控制器或控制系统根据锅炉出口蒸汽参数实际值偏离其设定值的大小和方向,调节燃料量、空气量和水量,使锅炉出口参数与其所希望的值相一致。
锅炉除配有相应的仪表系统外,主要有以下控制系统:汽包液位控制系统;燃料控制系统;过热器和再热器出口蒸汽温度的控制系统;燃烧器程序控制系统等等。
不同类型的锅炉,尽管其控制系统不尽相同,但是它们的工作原理大体是相同的。
而其中最重要的系统是燃烧控制系统。
其主要功能是控制炉膛的燃料的空气的输入量,或控制燃烧率,以适应锅炉负荷的变化。
对锅炉运行和控制系统来说,锅炉出口蒸汽压力的变化经常作为燃料量的输入和蒸汽量的输出之间不平衡的一个标志。
炉膛压力系统整定

K0
y
u
τ=时间轴原点至通过拐点切线与时间轴交点的时间间隔 T0=被控变量y完成全部变化量的63.2%所需时间另外一种确定τ和T0的方法, 是把达到39%和63%响应的时间读出来,分别用t0.39和t0.63来表示,按下式 计算 T0= 2(t0.63- t0.39)τ= 2 t0.39- t0.63
三、PID调节讲解
四、积分拐点
华能太仓电厂
记住:积分作用只是辅助比例作用进行调 节,它仅仅是为了消除静态偏差。
积分作用设置的关键在于t6的位置,要记 住:不能超过积分拐点。
四、炉膛压力系统整定 华能太仓电厂
四、炉膛压力系统整定 华能太仓电厂
一、信号处理
炉膛压力系统信号处理主要针对信号的滤波处理、PID调 节器的标幺处理,调节回路的前馈系数处理。
三、PID调节讲解
三、比例积分作用
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从上面的分析可以看出:判断t6时刻的先后,或者说t6距离 t5的时间,是判断积分作用强弱的标准。
三、、t6、t7。在t5,t7之间,t6的时刻反映了积分的强度。t6过于靠近t5, 则积分作用过弱;t6过于靠近t7,则积分作用过强。t6所处的位置,应该 在t5、t7之间的1/3靠前一点。也就是说,t6的位置在t5~(t7—t5)*1/2 之间。为了记住(t7—t5)之间的这个特征点,我们可以把(t7—t5) *1/3的这个区域叫做积分拐点。
三、PID调节讲解
二、积分作用
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三、PID调节讲解
三、比例积分作用
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三、PID调节讲解
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三、比例积分作用
定值有阶跃扰动时,比例作用使输出曲线Tout同时有一个阶跃扰动,同 时积分作用使Tout开始继续增大。t2时刻后,被调量响应Tout开始增大。此 时比例作用因△e减小而使Tout开始降低(如图中点划线Tout(δ)所示);但 是前文说了积分作用与△e的趋势无关,与△e的正负有关,积分作用因△e还 在负向,故继续使Tout增大,只是速率有所减缓。
32 浅谈炉膛压力正确动作控制措施

炉膛压力正确动作控制措施分析向丽晖(中电国华电力股份有限公司北京热电分公司)摘要锅炉炉膛压力保护是防止炉膛灭火和爆炸易实现的最简单的手段之一,通过从炉膛压力取样、动作可能因素及设备管理方面进行分析,提出了改进防范措施,进一步提高了炉膛压力动作的正确性。
关键词炉膛压力取样保护措施0 引言锅炉炉膛压力保护是防止炉膛灭火和爆炸易实现的最简单的手段之一,炉膛压力保护、控制在锅炉安全监控系统中重要的监控点。
中电国华北京热电分公司安装四台哈尔滨锅炉厂生产FG-410/9.8-YM1型,为高温高压锅炉。
每台锅炉设有八个取样点,两种测量方式,分别为炉膛压力开关和压力变送器,它们为锅炉炉膛安全监视提供监视、保护手段。
中电国华北京热电分公司锅炉炉膛压力两种测量方式,压力变送器测量的数据提供给炉膛压力调节回路参与调节,压力开关进入保护回路作为锅炉保护对象。
压力变送器取样为五个取样点,三个压力信号(PT17、18、19)分别进入DCS控制系统,另两点压力信号送入热控盘作为DCS系统失灵后的后备监视点。
PT17和PT18取平均值参与调节,使得炉膛压力维持在-60~-70Pa范围内,PT19与PT17、18构成三取二保护作为六送风机跳闸保护。
台压力开关其中三台作为炉膛压力高保护信号另外三台作为炉膛压力低保护信号。
三个炉膛压力高保护信号分别进入同一机柜不同层的三块输入模件(针对输入模件为一取一信号),通过通讯方式进入三块控制模件实现逻辑三取二,达到动作值后输出跳闸指令信号。
指令信号通过硬接线将进入到继电器搭接图1:DCS三取二保护逻辑的三取二跳闸回路,最终实现锅炉跳闸(见图1)。
DCS 系统无论是从软件还是硬件都实现了三取二的功能,但在布置取样点时未能充分考虑三取二的功能,如高低压力保护取在同一点。
1炉膛压力原设计方案炉膛压力取样点安装位置距离顶蓬约 2m ,炉前墙有两点取样点,为此烟气流 动对炉膛压力影响较大,特别是前墙两个 测点与侧墙测点相比测量数据反应速度慢, 正常运行时有30-40Pa 的偏差,当炉膛压 力出现扰动时该问题更加突出,偏差能够 达到500-600Pa 。
循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制范文

循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制范文循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制是提高锅炉燃烧效率和稳定燃烧的重要手段。
本文将从理论基础、控制策略、控制系统设计等方面对循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制进行论述。
一、循环流化床锅炉料层差压控制的理论基础循环流化床锅炉是一种利用循环流化床技术进行燃烧的锅炉,在锅炉内部,通过气体的循环运动和固体颗粒的悬浮,形成了一个稳定的流化床,实现了燃料的高效完全燃烧。
而在循环流化床锅炉的操作中,控制料层差压是保证燃烧效率和稳定性的关键因素。
循环流化床锅炉的料层差压指的是床层上下两部分固体颗粒的压差,该压差是由引风机和排风机的作用产生的,通过控制引风量和排风量可以调节床层上下固体颗粒的流速,从而达到控制料层差压的目的。
合理的料层差压有利于保持床层的稳定性,提高燃料的燃烧效率,减少固体颗粒的回收率。
控制循环流化床锅炉料层差压需要根据实际情况进行参数调节,一般情况下,料层差压控制在5-20hPa范围内,如果过低,可能会导致燃烧不完全,床层颗粒沉积和结块等问题;如果过高,则可能导致床料流动过快,气体流化性能变差,燃烧效率降低。
二、循环流化床锅炉料层差压控制的策略对循环流化床锅炉料层差压进行控制的策略一般包括开环控制和闭环控制两种。
1. 开环控制开环控制是通过设置引风和排风的风量来控制循环流化床锅炉的料层差压。
在开环控制中,有一定的经验公式可供参考,如:$\\Delta P_{layer} = K_1 Q_f^m - K_2 Q_c^n$其中,$\\Delta P_{layer}$为料层差压,$Q_f$为进料量,$Q_c$为出料量,$K_1、K_2、m、n$为经验系数。
开环控制的优点是简单、经济,适用于一些简单的循环流化床锅炉。
但是,由于开环控制没有反馈机制,无法根据实际情况及时调节参数,容易受到工艺参数变化和负荷波动的影响,对料层差压的控制精度较低。
2. 闭环控制闭环控制是通过传感器实时监测料层差压,并通过控制系统对引风量和排风量进行调节,使料层差压维持在设定值范围内。
锅炉炉膛防爆压力及烟气系统设计压力研究

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 锅炉炉膛防爆压力及烟气系统设计压力研究目录1. 概述 (1)2. 锅炉炉膛防爆压力和烟道设计压力选取现状分析 (1)3. 烟气系统设计压力的影响因素 (6)4. 锅炉炉膛防内爆设计压力研究 (20)5. 烟道设计压力研究 (26)6. 结论 (30)1. 概述随着我国国民经济的快速发展,国家环保政策日益严格,环保标准不断提高,新建火电机组对减少烟气污染物的排放愈来愈重视,大力加强了治理的力度。
近年来,愈来愈多的新建机组同步建设脱硝、脱硫装置,部分机组为达到粉尘排放要求采用了布袋除尘器或电袋除尘器,这些措施使得锅炉烟气系统配置的变化增加,烟道阻力有所增加,引风机压头有所提高。
锅炉炉膛防爆压力(炉膛设计瞬态压力)的选择与引风机的压头有一定关系,国内外的相关规程规定存在一定的矛盾,近年来随着烟气系统总阻力的增加,各工程在锅炉炉膛设计瞬态压力的选择上不尽统一,且有不断升高的现象;烟气系统设备(脱硝装置、空气预热器、除尘器等)的设计压力,国内现行规程规定中没有明确的规定;而烟道设计压力与炉膛设计压力和引风机压头有关,当炉膛设计瞬态压力与引风机TB 压头不一致时,国内现行规程已不能完全适用,烟道设计压力需考虑各种工况合理选取,目前也存在各设计单位对烟道设计压力取值不统一的问题。
因此,认真研究炉膛承压能力取值以及烟气系统设计压力,对规范设计、合理控制工程造价有着重要的意义。
根据目前锅炉机组的应用情况,本项目仅针对大容量煤粉炉的锅炉炉膛防内爆压力及烟气系统设计压力进行研究。
2. 锅炉炉膛防爆压力和烟道设计压力选取现状分析2.1锅炉炉膛防爆压力选取现状分析国内现行的锅炉炉膛防爆压力选取的相关规程有:●《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》(DL/T5121-2000),以下简称《烟规》。
●《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》(DL/T435-2004),以下简称《炉膛防爆规程》。
宣化炉膛负压控制系统设计内容如下:

宣化炉膛负压控制系统设计内容如下:本系统采用二台50%风机,控制静叶,引风控制采用平衡算法,以满足一台引风机运行中跳闸,该风机控制静叶超驰关闭;另一台运行引风机自动增加出力。
系统设计防内爆、平衡算法调节死区消除,方向闭锁和联锁保护功能。
1)防内爆发生MFT瞬间炉膛压力急剧下降,可能发生炉膛变形。
因此一旦发生MFT、炉膛压力不高,运行中的引风调节机构按送风执行器指令比例(25%)减小,40秒后逐步恢复。
2)送风机跳闸影响送风机跳闸对炉膛压力影响较大,采用比例前馈适当减小引风控制,可以有效地抑制炉膛压力波动。
3)RB切除燃料影响RB发生时切除磨煤机,同时引风调节前馈关,关的幅度与切除燃料量成比例。
4)非线性控制炉膛负压影响因素较多,波动也很频繁。
对于较小波动(偏差小于±20Pa)不调节,这样有利于运行工况稳定。
5)方向闭锁炉膛压力高于50Pa,送风控制增闭锁、引风控制减闭锁;炉膛压力低于-200Pa,送风控制减闭锁、引风控制增闭锁。
6)启停磨影响一次风机、磨的启停对炉膛压力影响较大,为此本系统设计了动态前馈。
7)平衡算法调节死区平衡功能范围是有限制的,超出范围就出现死区。
以二平衡为例作说明:如果送风机控制指令70%(平衡算法输入),输出也70%;不考虑偏置,A风机控制指令70%、B风机控制指令70%。
当B风机跳闸,该风机控制指令以一定速率关闭。
根据平衡原理,A风机以一定速率开到140%(实际90%限位),力图维持其风量。
此时风机控制指令70%,平衡算法输出90%。
当负荷快速下降时,要等风机控制指令降到45%以下,A风机才开始回调,显然存在25%死区。
消除死区原理很简单,在DCS系统中采用“适时跟踪”机理。
即只要跳闸风机指令小于1%,处于自动工况的风机指令超过89%;发一个短脉冲使调节器瞬间跟踪A、B风机指令均值,即平衡算法输入改为45%,消除了调节死区。
邹包产:此逻辑的设计很全面,每条逻辑的设计都说明了影响负压的因素,使我们对锅炉燃烧和负压有更全面的认识。
加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统设计

第一章系统分析与控制方案的确立1。
系统分析图1。
1所示为某工业生产中的加热炉,其任务是将被加热物料加热到一定温度,然后送到下道工序进行加工。
加热炉工艺过程为:被加热物料流过排列炉膛四周的管道后,加热到炉出口工艺所要求的温度。
在加热用的燃料油管道上装有一个调节阀,用以控制燃料油流量,以达到控制出口温度的目的.图1.1加热炉出口温度系统由于加热炉时间常数大,而且扰动的因素多,比如原料侧的扰动及负荷扰动;燃烧侧的扰动等,单回路反馈控制系统不能满足工艺对加热炉出口温度的要求。
为了提高控制质量,采用串级控制系统,运用副回路的快速作用,有效地提高控制质量,满足生产要求。
2。
串级控制系统的设计加热炉工艺过程为:被加热物料流过排列炉膛四周的管道后,加热到炉出口工艺所要求的温度。
在加热用的燃料油管道上装有一个调节阀,用以控制燃料油流量,以达到控制出口温度的目的.由于加热炉时间常数大,而且扰动的因素多,比如原料侧的扰动及负荷扰动;燃烧侧的扰动等,单回路反馈控制系统不能满足工艺对加热炉出口温度的要求。
为了提高控制质量,采用串级控制系统,运用副回路的快速作用,以加热炉出口温度为主变量,选择滞后较小的炉膛温度为副变量,构成炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统有效地提高控制质量,以满足工业生产的要求,系统的串级控制结构图如图1。
2所示。
图1。
2加热炉出口温度串级控制系统结构图串级控制系统的工作过程,就是指在扰动作用下,引起主、副变量偏离设定值,由主、副调节器通过控制作用克服扰动,使系统恢复到新的稳定状态的过渡过程。
由加热炉出口温度串级控制系统结构图可绘制出其结构方框图,如图1.3所示。
图1。
3 加热炉出口温度串级控制系统结构方框图(1) 主被控参数的选择应选择被控过程中能直接反映生产过程中的产品产量和质量,又易于测量的参数。
在加热炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统中加热炉出口温度为系统的主被控参数,因为加热炉出口温度是整个控制作用的关键,要求出口物料温度维持在某给定值上下。
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科技学院课程设计报告( 2013-- 2014年度第一学期)名称:控制装置与仪表题目:炉膛压力系统死区控制系统设计院系:科技学院班级:自动化学号:学生姓名:指导教师:平玉环设计周数:一周成绩:日期:2014年7 月3 日一、课程设计(综合实验)的目的与要求1.1 目的与要求(1)认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。
(2)了解过程控制方案的原理图表示方法(SAMA图)。
(3)掌握数字调节器KMM的组态方法,熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。
(4)初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。
1.2设计实验设备KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台11.3 主要内容1. 按选题的控制要求,进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA图表示出来。
2 . 组态设计2.1 KMM组态设计以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图,由组态图填写KMM的各组态数据表。
2.2 组态实现在程序写入器输入数据,将输入程序写入EPROM芯片中。
3. 控制对象模拟及过程信号的采集根据控制对象特性,以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路,模拟控制对象的特性。
将定值和过程变量送入工业信号转换装置中,以便进行观察和记录。
4. 系统调试设计要求进行动态调试。
动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。
由于生产过程已经处于运行或试运行阶段,此时应以观察为主,当涉及到必需的系统修改时,应做好充分的准备及安全措施,以免影响正常生产,更不允许造成系统或设备故障。
动态调试一般包括以下内容:1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常;2)检查控制系统逻辑是否正确,并在适当时候投入自动运行;3)对控制回路进行在线整定;4)当系统存在较大问题时,如需进行控制结构修改、增加测点等,要重新组态下装。
二题目分析设计:系统整体控制方案(燃煤锅炉)1,炉膛负压概述炉膛压力是指送入炉膛内的空气、煤粉及烟气和引风机吸走的烟气量之间的平衡关系,即指炉膛顶部的烟气压力。
炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数,是运行中要控制和监视的重要参数之一。
炉内燃烧工况一旦发生变化,炉膛负压随即发生相应变化。
当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时,最先将在炉膛负压上反映出来,而后才是火检、火焰等的变化,其次才是蒸汽参数的变化。
因此,监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。
炉膛负压的大小受引风量、鼓风量与压力三者的影响。
锅炉正常运行时,炉膛通常保持负压-40 ~ -60Pa。
炉膛负压太小,炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气,危及设备与运行人员的安全。
负压太大,炉膛漏风量增加,排烟损失增加,引风机电耗增加。
2,控制过程简述使用压力表检测出炉内压力,把压力信号转换为电流4-20 mA信号,用转换来的电信号控制引风机变频器的频率.通过频率的改变使引风机的引风量得到控制。
炉膛负压是一个快过程,只要PI参数整定合适,一般采用单回路闭环负反馈,控制量为引风机的变频器即可达到目的。
炉膛负压的控制对象是引风机挡板所控制的引风量,炉膛负压的动态特性是引风量阶跃变化时,炉膛负压随时间变化的特性,如下图1所示。
由于炉膛负压反应很快,可做比例特性来处理。
GPf图1 炉膛负压比例特性炉膛负压给定由仪表调节器面板设定,同炉内负压检测和变送器检测到的负压实际值比较,经仪表调节器 PI 运算后输出 4 ~ 20 mA 电信号,作为变频器频率给定信号,用于变频器控制电机转速,达到自动控制风量的目的。
3,控制系统的选择系统采用单回路控制系统,即一个调节器,一个执行器,一个检测变送器,只有一个闭环。
被控变量是炉膛顶部烟气出口压力。
给定值为系统需要的合适的炉膛压力值,测量值由炉膛顶端压力计测量得到。
操控变量是引风机变频器频率。
干扰为炉膛内引风量落后于燃料量和鼓风量的控制,可能引起系统大的波动,造成不稳定因素压力变化等。
控制信号为调节器根据偏差信号计算出得到的用以控制引风机变频器的4-20 mA电流信号。
三.设计题目:1.炉膛压力系统死区控制系统设计(如附图1)附图1所示:控制对象为锅炉炉膛,炉膛压力系统死区单回路控制系统。
要求对炉膛压力进行单变量定值控制。
测量元件采用压差变送器,执行器是炉膛引风机,由引风机进行压力补偿。
炉膛压力经压力变送器测量后,由KMM模入通道送至调节器中。
调节器输出AO1经A/D转换通道控制调节阀,控制炉膛压力。
2.按控制方案设计流程图按控制方案画出控制流程图确定对可编程调节器的要求绘制组态图填写控制数据表用编程器编制用户EPROM控制要求:当调节器的给定值SP和测量值PV之偏差超过给定的监视值(15%)时,调节器自动切换至手动(M)方式。
在偏差允许的范围内(15%),允许切入自动(A)方式.炉膛负压单回路控制系统方框图,系统为负作用。
4.确定可编程调节器要求输入输出要求:控制系统要求一路模拟量输入(模入)通道输入压力信号,一路模拟量输出(模出)通道输出控制信号控制压力调节阀。
而KMM具有5路模入通道、3路模出通道(其中第一路模出通道AO1可另外同时输出一路4~20mA电流信号),可满足本系统控制要求;控制要求:设计单回路控制系统,采用带死区的PID调节器,使得测量值尽可能快的跟踪给定值变化,且超调量和衰减率满足一定得要求;显示要求:给定值(SP)与测量值(PV)指示表(双针动圈指示表)输出值指示各种指示灯操作要求:给定值和输出值的增减操作5.绘制KMM组态图并填写KMM控制数据表格用所采用的控制仪表制造厂商提供的控制图例和组态方法,在控制装置中实现控制策略。
KMM的组态方式是填表式组态方法,要根据控制要求画出KMM组态图并由组态图按KMM 数据表格式填写控制数据表,为制作用户EPROM作准备。
(1)绘制KMM组态图附图3:PPAR315%PPAR40.0图3 KMM组态图系统0型单回路控制方式,根据系统要求,超偏差量调节器应自动切换至“手动”,即与面板手操方式构成“或”的关系;偏差恢复正常才切入“自动”,即不超差状态和面板自动方式,应构成“与”的关系,所以要用MOD方式切换模块。
(2)根据KMM组态图填写控制数据表。
KMM组态通过填入以下7个数据表格实现。
①基本数据表PROM管理编号:作芯片记号,指定一个四位数。
运算操作周期:1-100ms;2-200ms;3-300ms;4-400ms;5-500ms。
调节器类型:0-1PID(A/M)1;1-PID(C/A/M);2-2PID(A/M);3-2PID(C/A/M)。
上位计算机控制系统:0-无通信;1-有通信(无上位机);2-有通信(有上位机)。
上位机故障时切换状态:0-MAN方式;1-AUTO方式。
PROM管理编号为组号,由实验顺序给定的;由于我们设计的是单回路控制系统,其他数值均为缺省值。
②输入处理数据表输入使用:0-不用;1-用。
按工程显示小数点位置:0-无小数;1-1位小数;2-2位小数;3-三位小数。
开平方处理:0-直线;0-开平方处理。
开方小信号切除:给AI1~AI5设定的开方信号切除值。
传感器故障诊断:0-无诊断;1-诊断。
我们设计的是单回路控制系统,需要一个输入通道,选择了KMM调节器的AIR2通道作为输入。
传感器故障诊断为无诊断,由于我们的测量信号都是压力信号,不需要进行补偿等处理,其他数值均缺省。
③PID数据表PID操作类型:0-常规PID;1-微分先行PID。
PV跟踪:定值跟踪功能,0-无;1-有。
在这次设计中,PID调节器为常规调节方式,所以操作类型为0;设定PID的输入信号由通道2输入,PV输入编号为2。
当调节器的输入偏差超过15%时,系统产生偏差报警。
④折线数据表折线数据:缺省值是0.0,设定范围是0.0~799.0%,必须满足:xi<xi+1(i=1~9)。
(注:本设计中此数据表未用。
可不填写。
)⑤可变变量表可使用百分型可变变量20个,时间型可变变量5个。
时间型)百分型数据:缺省值为0.0;给定范围为:-699.0~799.9%。
时间型数据:缺省值为0.00min;给定范围为:0.00~99.99min。
本设计中,PPAR1、PPAR2为调节器输出的高低值限制;PPAR3、PPAR4为DSM模块的偏差限⑥输出处理数据表规定模拟输出信号和数字输出信号从哪个模块引出。
连接的内部信号缺省值为U0000。
由KMM组态图可知模拟输出端AO1为调节器输出,是模块4(MAN模块)的输出,代码为U0004;输出端AO2为调节器内给定信号SP1,其代码为P0001。
没有使用数字输出。
⑦运算模块数据表用来规定模块的类型及模块相互之间的连接。
3 HLM 13 U2 U0002 PPAR2 P01024 MAN 19 U3 U00035 DMS 16 SP1 P0001 AI2 P0402 PPAR3 P0103 PPAR4 P0104 6 NOT 30 U5 U00057 OR 28 MSW P1001 U5 U0005 8 AND 27 ASW P1002 U6 U00069 MOD 45 OFF P0502 U7 U0007 U8 U0008 OFF P0502 10 11 12 ~ 30运算模块编号:由设计人员按模块调入顺序给出的序号。
运算模块数据表参见教材:表4-1。
模块输入端能用的内部信号参见教材:表4-2。
根据KMM 调节器组态图中各个模块的输入输出,依据运算模块数据表和模块输入端的内部信号填写该表的。
KMM 调节器组态图中运算模块的编号是按照模块调入顺序给出的。
6.系统仿真1,各环节传递函数炉膛压力变化可以看做是时间常数很小的一阶惯性环节, 即G(s)=1s T K,可取K=0.5,T=10,滞后时间短。
2,matlab 仿真对调解器进行参数整定,即对PID 控制规律中调节器的比例度,积分时间,微分时间三个参数的大小进行确定,可以利用经验试凑法,临界比例法,衰减曲线法等办法对调解器参数进行整定。
在本系统中为压力控制系统,为快速系统,对象容量滞后较小,被控变量有波动因此,微分调节规律的作用很小,可忽略,系统比例度要大,积分时间可小,因此,可取P=50,I=100,D=20,进行仿真实验:如下图:2.5设计实现被控对象的电路图由运算放大器构成的反馈网络模拟控制对象特性,构成控制系统的模拟控制回路。
系统原理接线图如附图4所示。
附图4:图中实线连线表示已接连线,有三条,分别是KMM(CZ6)端子33-37(禁止外部联锁信号输入)、端子3-4(模拟通道1的电流输出构成闭合回路,以避免产生开路报警信号)和端子1-11(供电电源)。