DMC生产过程自动控制系统

DMC生产过程自动控制系统
DMC生产过程自动控制系统

如浙大中控的webFieldECS.100系统如下图所示,硬件结构包括:现场仪表层、控制单元层、工厂车间层和企业管理层。

图1.1新大中控WebFieldECS?100系统

WebFieldECS.100控制系统,是浙大中控在继承JX.300、JX.300X技术的基础上,为适应网络技术的发展,特别是Internet、Web技术的发展,同时融合了最新的现场总线技术、嵌入式软件技术、先进控制技术与网络技术,推出的新一代基于网络技术的控制系统。WebFieldECS.100控制系统采用新型的网络化结构,突破了传统控制系统的层次模型,实现了与多种总线的兼容以及与第三方异构系统的统一综合集成。WebFieldECS.100基于网络技术的控制系统,真正实现了工业自动化系统的网络化、智能化、数字化。

1.2国内中小型化工工程自动化的现状

我国化工产业95%以上是中小型企业,随着国外大型化工企业相继进入我国,这些中小化工企业在市场竞争中已处于十分不利的地位。我国化工产业必须进行新一轮产业结构调整,加速中小型企业自动化水平提升,集聚发展大型企业和化工园区,以提升我国化工产业在国际市场的整体竞争实力。

我国化工产业与世界化工产业差距甚大。据最新出版的《中国化学工业年鉴》介绍,2000年全国化学工业总产值为5812.48亿元,企业数量为12499家,平均每家企业产值只有4650万元,并散布在全国所有的省(市、自治区)。我国化工企业规模小,化工产品结构不合理,中低档产品较多,附加值低,没有形成产业链发展格局,市场竞争力差,不适应经济可持续发展要求,与国外化工产业的差距在lO~20年之间。近年来,国外大型化工企业纷纷进入我国市

燃烧控制系统的设计(DOC)

目录 一绪论...................................................................................................................................... 二燃烧控制系统的设计 2.1燃烧过程控制任务 2.2燃烧过程调节量 2.3燃烧过程控制特点 三燃料控制系统 ........................................................................................................................ 3.1燃料调节系统...................................................................................................................... 3.2燃料调节——测量系统...................................................................................................... 3.3给煤机指令.......................................................................................................................... 四600MW火电机组DCS系统设计 4.1 电源部分 4.2 通信部分 4.3 系统接地 4.4 软件部分 五结论................................................................................................................................... 参考文献...................................................................................................................................

过程控制系统习题答案

什么是过程控制系统?其基本分类方法有哪几种? 过程控制系统通常是指连续生产过程的自动控制,是自动化技术中最重要的组成部分之一。基本分类方法有:按照设定值的形式不同【定值,随动,程序】;按照系统的结构特点【反馈,前馈,前馈-反馈复合】。 热电偶测量的基本定律是什么?常用的冷端补偿方式有哪些 均质材料定律:由一种均匀介质或半导体介质组成的闭合回路中,不论截面和长度如何以及沿长度方向上的温度分布如何,都不能产生热电动势,因此热电偶必须采用两种不同的导体或半导体组成,其截面和长度大小不影响电动势大小,但须材质均匀; 中间导体定律:在热电偶回路接入中间导体后,只要中间导体两端温度相同,则对热电偶的热电动势没有影响; 中间温度定律:一支热电偶在两接点温度为t 、t0 时的热电势,等于两支同温度特性热电偶在接点温度为t 、ta和ta、t0时的热电势之代数和。只要给出冷端为0℃时的热电势关系,便可求出冷端任意温度时的热电势,即 由于冷端温度受周围环境温度的影响,难以自行保持为某一定值,因此,为减小测量误差,需对热电偶冷端采取补偿措施,使其温度恒定。冷端温度补偿方法有冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端温度校正法和补偿导线法。 为什么热电阻常用三线制接法?试画出其接线原理图并加以说明。 电阻测温信号通过电桥转换成电压时,热电阻的接线如用两线接法,接线电阻随温度变化会给电 桥输出带来较大误差,必须用三线接法,以抵消接线电阻随温度变化对电桥的影响。 对于DDZ-Ⅲ型热电偶温度变送器,试回答: 变送器具有哪些主要功能? 变送器的任务就是将各种不同的检测信号转换成标准信号输出。 什么是变送器零点、零点迁移调整和量程调整? 热电偶温度变送器的输入电路主要是在热电偶回路中串接一个电桥电路。电桥的功能是实现热电偶的冷端补偿和测量零点的调整。

直流自动控制系统B卷 薄涛

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 直流自动控制系统 试 卷(作业考核 线上) B 卷 学习中心: 忻州奥鹏 院校学号:T030163姓名 薄涛 (共 7页) 解: 先计算电动机电动势常数 220152 Φ0.127 V min/r 1500 nom nom a e nom U I R C n --?= ==? 开环系统的静态速降为 ()15(21)354.33 r/min 0.127 nom nom a rec op e e I R I R R n C C ∑+?+?= ===ΦΦ 满足调速要求所允许的静态速降为 ()0.11500 8.33 r/min 120(10.1) nom cl S n n D S ???= ==-- 第一题(15分) 有一V-M 调速系统,电动机参数为nom 2.5 kW P =,nom 220V U =,nom 15A I =, nom 1500 r/min n =,a 2R =Ω;整流装置内阻rec 1R =Ω,触发整流装置的放大倍数s 30K =。要求调速范围D =20,静差率S 10%,试求 1. 计算开环系统的静态速降op n ?;(3分) 2. 计算调速要求所允许的静态速降cl n ?;(3分) 3. 采用负反馈组成闭环系统,试画出系统的静态结构图;(3分)

采用转速负反馈系统的稳态结构图 1. 第二题(20分) 某调速系统如下图所示,已知数据为:电动机参数为 nom 30kW P=, nom 220V U=,nom 157.8A I=, nom 1000 r/min n=, a 0.1 R=Ω;整流装置内阻 rec 0.3 R=Ω,触发整流装置 的放大倍数 s 40 K=;最大给定电压* nm 12V U=,当主电路电流最大时,整定 im 45V U=。 系统的设计指标为:D=20,S=10%, 1.5 dbL nom I I =, 1.1 dcr nom I I =。 1. 画出系统的静态结构图;(4分) 2. 计算转速反馈系数;(3分) 3. 计算放大器放大倍数;(4分) 4. 计算电流反馈系数;(3分) 5. 当 20k R=Ω时,求 1 R的数值;(3分) 6. 计算稳压管的击穿电压 com U。(3分)

锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

毕业论文 锅炉燃烧过程控制系统设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

2014年工业自动控制系统装置制造业简析

2014年工业自动控制系统装置制造业简析 一、行业监管体制、主要法律法规及政策 (2) 1、行业主管部门及监管体制 (2) 2、主要法律法规及产业政策 (2) 二、行业概况 (3) 三、上下游产业链结构 (4) 四、行业竞争格局 (5) 五、影响行业发展的因素 (6) 1、有利因素 (6) (1)国家产业政策支持 (6) (2)通用机械行业的巨大需求 (7) 2、不利因素 (8) (1)行业标准欠缺、多为非标准化产品影响产业发展 (8) (2)通用机械行业转型升级的挑战 (8) 六、市场需求及变动趋势 (8) 1、市场需求情况 (8) (1)各行业技术改造带来的需求 (9) (2)国家政策及技术进步支持带来的需求 (9) (3)供需不对称带来的需求 (9) (4)传统产业的竞争带来的新需求比如汽车行业的带动 (10) 2、行业市场容量及其变动情况 (10) 七、行业风险 (12) 1、宏观经济风险 (12) 2、下游行业需求变化风险 (12)

一、行业监管体制、主要法律法规及政策 1、行业主管部门及监管体制 专用设备制造业的监管单位是工信部及其下属分支机构,该部门侧重于行业宏观管理,目前该行业尚未设立行业协会。公司产品不涉及须取得主管政府部门专门许可的项目。 2、主要法律法规及产业政策 (1)产业结构调整指导目录(2011年本)(2013年修正) 鼓励类:“十四、机械”之“4、数字化、智能化、网络化工业自动检测仪表与传感器,原位在线成份分析仪器,具有无线通信功能的低功耗智能传感器,电磁兼容检测设备,智能电网用智能电表(具有发送和接收信号、自诊断、数据处理功能),光纤传感器” (2)《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》之“三、重点发展方向和主要任务”之“(四)高端装备制造产业”:“5.智能制造装备产业。重点发展具有感知、决策、执行等功能的智能专用装备,突破新型传感器与智能仪器仪表、自动控制系统、工业机器人等感知、控制装置及其伺服、执行、传动零部件等核心关键技术,提高成套系统集成能力,推进制造、使用过程的自动化、智能化和绿色化,支撑先进制造、国防、交通、能源、农业、环保与资源综合利用等国民经济重点领域发展和升级。” (3)《高端装备制造业“十二五”发展规划》之“四、重大工程与

自动剪切生产线的PLC控制系统设计_王世红

第24卷第3期 青岛大学学报(工程技术版) V ol.24N o.3 2009年9月 JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY (E&T)Sep.2009 文章编号:1006-9798(2009)03-0013-04自动剪切生产线的PLC 控制系统设计 王世红a ,崔海荣b ,徐世许a ,张传林a (青岛大学a.自动化工程学院; b.软件技术学院,山东青岛266071) 摘要:为使自动剪切生产线设备协调运行,设计其控制系统。系统以可编程控制器 (PLC)为核心,还包括触摸屏、变频器、伺服驱动器/伺服电机等部件。送料长度在触摸屏 上设置,PLC 根据设定值计算出脉冲数后向伺服驱动器发送,控制伺服电机送料,从而实 现精确的伺服定位,其定位精度可达1m ?0.01mm 。 关键词:PLC;伺服驱动器/伺服电机;变频器;触摸屏 中图分类号:TP391.8文献标识码:A 收稿日期:2009-06-08 作者简介:王世红(1985-),男,山西省昔阳县人,硕士研究生,主要研究方向为计算机控制。 在工业生产过程中,自动剪切生产线应用十分广泛。它能将金属卷料加工成一定尺寸的板料,可实现自动开卷、定长送料和自动剪切,其生产效率高、适应性强,适合较大规模生产。但是传统的生产设备与系统多以机械为主,是电气液压或气动控制的机械设备[1],存在送料不够精确、生产效率低下等诸多不足,已不能满足所有的生产需要。随着工业水平的不断发展,生产设备已逐步地由手动操作改为能够进行大规模生产的自动控制。本文设计的PLC 控制系统,使用了伺服驱动装置,充分发挥其控制精度高、响应速度快和运行平稳等优点,有效地提高剪切的精度和效率,提升生产过程的自动化程度,具有十分广阔的应用前景。1 自动剪切生产线组成 自动剪切生产线由开卷机、送料机和剪切机3部分组成,如图1所示。 图1 自动剪切生产线 1) 开卷机包括开卷轴、保持器和弧形托起器。 开卷轴由变频器驱动的电动机带动,负责将卷料展 开。为了避免送料机工作时对已展开的卷料产生较 大的张力以及对机械设备造成损伤,开卷机先预放 一定长度的料,起到缓冲的作用。保持器在开卷机 转动时压住卷料,避免卷料松动。弧形托起器托起 已展开的卷料,避免其触地。 2) 送料机通过伺服驱动器/伺服电机装置带 动内部许多组压辊旋转,精确地给剪切机送料。另 外,这些压辊还能对卷料进行压平,使送到剪切机的 料更加平整。 3) 剪切机完成对送料的剪切,是整个生产线的最后一道工序。2 PLC 控制系统设计 2.1 系统的控制要求 1) 运行方式。开卷机、送料机和剪切机都具有手动/自动两种工作方式。采用自动工作方式时,系统将按预先设定的工艺流程不间断地循环工作;手动工作方式是在设备单动、调试和检修阶段使用[2]。

锅炉燃烧控制系统仿真

锅炉燃烧过程控制系统仿真 目的:通过该项目的训练,掌握串级控制、比值控制、前馈控制在锅炉燃烧过程控制系统的综合应用。 原理简述: 燃烧过程控制系统:燃油锅炉的燃烧过程控制主要由三个子系统构成:蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统以及炉膛负压控制系统。 1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供其他生产环节使用。一般生产过程中蒸汽的控制是通过压力实现的,后续环节对蒸汽的生产用量不同,反映在蒸汽锅炉环节就是蒸汽压力的波动。维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。 保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量,而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气的控制实现的。 因此,蒸汽压力是最终被控制量,可以根据生成情况确定; 燃料量是根据蒸汽压力确定的;空气供应量根据空气量与燃料量的合理比值确定。 2 、炉膛负压控制系统 锅炉炉膛负压过小时,炉膛内的热烟、热气会外溢,造成热量损失,影响设备安全运行甚至会危及工作人员安全;当炉膛负压太大时,会增加燃料损失、热量损失和降低热效率。 使外部大量冷空气进入炉膛,改变燃料和空气比值,

控制方案: 某锅炉燃烧系统要求对系统进行蒸汽压力控制。本项目采用燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统,并辅以炉膛负压控制的方案,控制系统框图如图所示。 已知控制系统传递函数: 燃料流量系统的数学模型:G(s)=s e s 31 122-+

空气流量模型:G(s)=s e s 21102-+ 引风量与负压关系模型:G(s)=s e s -+156 送风量对负压的干扰模型:G(s)=122 +s 并取: 燃料流量至蒸汽压力关系约为:G(s)=4 蒸汽压力至燃料流量关系约为:G(s)=1/4 燃料流量与控制流量比值:G(s)=2 空气流量与燃料流量比值:G(s)=1 实现步骤: 1、系统稳定性分析 作出伯德图,如果相角裕度Pm>0°或幅值裕度Gm>1,表示系统稳定。 (1) 燃料流量系统数学模型:G(s)=s e s 31122-+的伯德图: 空气流量数学模型G(s)=s e s 21102 -+的伯德图:

自动控制系统分类

1-3自动控制系统的分类 本课程的主要内容是研究按偏差控制的系统。为了更好的了解自动控制系统的特点,介绍一下自动控制系统的分类。分类方法很多,这里主要介绍其中比较重要的几种: 一、按描述系统的微分方程分类 在数学上通常可以用微分方程来描述控制系统的动态特性。按描述系统运动的微分方程可将系统分成两类: 1.线性自动控制系统描述系统运动的微分方程是线性微分方程。如方程的系数为常数,则称为定常线性自动控制系统;相反,如系数不是常数而是时间t的函数,则称为变系数线性自动控制系统。线性系统的特点是可以应用叠加原理,因此数学上较容易处理。 2.非线性自动控制系统描述系统的微分方程是非线性微分方程。非线性系统一般不能应用叠加原理,因此数学上处理比较困难,至今尚没有通用的处理方法。 严格地说,在实践中,理想的线性系统是不存在的,但是如果对于所研究的问题,非线性的影响不很严重时,则可近似地看成线性系统。同样,实际上理想的定常系统也是不存在的,但如果系数变化比较缓慢,也可以近似地看成线性定常系统。 二、按系统中传递信号的性质分类 1.连续系统系统中传递的信号都是时间的连续函数,则称为连续系统。 2.采样系统系统中至少有一处,传递的信号是时间的离散信号,则称为采样系统,或离散系统。 三、按控制信号r(t)的变化规律分类 1.镇定系统() r t为恒值的系统称为镇定系统(图1-2所示系统就是一例)。 2.程序控制系统() r t为事先给定的时间函数的系统称为程序控制系统(图1-11所示系统就是一例)。 3.随动系统() r t为事先未知的时间函数的系统称为随动系统,或跟踪系统,如图1-7所示的位置随动系统及函数记录仪系统。

当代工业自动化控制系统的集成信息平台设计

当代工业自动化控制系统的集成信息平台设计 摘要:目前,我国的国民经济在高速的发展,我国的工业在不断地完善,随着 我国工业化程度的发展,传统的手工工业和以老式机械控制为主的工业生产都会 耗费大量的人力物力,已经无法适应工业发展的需要。但是我国目前的自动化控 制系统在运营管理、软件规划等方面仍存在一些问题,特别是有关工业自动化控 制系统的集成信息平台设计,还存在很大的发展空间。针对上述背景,对当代工 业过程自动化控制系统的集成信息平台进行设计,为当代工业过程提供更多的技 术支持。 关键词:工业过程;自动化;控制系统;集成信息平台 引言 随着社会的发展和科技的进步,工业生产过程自动化越来越受到国家和民众 的重视。随着我国工业市场发展的越来越快,集成信息平台作为一种使用c语言 构件的分布式框架,在当代工业过程中发挥的作用也是十分显著的,可以有效推 动企业的信息化建设。 1控制系统的多元化 1.1现场总线的崛起 多年以来,工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动 单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等4代过程控制系统,当前我国工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系 统阶段。与早期的一些控制系统相比,DCS系统在功能和性能上有了很大进步, 可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制,但其仍然是一种模拟数 字混合系统,从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递, 仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。 现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表,使它们各自都具有数字计 算和通信能力,即所谓“智能化”,采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作 为联系的纽带,把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络,并按公开、规范的通信协议,使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实 现数据传输与信息交换,形成多种适应实际需要的控制系统。 1.2现场总线的新动向 长期以来的标准之争,实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一 代系统的发展,人们开始寻求新的出路,一个新的动向是从现场总线转向Ethernet,用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛 的网络技术,在IT领域已被使用多年,已有广泛的硬、软件开发技术支持,更重 要的是启用以太网作为高速现场总线框架,可以使现场总线技术和计算机网络技 术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用,国际上成 立了工业以太网协会,开展工业以太网关键技术的研究。 2当代工业自动化控制系统的集成信息平台硬件设计 2.1集中监控设计 为了将系统的各个功能有机结合在一起,使各个系统的作用得到最大化的发挥,因此设计了集中监控方式。集中监控方式的目的在于对工业生产过程中的全 部电气设备进行监控,以保证各个生产环节的有序进行。并且这种集中监控系统 运行简单,便于维修,以最小的投入实现各个设备的统一管理。

浅谈工业自动化控制系统中的智能控制

浅谈工业自动化控制系统中的智能控制 ——郝庆超 在自动化(automation)不断完善和发展的今天,自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的一个重要标准,而自动化的一个重要分支——工业自动化,更是生产型企业提高生产效率,稳定产品质量的重要手段。我国的自动化发展历程也经历了以“观测”为主的第一阶段,以“观测”并“人为反应”的第二阶段,已经逐渐进入到“自动测量自动反应”的第三阶段。这些进步,同时需要控制理论和实践的完善,智能控制(intelligent controls)作为现代控制理论基础上发展起来的新型控制理论,已经广泛应用于各个自动化领域,全自动洗衣机就是典型的智能控制自动化的例子。 一个控制系统包括控制器(controller)、传感器(sensor)、变送器(transmitter)、执行机构(final controlling element)、输入输出接口(I/0 interface)五部分组成。控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器,这样完成了一次正常的运算控制操作。 按照自动控制有无针对对象来划分,自动控制可分为“开环控制”和“闭环控制”。区分“开环控制”和“闭环控制”最直接的办法是看是否有最终对象的反馈,当然这个反馈不是人为直观观察的。例如向一个容器里加水,有水位测量设备,水位到达设定的高度,水龙头自动关断,这就是“闭环控制”;如需人为的看水是否到了设定的高度,而去人为的关水龙头,这就是“开环控制”。当然,智能控制,目标是不需要人为干预,所以,我们可以简单的认为“开环控制”是人为干预控制,不能完全体现智能控制的特点,所以在这里不去深究它。“闭环控制”按照执行机构的不同,可分为“状态闭环控制”和“调节闭环控制”。区分“状态闭环控制”和“调节闭环控制”的办法是看对执行机构的作用方式,如上例中,如果水龙头是开关两位的,在水位到达设定的高度,自动关断水龙头,则此为“状态闭环控制”;如果水龙头是可调节的,根据水位高度的不同,调节水龙头开度的大小,通过加水量的不同,让水位保持平衡,此为“调节闭环控制”。 目前工业自动化控制中,“状态闭环控制”多用于保护类控制,例如汽机的ETS,锅炉的MFT,化工的ESD,水泵保护等等。其优点是反应比较快,控制器本身不需要复杂的计算,通过逻辑运算基本可以实现;其缺点是一旦收到的反馈信号为假信号,则按照假信号进行动作,工程上多称之为“误动”。由于动作迅速(一般是以“毫秒”为单位进行计算),所以一旦误动产生,无法在执行之前或之中做出人为反应处理,只能事后补救,而一些重要的保护一旦产生误动,其影响和损失都是比较大的。针对这个问题,根据现场“状态闭环控制”的重要性和损失性,需要将反馈信号进行品质判断处理,判断出信号的真实性,如果是假信号,则保持原信号不变,不触发执行机构工作,避免误动。而且几乎所有的“状态闭环控制”都有是否允许执行的开关,即联锁按钮。联锁按钮可根据实际情况,屏蔽控制内容,这样就可以部分的对其进行提前控制,把误动的可能性减到最低。 “调节闭环控制”相对“状态闭环控制”要复杂一些,需要控制器进行复杂的运算,计算出输出的结果给执行机构,执行机构进而调节被调节对象。从时间上来讲,“调节闭环控制”是不间断的时时进行计算和输出,其周期决定于控制器的运算周期。“调节闭环控制”需要人为或通过系统计算给定一个被控制对象的理想的状态数值(给定值set value,简写为S),控制器会比较实际的被控制对象的数值(测量值practical value,简写P)与给定值之间的偏差,并计算出输出到执行机构的值(输出值output value,简写O)给执行机构,执行机构变化,使测量值改变,控制器再次比较测量值与给定值的偏差(以下简称偏差),进行下一循环的计算并输出。“调节闭环控制”一般常用的控制方式是“比例积分微分控制”即“PID控制”或“PID调节”。PID控制器就是根据偏差,利用比例(proportional)、积分(integration)、微分(differentiation)计算出控制量进行控制的。PID控制器问世至今已有近几十年的历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。很多盘装仪表控制器就具备很好的带有记忆功能的PID控制功能。“调节闭环控制”对控制系统中各个

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

文件编号:GD/FS-2931 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________ (操作规程范本系列) 循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制 的优化方法详细版 提示语:本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状 目前,国内中、大型循环流化床锅炉CFB (Circulating Fluidize Bed)投运数量越来越多,这些电厂一般采用DCS (Distributed Control System:分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟,而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉,目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑,只是稍加改动;另外基于国内电厂基建现状,多数机组都是在抢工期的情况下投运的,

所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂,循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段,系统中变量之间的耦合比较紧密,而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制,特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍,循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。 在机组基建调试期间,大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了,至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而,循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别,这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为

锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真 (2)

锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真 燃烧过程控制系统概述 燃烧蒸汽锅炉的燃烧过程主要由三个子系统构成:蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。[6]如图1是燃烧过程控制系统示意图,图2是原理方框图,图3是燃烧过程控制特点。 图1燃烧过程控制系统示意图

图2原理方框图 图3 燃烧过程控制特点 2.1蒸汽压力控制系统和燃料空气比值系统 燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是为后续的生产环节提供稳定的压力。一般生产过程中蒸汽的控制是通过调节压力实现的,随着后续环节的蒸汽用量不同,会造成燃油蒸汽压力的波动,蒸汽压力的波动会给后续的生产造成不良的影响,因此,维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。 保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃料产生的热量,而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气实现的。因此,各个控制环节的关系如下:蒸汽压力是最终被控量,根据生成量确定;燃料量根据蒸汽压力确定;空气供应量根据空气量与燃料量的比值确定。控制量如图4所示。图5为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统结构简图。图6为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图。

图4控制量示意图 图5燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图

图6燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图 2.2炉膛负压控制系统 所谓炉膛负压: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。大多数锅炉采用平衡通风方式,使炉内烟气压力低于外界大气压力,即炉内烟气负压,炉膛内烟气压力最高的部位是炉堂顶部。当炉负压过大时,漏风量增大,吸风机电耗,不完全燃烧损失、排烟热损失均增大。甚至使燃烧不稳定甚至灭火炉负压小甚至变为正压,火焰及飞灰将炉膛不严处冒出,恶化工作燃烧造成危及人身及设备安全。故应保持炉膛负压在正常范围内。[7] 保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。如果负压波动不大,调节引风量即可以实现负压控制;当蒸汽压力波动较大时,燃料用量和送风量波动也会很大,此时,经常采用的控制方法为动态前馈-反馈控制,如图4所示。前馈控制的基本概念是测取进入控制过程的干扰信号,在炉膛负压控制系统中,由于蒸汽压力波动较大时,燃料用量和送风量的波动会较大,所以通过测取引风量,就可以的到干扰信号,利用反应较快的动态前馈控制,就可以很好的减小干扰信

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法

编号:AQ-JS-09119 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 循环流化床锅炉燃烧过程自动 控制的优化方法 Optimization method for automatic control of combustion process in circulating fluidized bed boiler

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制 的优化方法 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科 学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状 目前,国内中、大型循环流化床锅炉CFB (CirculatingFluidizeBed)投运数量越来越多,这些电厂一般采用DCS(DistributedControlSystem:分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟,而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉,目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑,只是稍加改动;另外基于国内电厂基建现状,多数机组都是在抢工期的情况下投运的,所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂,循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段,系统中变量之间的耦合比较紧密,而且具有严重的非线性。

循环流化床锅炉热工自动控制,特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍,循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。 在机组基建调试期间,大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了,至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而,循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别,这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为什么许多循环流化床锅炉很多自动投不上、许多保护不敢投,从而造成循环流化床锅炉的运行人员数量多,劳动强度高,效率低下等,而且锅炉的运行也极为不稳定。这就给我们的制造厂、电厂及试验研究人员提出了一个课题:如何使DCS控制系统更加适合循环流化床锅炉。 循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点 循环流化床锅炉不同于煤粉炉,其控制回路多,系统比较复杂,

直流自动控制系统

自动控制系统 第一题 带有电流截止负反馈的单闭环调速系统,电动机参数为:U nom =220V ,I nom =32A ,n nom =1350rpm ,电枢电阻R a =0.66Ω,整流装置K s =30,电枢回路总电阻R ∑=0.8Ω,生产机械要求:调速范围D =30,静差率S ≤0.1 1. 画出系统静态结构图; 2. 求开环系统静态速降?n op ,调速要求所允许的静态速降?n cl ; 3. 当给定电压U n *=10V 时,n =n nom ,求闭环系统开环放大倍数K ,调节器的放大倍数K P ,速度反馈系数α; 4. 若截止电压U com =9V ,堵转电流I dbL =2.2I nom ,求电流反馈系数β,截止电流 I dcr 。 1) 2) 3) 当时,代入 nom nom a 220320.66 0.147V min/r 1350 e nom U I R C n Φ--?= =≈?nom op 320.8 174.15r/min 0.147e R I n C Φ∑???===nom cl (1) S n D n S ?= ?-nom cl 0.11350135 5r/min (1)30(10.1)27 S n n D S ??∴?= ===--* n 10V U =nom 1350rpm n n ==n U n α=100.0074V min/r 1350 n nom U n α*≈=≈?op cl 174.15 1133.835 n K n ?= -= -=?p s e K K K C αΦ ??=

4) 当电动机堵转时 或忽略R ∑ 第二题 转速、电流双闭环无静差调速系统,电动机nom 220V U =,nom 20A I =,nom 1000rpm n =,整流装置内阻rec 0.5R =Ω,电动机电枢电阻a 0.5R =Ω,电动机过载倍数2λ=,整流装置放大倍数s 24K =,系统最大给定电压、速度调节器的 限幅值与电流调节器的输出限幅值** nm im ctm 10V U U U ===。 1.求以下各量 (1)α= (2)β= (3)e C Φ= 2.当电动机在额定负载、额定转速下稳定运行时, 求如下各量: (1)*i U = (2)ct U = (3)n U = 3.电动机在额定状态下运行时,转速反馈线突然断开,求稳态时各量: (1)*i U = (2)i U = (3)ct U = (4)n = 4.当电动机发生堵转时,求系统稳态时如下各量: (1)*i U = (2)i U = p s 33.830.147 22.4300.0074 e K C K K Φα??∴= =≈??0n =*p s n com dbL p s () K K U U I R K K β ∑??+= +??1090.8 2.23222.4300.27/n com dbL p S R U U I K K V A β* ∑ +∴=-+= - ??≈nom dbr 9 33.330.27 U I A β = = =com dbL ()1090.27/2.232 n U U V A I β*++≈=≈?

工业自动化控制系统介绍

工业自动化控制系统 工业自动化控制系统一般用于监控生产流程或生产环境。这些自动化系统不断从生产线上的传感器接收连续数据(电荷耦和传感器相机),然后在通过客户专用的图像识别算法之前过滤这些数据。这些图像识别模块允许自动化系统识别生产过程中的不同状态。例如生产线上没有产品或者是存在缺陷的产品。这些信息被传送到主机。由主机控制加速或者减慢生产线速度,或在生产线上对特定部分生成产生阻碍。 图1显示了一个典型的工业自动化系统。包含有具有自主知识产权(IP)核的Altera器件,可以帮助减少开发所需的成本、增加设计的灵活性并且缩短工业自动化应用的开发周期。设计工程师还可以轻松的放置32位的Nios? 软核处理器于Cyclone?器件中,可以帮助他们灵活的实现应用中所需的外设功能。并达到所需要的内核性能。工程师可以灵活的配置系统的成本和性能,以获得一个低端、低成本的从系统或是一个在速度和外设需求上经过优化的高端的、高性能的系统。 图1.典型的工业自动化系统 注释 1. FIR = 有限脉冲响应 2. UART = 通用异步收发器 Cyclone器件能够在工业自动化系统中实现多种不同的应用。32位Nios嵌入式处理器可以作为控制器组件应用,减轻主机系统的任务。根据系统的要求实现各种接口控制系统,例如以太网媒体存储控制器(MAC)、局域网控制器(CAN)或是Profibus控制器。用Altera提供了IP来实现10/100M以太网媒体存取控制(MAC)和局域网控制器,更进一步的缩短了设计周期。Cyclone器件中的M4K M-RAM块可以实现缓冲器功能应用,并且应用Cyclone器件中的Altera的IP核可以实现FIR过滤器和UART功能,最终得到一个完整的工业自动化解决方案。设计工程师可以应用Altera的IP核结合Nios来加速他们的设计使他们可以花更多精力去关注在系统设计的其他部分。除此之外,将独立器件的功能集成到单一的Cyclone器件中还可以减少电路板上的独立器件的数量,减少开发时间,而且有效的降低了产品的成本。 Cyclone器件凭借其高效的器件结构在对成本敏感的工业应用中达到了性能和成本的统一。Cyclone系列器件和Altera的其一系列功能互补的产品和方案为工业应用的设计师提供了用超低价格来实现超高性能应用的可能性。

直流自动控制系统B卷谭树彬(2)

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 直流自动控制系统 试 卷(作业考核 线上) B 卷 学习中心: 院校学号: 姓名 (共 3 页) 第一题(15分) 有一V-M 调速系统,电动机参数为nom 2.5 kW P =,nom 220V U =,nom 15A I =,nom 1500 r/min n =,a 2R =Ω;整流装置内阻rec 1R =Ω,触发整流装置的放大倍数s 30K =。要求调速范围D =20,静差率S ≤10%,试求 1. 计算开环系统的静态速降op n ?;(3分) 2. 计算调速要求所允许的静态速降cl n ?;(3分) 3. 采用负反馈组成闭环系统,试画出系统的静态结构图;(3分) 4. 调整该系统,使* n 20V U =时转速1000 r/min n =,此时转速反馈系数应为多少(可认为* n n U U ≈)?(3分) 5. 计算所需放大器的放大倍数。(3分)

第二题(20分) 某调速系统如下图所示,已知数据为:电动机参数为nom 30kW P =,nom 220V U =,nom 157.8A I =,nom 1000 r/min n =,a 0.1R =Ω;整流装置内阻rec 0.3R =Ω,触发整流装置的 放大倍数s 40K =;最大给定电压* nm 12V U =,当主电路电流最大时,整定im 45V U =。系统的设计指标为:D =20,S =10%, 1.5dbL nom I I =, 1.1dcr nom I I =。 1. 画出系统的静态结构图;(4分) 2. 计算转速反馈系数;(3分) 3. 计算放大器放大倍数;(4分) 4. 计算电流反馈系数;(3分) 5. 当020k R =Ω时,求1R 的数值;(3分) 6. 计算稳压管的击穿电压com U 。(3分)

工业自动化控制系统

多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————我们人类每天的工作时间都有一定的限制,正常为8小时工作制,在有些工业生产领域,人工工作速度赶不上生产需要,但是机器可以不停歇的工作,能够大大提高生产效率。因而自动化控制系统的逐步完善也是社会发展的产物,接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其应用,希望能给您带来一定程度上的帮助。 1,过程自动化:石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理的自动化控制。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统,对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。 2,机械制造自动化:这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果,处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或

多年质保操作简单方便快捷————————————————————————————————————————————— 电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化控制系统。 3,管理自动化:工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理的自动化控制,是以信息处理为核心的综合性技术,涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集

基于PLC的自动灌装生产线控制系统设计与实现

基于PLC的自动灌装生产线控制系统设计与实现 【摘要】本文主要介绍基于欧姆龙CP1H PLC及组态王设计的矿泉水自动灌装控制系统。包括自动控制和手动控制,实现了清洗、灌装、封盖、包装、检测等功能。形成快速一体的自动灌装系统。另外,为了保证系统在出现意外故障时,能够得到很好的解决,系统还配置了急停开关等。对于检查出的不合格产品采用机械手将其移走。并运用组态王软件实现了对整个自动灌装系统的实时监控,可以更好的了解和修改生产工艺及控制程序。 【关键词】自动灌装;可编程控制器;CP1H;组态王 1 矿泉水灌装生产线基本结构及控制要求 1.1 生产线结构及工作过程 矿泉水自动灌装生产线的基本结构由清洗环节、灌装环节、封盖环节、包装环节、检测环节五部分组成。清洗环节是通过对回收回来的饮料瓶进行清洗,首先先向空瓶子里注入专门的清洗液,对瓶子进行清洗、消毒,然后通过倒瓶机将清洗液倒出,再将清洗好的空瓶子通过传送带送至灌装环节。灌装环节是PLC 控制电磁阀将气压导通从而控制气压阀对瓶子进行灌装,当液位高度达到标准后气压阀停止灌装,灌装口将灌装后的瓶子放下,再由传送带将瓶子送往下一个加工环节。封盖环节固定架将瓶盖放到瓶子口使得瓶盖的螺纹与瓶口的螺纹重合,通过传送带测壁的摩擦链将瓶子旋转,将瓶盖旋紧,实现封盖。包装环节是由两个固定包装纸的轴组成的,当瓶子被送至包装位置的时候,包装带将一端粘合在瓶子的侧壁,然后旋转瓶身,让包装纸缠绕在瓶身上,缠绕一周后包装纸切断,包装纸的另一端固定粘合到粘合处,包装环节结束。最后加工后的产品经过检测环节的感光传感检测不良,其中包括瓶身外部损伤、瓶盖封装不良、包装不良、灌装液位不良等等,最后机械手会将不合格的产品移至指定区域,合格的产品进行装箱,至此整个加工过程结束。 1.2 控制要求 自动灌装生产线需要设计手动和自动两种工作模式。手动模式用于设备的维护保养,调试和计数统计的复位,自动模式下允许启动生产线的正常运行。并实现下面功能: (1)急停功能 当设备发生故障或人员伤亡时,按下急停按钮,停止设备的运行所以要求在每一个生产环节都要设有急停按钮,且直接作用于电源。 (2)手动模式

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