压力控制系统
压力控制技术的国内外研究现状

压力控制技术:研究现状与应用展望1. 压力传感器技术国内外的压力传感器技术都已发展到一定水平,实现了高精度、高稳定性和快速响应。
薄膜应变技术、MEMS技术以及陶瓷材料的应用是当前传感器技术的热点。
同时,新型的压力传感器也在不断发展,如光纤压力传感器和红外压力传感器等。
2. 压力控制算法研究在压力控制算法方面,传统的PID控制算法仍然是最常用的方法。
然而,随着人工智能和机器学习的发展,许多新的控制算法也被应用到压力控制中,如模糊逻辑控制、神经网络控制和深度学习等。
这些算法能够处理复杂的非线性过程,提高压力控制的精度和稳定性。
3. 压力控制系统设计在压力控制系统设计方面,现代化的控制系统趋向于集成化、模块化和智能化。
此外,远程控制和监控技术也被广泛应用于压力控制系统中,使得系统的维护和调试更加方便。
4. 压力控制技术的应用压力控制技术在许多领域都有广泛的应用,如工业过程控制、航空航天、医疗设备、汽车工业等。
例如,在汽车工业中,压力控制技术用于控制燃油喷射、气瓶压力以及刹车系统等。
5. 压力控制技术的挑战与展望尽管压力控制技术已经取得了很大的进展,但仍面临一些挑战,如高精度控制、快速响应、稳定性以及适应复杂环境的能力等。
未来的压力控制技术将更加注重智能化、自适应和绿色环保。
6. 压力控制技术的发展趋势未来压力控制技术的发展趋势包括:更高精度的传感器和执行器、更先进的控制算法、物联网和云计算技术的应用、以及与其他先进技术的融合。
例如,将机器学习算法应用于压力控制,可以实现自适应的压力调节;将压力控制系统与工业物联网结合,可以实现远程监控和优化。
7. 压力控制技术的优缺点分析压力控制技术的优点包括:可以实现高精度、快速响应的压力调节;可以有效抑制压力波动,提高产品质量;可以远程监控和故障诊断等。
然而,压力控制技术也存在一些缺点,如对硬件和软件的要求较高、成本较高、以及在复杂环境下的稳定性问题等。
8. 压力控制技术的实际应用案例在实际应用中,压力控制技术已经取得了显著的成果。
压力控制系统调试

压力平衡系统调试项目压力平衡主要由压力传感器、压力控制器、流量计组成。
结构1 压力传感器调试压力传感器有两个气体压力检测口一个与大气相通<1>一个与反应管相通<2><1>直接空开、<2>通过PFA管与热偶管相连。
注意不要将两个接口接反,检验方法:可以用口对准其中一个吹气可以发现控制器检测值增大否则可能接反了。
2 流量计调试同时按“ENT”和“ ”进入参数设定模式。
(3秒以上)C03 值选为1流量计出气口要接到石英连接器上,即补气口(将原来排废管上的补气口堵上)。
3 压力控制器常按“set”ATU设为1时自整定,在设备连接好时进行补气时,将该值设定成1进行自整定(类似温度控制PID整定)OLH为限幅输出,一般设定为20%,(即在补气时流量计瞬时值不要超过10L/min)如果压力控制器变化太快可以将延时设置成五(DF)在STOP模式下边按SET边按R/S键4秒以上,进行工程技术模式:F00 MODE=128F21 INP=35 PGDp=0 PGSH=1000 SLH=1000F60 CMPS=0 ADD=10 BPS=3 BIT=4 INT=30系统调试压力控制器设定值500标示常压调试好的压力系统在炉门打开时,检测值PV应该是500。
如果有偏差可以通过调整PB值来设定在关闭炉门后,没有通反应气体压力检测值最好400 左右,当反应管内通入工艺瞬时总气量时,压力检测值要略低于设定值,这样才能发挥压力补偿作用。
例如:设定值为520,检测值最好能达到510左右(如果不能达到预期值,可以通过调整排废手动阀门改变排废量。
)检测值过大时可以开大阀门,检测值过小时调小排废量。
调试最终目的:工艺时使补气功能正常工作,达到反应管内压力稳定。
注意事项:1 补气量不能太大,最好不要超过10L/min,否则会引起反流。
2 补气量瞬时变化量不能太大或是太频繁这样会引起反应管内的反应气氛受到影响导致电阻不均匀。
液压缸压力控制系统

液压缸压力控制系统班级:**:**:1.构造简介自动控制原理图:2.系统简介:本设计是以气体或液体管道或容器中的压力作为被控制量的反响控制系统。
在许多生产过程中,保持恒定的压力或一定的真空度常是正常生产的必要条件。
很多化学反响需要在恒压下进展,为保持流量不变也常需要控制主压力源的压力恒定。
根据不同应用场合,压力控制可采用不同的方式。
当控制性能要求不高时,可采用比较简单的控制装置,如压力调节阀等。
对性能要求较高或生产过程比较复杂,宜采用压力控制系统。
压力控制系统的构造是闭环的,由压力传感器、压力控制器和被控对象组成。
本设计使用PID控制仪控制气罐压力,其根本构成如下:3.仪表选型:数显控制仪:型号:KH103-B主要技术参数:测量精度:±〔0.2%FS+1〕个字采样周期:≤0.5秒电源电压:85-240VAC功耗:<5W断偶或超量程:显示OPEN输入规格:热电偶:K 、S 、E 、J 、T 、B 、N热电阻:PT100、CU50、CU100线性电压:0-5V 、1-5V线性电流:0-10mA 、4-20mA4.仪表选择选择DDZ —Ⅱ(电动单元组合仪表)信号为统一标准0~10mA(DC)4.1调节器 DTL —321P=1~200% 积分时间Ti=0~200s微分时间Td=0~300s4.2伺服放大器、调节阀ZPE —1 电动伺服放大器 ZAZ 电动调节阀4.3差压变送器 DBC —4335.系统性能分析与调节器参数整定 5.1性能分析液位系统的输入信号,即主要扰动为用水量Q2的变化,取正常用水量Q2有20%的变化为输入信号。
未校正时其稳定误差,可由终值定理求出:不满足余差要求。
过渡时间ts 约为常数T 的3—4倍:Ts=(3—4)×18=(54—72)分钟>ts=4分钟不满足要求,必须参加校正,整定调节器参数。
5.2调节器参数整定一阶惯性环节,只需比例调节即可干扰作用下的闭环传递函数:校正后时间常数:cm mA L I K m /254.010==∆∆=其放大系数一般ts=(3—4) 现要求ts ≤4分钟 取 必须: 解得:由稳态误差公式: 二者取较大者:即 即调节器比例度:P ≤0.08=8% 4136.1184≤+⨯K p 5.10≥k p 7.8≥k p。
压力控制系统(PPT46张)

智能差压(压力)变送器
在普通压力传感器上增加微处理器 特点:具有远程通讯的功能,依靠手操通信器,用户可 在现场或控制室设定变送器各种参数,使用维护方便, 长期稳定工作,每5年才需校检一次。
以3051C 为例: 组成:传感膜头:被测压力--- A/D转换----数 字信号 电子线路板:对信号进行修正,线性化处理--D/A转换-- 4~20mA信号
1—低压室 2—高压室 3—测量元件(膜盒、膜片) 检测放大 机构 4—轴封膜片 5—主杠杆 6—过载保护片 7—静压调整螺钉 8—矢量机构 9—零点迁移弹簧 反馈 机构 10—平衡锤 11—量程调整螺钉 12—检测片(衔铁) 杠杆机构 13—差动变压器 14—副杠杆 15—放大器 16—反馈动圈 17—永久磁钢 18—电源 19—负载
电气式压力计 (1)测压原理:把压力转换为电阻、电容、电感 或电势等电量,从而实现压力的间接测量。 (2)特点:反应较快,测量范围较广、精度可达 0.2%,便于远距离传送。在生产过程中可以实 现压力自动检测、自动控制和报警。 (3) 适用场合:适用于测量压力变化快、脉动压力、 高真空和超高压的场合。 活塞式压力计:将压力转换成活塞上平衡砝码的重 量进行测量。
传感膜头 A/D转换器
传感膜头内存
电子线路板
微处理器
传感器线性化 重设量程 诊断 工程单位
温度 传感器 电容 传感器
修正系数 膜头信号
D/A 转换
数字 通信
通信 本机量程和 电子板内存 量程值 零点调整
手 操 器
3051C型智能变送器原理图
变送器组态信息
1-3
选择、安装与校验
1、压力表的选择
(1)仪表的类型 必须满足生产过程的要求,例如是否要求指示值的 远传或变送、自动记录或报警等;被测介质的性质 及状态(如腐蚀性强弱、温度高低、粘度大小、脏 污程度、易燃易爆等)是否对仪表提出了专门的要 求;仪表安装的现场环境条化,如环境温度、电磁 场、振动等。统筹分析这些条件后,正确选用仪表 类型,这是仪表正常工作并确保生产安全的重要前 提。
压力控制器原理

压力控制器原理
压力控制器是一种用于测量和控制系统中压力变化的装置。
它基于一个简单的原理,即通过感知系统中的压力变化,并根据设定的参数对其进行调节。
压力控制器通常由四个主要部分组成:压力感应器、控制阀、反馈回路和调节电路。
首先,压力感应器是压力控制器的核心组成部分。
它用于感知系统中的压力变化,并将其转化为相应的电信号。
压力感应器通常采用半导体或电阻式传感器,通过测量电阻值的变化来感知压力。
这样,当压力发生变化时,压力感应器会发出相应的电信号。
其次,控制阀是压力控制器中的关键组件之一。
它负责根据压力感应器传递的信号,控制系统中的流体流量,从而调整压力。
控制阀通常由一个电动机或电磁阀驱动,根据设定的参数来调节开关状态或阀门的开度,以达到所需的压力水平。
然后,反馈回路是压力控制器的另一个重要组成部分。
它用于监测系统中的压力,并将实际压力值与设定的目标值进行比较。
如果实际压力值偏离目标值,则反馈回路会发送信号给调节电路,以便对控制阀进行相应的调整。
最后,调节电路是压力控制器中的控制单元。
它接收来自反馈回路的信号,并根据设定的参数计算出需要调整的数值。
然后,调节电路将这个数值发送给控制阀,以使其按照设定的参数进
行相应的调整。
通过以上的工作原理,压力控制器可以实现对系统中的压力变化进行测量和调节。
它广泛应用于各种工业领域,如机械工程、石油化工、能源等,用于确保系统的安全运行和稳定性。
主变压力安全保护控制系统讲解

风机控制箱
➢交流接触器 ➢编号:KM175、KM185、 KM195、 KM1105、 KM1a5、 KM1b5、 KM264、 KM274、 KM275、 KM276、 KM277、 KM278 ➢功能:接通关断风机负载
风机控制箱
温湿度控制器控制器
编号:HT385 功能:通过控制柜内湿度控制柜内湿度 注:长按SET键显示5U1,按△或▽可增加减少温 度大小,按SET键显示5U2,按△或▽可增加减少 湿度大小,通过控制加热器EH1控制柜内湿度在合 理范围内。
散热片 冷却风扇
油枕 油箱
呼吸器
➢变压器由于负荷、气温的变化,尤文就不断变化, 从而油枕内的油位也随之变化,为了使潮气不进入 油枕使油劣化,将油枕与内装硅胶的干燥器(俗称 呼吸器)连通。 ➢硅胶对空气有很强的吸附作用,吸潮饱和后变为粉 红色。
硅胶更换注意事项
➢更换硅胶应在晴好的天气进行,并注意保持与带电部分 的安全距离。 ➢ 硅胶的装入量以占呼吸器容积的三分之二为宜。 ➢换下来的硅胶如何处理? ➢取下呼吸器时应将连管堵住,防止回收空气 。 ➢换上干燥的硅胶后,应使油封内的油没过呼气嘴并将呼 吸器密封。 ➢ 是否将重瓦斯信号改投信号?
有载调压
主变
气体继电器
➢又称瓦斯继电器,主变保护的一种装置,安装在油箱与 储油柜的连接管道中,当主变内部发生故障时(绝缘击穿、 匝间短路、铁芯故障、油箱漏油致使油面下降较多等情况) 产生的气体和油流迫使气体继电器动作,轻则发出报警信 号,重则使断路器跳闸,保护主变压器。
主 变
有载调压
断流阀
➢作用:主变内部发生火灾时排油注氮灭火装置动作,快 速排油,此刻断流阀自动切断油枕与本体油箱之间的油流, 防止“火上浇油”。 ➢是充氮灭火装置必不可少的重要组件,也是油浸电力变 压器理想的安全保护装置。 ➢断流阀由阀体、端盖、阀板、开关及控制手柄组成。阀 体上有接线盒、放气阀、观察窗
压力试验机控制系统使用说明书

压力试验机控制系统V3.0使用说明书目录第一章简介 (4)特点 (4)技术支持 (4)第二章压力试验机控制系统V3.0的安装 (5)软件安装要求 (5)软件安装与卸载 (5)安装 (5)卸载 (8)第三章界面功能说明 (10)一、界面概况 (11)主菜单 (11)用户管理 (11)创建用户 (12)更改用户 (14)更改密码 (16)数据通信设置 (16)外部数据连接 (17)试验曲线 (17)上传配置 (17)下传配置 (21)数据压缩 (22)数据备份 (22)数据还原 (23)工具栏 (24)状态栏 (24)新建试验 (24)具体操作 (26)压力试验机控制系统V3.0第一章简介压力试验机控制系统V3.0软件是运行在windows下的应用软件,该软件集成了数据采集自动控制和数据管理于一体。
特点1. 该软件根据国家的检定规定制相应的试验类型和试验方法。
2. 实时记录载荷-时间,变形-时间,位移-时间,载荷-延伸率, 应力-伸长率,应力-延伸率等试验曲线。
可是随时切换观察,任意放大缩小,实时高速采样。
3. 自动计算检定规要求的机械性能指标,自动记录保存试验数据和试验曲线。
4. 人机交互界面具有界面简洁、操作简单、设置灵活、结果直观、分析详尽、运行稳定。
技术支持试验测控系统V3.0软件提供了良好的技术服务,你如果在使用过程中有问题请与我们联系。
我们提供了一些常见问题的解决方法,软件、文档最新版本的下载等一系列服务,也可以拨打技术热线!技术支持:先生传真:04,85518915:00,85507067网址:.wxjltech.E-Mail: yinyong75163.第二章压力试验机控制系统V3.0的安装软件安装要求最低配置:主频1.8GHz、存512M,显存128M。
建议配置:主频P2.4GHz双核、存1GB, 显存256M。
操作系统:windows xp Service Pack3.0。
打印机:各种标准打印机。
压力模糊PID控制系统设计DOC

第一章工程设计概述1.1 论文设计的背景1.1.1 国内外工厂主蒸汽压力控制的简介及现状随着工厂锅炉机组越来越向着高参数、大容量的方向发展,对热工自动控制系统的控制品质的要求也越来越高。
从30年代起,锅炉控制中就采用了PID控制器。
目前,国内的锅炉燃烧控制仍然大多采用常规PID控制器,或者为了改善控制效果,加一些前馈控制。
控制方法远远落后于国外的控制技术,尤其是北欧国家和德国。
锅炉是经济发展时代不可缺少的商品,未来将如何发展,是非常值得研究的。
而这一切都离不开对压力控制系统的研究。
而国外一些发达国家在控制系统这方面的研究更是非常的重视,而且在高科技技术的背景下,更是取得了相当大的成果。
在国内无论是燃烧过程自动控制系统、汽包水位自动控制系统,还是主蒸汽压力自动控制系统等,主要都是采用各种类型的常规PID控制策略,也就是说PID控制在化工厂的大大小小的控制系统中仍占着主导地位。
多年来,虽然PID控制在化工厂热工过程控制中发挥了很大作用,在一些机组的某些控制系统上也有令人满意的控制效果,但是,由于PID算法本身的限制,在某些复杂对象上应用时,控制效果很不理想,甚至无法实现自动控制。
究其原因,主要是因为PID控制实施有效的前提是要有准确的被控对象模型。
当实际被控对象模型发生变化时,按照原被控对象模型进行参数整定的PID控制器的控制效果就很难保证了。
而且在实际的工程应用中,被控对象的模型往往是不精确的、时变的,有时甚至根本无法获得,这时采用常规的 PID控制就很难达到理想的控制效果。
也就是说面对越来越复杂的被控对象,常规PID控制己束手无策,要想获得好的控制效果,必须采用其它的控制策略。
英国科学家马丹尼E.H Mamdani首先应用模糊控制方法来控制用于试验的锅炉和汽轮机;美国德克萨斯州的某化工厂工业锅炉及所有蒸汽回路都采用了EXACT,蒸汽消费量减少了15%;在燃油锅炉上应用最优控制,自适应控制等现代控制技术的例子也有多次报道[1]。
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压力控制系统
摘要
所谓压力控制系统就是利用管道或容器中的介质压力作为被控制量,从而保证输出一个恒定的气压的反馈控制系统。
目前生产中应用的压力控制系统,主要以传统的PID控制算法为主。
但对于复杂的大型系统,其数学模型往往难以获得,传统的PID控制方式显得无能为力。
为适应复杂控制系统的控制要求,人们研究了很多智能控制方法,模糊PID控制便是其中之一。
本文主要研究了模糊PID控制及其改进方法在压力系统中的应用。
通过使用PID控制技术与模糊控制理论控制该压力系统,并利用MATLAB仿真软件对系统进行了仿真研究。
仿真研究的结果表明,参数自整定模糊PID控制可以在线调整PID参数,使控制系统的响应速度快,超调量减少,过渡过程时间大大缩短,振荡次数减少,具有较强的鲁棒性和良好的稳定性。
一.课题背景
随着过程控制的迅速兴起与蓬勃发展,其稳定、安全、高效、经济等优点十分突出,所以其应用也十分广泛。
而气压控制作为过程控制的重要一类,现今也是快速成为越来越重要的一种控制媒介,其理由为在气压缸之程序控制,气压控制提供了最逻辑的控制手段,应用在现今自动化的生产机器。
气压是一个日常生活中常常接触到的物理量,初中时我们就接触了大气压的应用。
在日常生活中,我们接触到的有气压计、抽水机、抽气机、打气筒、高压锅等等,在医学领域,最常见的有气压止血带、高气压消毒、血压计等等。
在工业上,如气体压缩机、离心压缩机、富气压缩机等等,而这些在石油化工行业中起到了举足轻重的作用。
1.2压力控制系统的发展状况
随着自动控制技术的发展,精密气压产生与控制技术的应用越来越广泛。
而传统的阀门控制器控制精度不够,运行速度缓慢,且价格昂贵,已不能满足这方面的要求。
出现了多变量PID神经元网络控制系统,电气比例阀气压控制系统,基于硅微控阀门的气压控制系统,模糊PID控制压力控制系统等一系列高科技的压力控制系统。
在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。
自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器,设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。
为了实现各种复杂的控制任务,首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来,组成一个有机的总体,这就是自动控制系统。
二.建立数学模型
2.1.1 数学模型的定义在各式各样的被控过程中,有的被控过程容易控制,而有些则很难控制,有些进行的慢,有些进行的快,要精确地描述被控过程的动态特性,离不开数学模型。
所谓数学模型就是描述被控过程在输入(控制输入与扰动输入)作用下,其状态和输出(被控参数)变化的数学表达式。
2.1.2 数学模型分类
(1)机理法机理法建模是根据生产过程中实际发生的变化机理,写出相
关的平衡方程。
(2) 测试法 测试法建模通过对被控过程输入、输出的实测数据进行数学处理后求得其数学模型。
3.1.3数学模型的建立及传递函数的确定
(1)电阻 气阻与电子线路中的电阻相似, 它具有电阻的串连特性, 它可以改变气体的流量, 而在它的两端产生压力降。
在流体成层流状态时, 气阻的大小与两端的压降成正比流过的流量成反比, 可表为 Q
p R △= (3.1) 式中: R 为气阻; p 为气阻两端的压降; Q 为气体质量流量。
在这里, 电磁阀和针孔阀的特性均表现为气阻,通常电磁阀、针孔阀均只有两个状态, 即开状态和关
状态, 开状态下气阻大小由式( 1) 决定, 当关闭时气阻为无穷大。
(2) 电容
在电子线路中, 电容的大小由使用它两端升高单位电压所需要增加的电量来表示。
气容在气路中的作用与电容在电路中的作用相似, 其值由升高单位气压所需增加的气体量表示, 即: dpc
dm C = (3.2)
式中: m 为气体质量; p C 为气室中的压力; C 为气容量。
对容积不变的固定气缸的气容, 在常温常压下,把所研究的工作介质看成理想气体, 根据气体状态方程式:
T mR pV ,= (3.3) 式中: p 为气室中的绝对压力; V 为气体体积; m 为气体质量; R 为气体常数; 若将气容的充气放气过程视为等温过程, 则得到
Tdn R Vdp '= (3.4) 则式( 2) 可以表示为 T
R V dpc dm C '== (3.5) 由上式可见, 当温度T 不变时, 气容量C 与气室的容积V 成正比, 由于固定气室的容积恒定, 因此固定气室的气容量为一恒值。
(3)流量控制阀
流量控制阀为一种执行机构, 它接受控制信号,并将其转换为相应的推杆直线位移, 以推动调节机构动作。
静态特性为
du
dQ K v = (3.6) 式中: u 为控制电压; Q 为介质流量。
动态特性为
1
+=
s T K G V V v (3.7) 综上锅炉传递函数 ()()()()1
12112221++++==S R A T T S T T s Q s P s G ρ△△ A 代表气缸横切面积 三.传感器、变送器的选择
3051C 型差压变送器
051C 型差压变送器是罗斯蒙特公司生产的,主要由测压元件传感器、测量电路和过程连接件等组成。
它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号
(4~20mADC),以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
该产品具有无可比拟的操作性能、灵活的CoPlanarTM 平台,而且可以升级,为压力测量技术创建了 一个新的标准,其性能指标保证了在不同工况下的精度和稳定性。
产品规格
3051CD 差压变送器 0.12-13800kPa 0.075% 电容式
输出:标准4-20mA 、 HART 协议数字信号或FF 协议数字信号
四.执行器的选择
产品名称:针形调节阀
产品型号: T42H
产品口径: DN20-100
产品压力: 0.6~10.0Mpa
产品材质:铸钢、不锈钢、合金钢等
产品简介:制造标准:中国GB、机械部JB、化工标准HG、美标API、ANSI、德标DIN、日本JIS、JPI、英标BS生产。
阀体材质:铜、铸铁、铸钢、碳钢、WCB、WC6、WC9、20#、25#、锻钢、A105、F11、F22、不锈钢、304、304L、316、316L、铬钼钢、低温钢、钛合金钢等。
工作压力
1.0Mpa-50.0Mpa。
工作温度:-196℃-650℃。
连接方式:内螺纹、外螺纹、法兰、焊接、对焊、承插焊、卡套、卡箍。
驱动方式:手动、气动、液动、电动。
上海好施阀门有限公司拥有全球最顶尖的生产设备和技术工程师,有能力按照各国标准以及各种行业标准生产制造优质阀门。
五.控制器选择
比例积分微分(PID)调节
由于实际微分器的比例度不能改变,固定为100%,微分作用也只在参数变化时才出现,所以实际微分器也不能单独使用。
一般都是和其它调节作用相配合,构成比例微分或比例积分微分调节器。
PID 控制器是一种线性控制器。
它根据给定值与实际输出值构成控制偏差,将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量,对被控制对象进行控制。
其 为比例系数; 为积分时间常数;为微分时间常数PID 调节中,有三个调节参数,就是比例度P 、积分时间、微分时间。
适当选取这三个参数值,就可以获得良好的调节质量
图3.15 PID 控制系统原理图
由分析可知,PID 三作用调节质量最好,PI 调节第二,PD 调节有余差。
纯比例调节虽然动偏差比PI 调节小,但余差大,而纯积分调节质量最差,所以一般不单独使用。
比例P
比例I
比例D
u(t)
y(t)
被控对象 f(t) + e(t)。