熔盐炉温度控制系统的设计

合集下载

加热炉温度控制系统设计

加热炉温度控制系统设计

加热炉温度控制系统设计一、引言加热炉是一种常见的工业设备,用于将物体加热至一定温度。

在许多工业过程中,加热炉的温度控制至关重要,它直接影响到产品的质量和生产效率。

因此,设计一个稳定可靠的温度控制系统对于提高工业生产的效益十分重要。

本文将介绍一个基于控制理论的加热炉温度控制系统的设计。

二、控制系统设计原理1.温度传感器:温度传感器是测量加热炉内部温度的重要组成部分。

常用的温度传感器包括热电偶和热敏电阻。

传感器将温度信号转换为电信号,并将其发送给控制器。

2.控制器:控制器接收温度传感器发送的信号,并与设定值进行比较。

根据比较结果,控制器将控制信号发送给加热器以调整加热功率。

控制器通常使用PID控制算法,它根据偏差、积分和微分项来计算控制信号。

3.加热器:加热器是加热炉温度控制系统中的执行器。

根据控制信号,加热器可以调整加热功率,从而控制加热炉的温度。

三、温度传感器选择温度传感器的选择对于温度控制系统的性能至关重要。

常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

在选择传感器时需要考虑以下因素:1.测量范围:根据加热炉的工作温度范围选择合适的传感器。

不同的传感器有不同的工作温度范围。

2.精度:传感器的精度对于控制系统的准确性非常重要。

一般来说,热电偶的精度比热敏电阻高。

3.响应时间:加热炉温度的变化通常需要快速响应。

因此,传感器的响应时间也是一个重要的考虑因素。

四、控制器设计1.控制算法选择:常见的控制算法有比例控制、积分控制和微分控制。

PID控制算法结合了这三种控制算法,被广泛应用于温度控制系统。

2. 参数调节:根据具体的应用场景和系统性能要求,需要对PID控制器进行参数调节。

常见的调节方法有Ziegler-Nichols方法和临时增减法。

3.控制信号输出:控制信号输出给加热器,影响加热功率。

一般来说,控制信号越大,加热功率越高,温度升高的速度越快。

五、系统测试和优化完成控制系统的设计后,需要进行系统测试和优化。

熔盐加热炉的结构设计和熔盐过热的研究

熔盐加热炉的结构设计和熔盐过热的研究

盐过 热 的原 因进行 了研 究 ,探讨 了炉体 结构设 计 的准 则和 防止 熔盐过 热 的方 法 ,最后 给 出了
因熔盐过 热造 成 炉管损 坏 的修 复方 法。
关键 词 熔盐 加 热炉 结 构设计 熔盐过 热 损坏 修 复 硝 酸 盐
中图分 类号
T 11 Q 1 . 2
S r t eD e i n o o t n Sa tFur c nd St y o t uc ur sg fM le l na e a ud f
不 能偏斜 ,否 则燃烧 火焰 会产 生偏斜 。造 成舔 管现
熔 盐加热 炉 的构造是 盘 管式 ,即熔 盐在 环绕 炉 身 的螺 旋盘 管 中流动 。热源 有燃煤 、燃 油 、燃 气和 电加热 等形式 。炉型有 圆筒 形和方 箱形 两种 。整个 炉 子 主要 由炉体 和燃烧 系统 两部分 组成
黑色 固体 ,下 部 密 实 、上 部 疏 松 ,其 主要 成分 如
表 1 示 所
表 1 熔盐分解 固体产物
分 子 式 质量 百 分 比 ( 分 子 式 质量 百分 比( %) %)
Si 0, FeO3 2 AiO3 2 0_0 3 2.6 3 10 .0 Ca O K, 0 NaO , 08 .0 2 2 2.3 2 9 0.6
熔 盐加 热 炉 的出 口温度 ,以免 熔盐 Байду номын сангаас温 度过 高 。温
汪琦 ,男 ,1 6 年生 ,硕士 ,高级工程师 。上海市 ,2 0 4 。 91 00 2
化 工装备技 术 度超 过 6 0 o后 ,熔 盐与 钢材 会发 生强 烈反 应 。熔 0 C
第 3 卷 第 5期 3
即关 闭 ,切断 进入熔 盐加 热炉 的燃料 。同时 为 了保

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计概述加热炉是工业生产中常见的设备之一,其主要作用是提供高温环境用于加热物体。

为了确保加热炉的稳定性和安全性,需要设计一个可靠的温度控制系统。

本文将介绍一个基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的加热炉温度控制系统设计方案。

系统设计原理在加热炉温度控制系统中,PLC作为核心控制器,通过监测温度传感器的输出信号,根据预设的温度设定值和控制策略,控制加热炉的加热功率,从而实现对加热炉温度的稳定控制。

以下是系统设计的主要步骤:1.硬件设备选择:选择适合的温度传感器和控制元件,如热电偶、温度控制继电器等。

2.PLC选型:根据实际需求,选择合适的PLC型号。

PLC需要具备足够的输入输出点数和计算能力。

3.传感器连接:将温度传感器接入PLC的输入端口,读取实时温度数据。

4.温度控制策略设计:根据加热炉的特性和工艺需求,设计合适的温度控制策略。

常见的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。

5.控制算法实现:根据温度控制策略,编写PLC程序,在每个采样周期内计算控制算法的输出值。

6.加热功率控制:使用控制继电器或可调功率装置,控制加热炉的加热功率。

7.温度反馈控制:通过监测实际加热炉温度和设定值之间的差异,不断修正加热功率控制,使加热炉温度稳定在设定值附近。

系统硬件设计基于PLC控制的加热炉温度控制系统的硬件设计主要包括以下几个方面:1.温度传感器:常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

根据加热炉的工艺需求和温度范围,选择适合的温度传感器。

2.PLC:选择适合的PLC型号,根据实际需求确定PLC的输入输出点数和计算能力。

3.控制继电器或可调功率装置:用于控制加热炉的加热功率。

根据加热炉的功率需求和控制方式,选择合适的继电器或可调功率装置。

4.运行指示灯和报警器:用于显示系统的运行状态和报警信息。

PLC程序设计PLC程序是基于PLC的加热炉温度控制系统的关键部分,其主要功能是实现温度控制算法。

自动化熔盐化盐系统

自动化熔盐化盐系统

自动化熔盐化盐系统自动化熔盐化盐系统是一种用于实现盐的熔化和溶解过程的自动化设备,它可以广泛应用于化工、冶金、能源等领域。

该系统通过自动化控制和监测,能够实现盐的精确熔化和溶解,提高生产效率和产品质量。

一、系统组成自动化熔盐化盐系统由以下几个主要组成部份构成:1. 熔盐炉:熔盐炉是整个系统的核心部件,用于将固态盐料加热至熔点并保持在一定温度范围内。

熔盐炉通常由耐高温材料制成,具有良好的隔热性能和耐腐蚀性能。

2. 控制系统:控制系统是自动化熔盐化盐系统的大脑,用于监测和控制熔盐炉的温度、压力、流量等参数。

控制系统通常由PLC(可编程逻辑控制器)和触摸屏组成,操作简便、稳定可靠。

3. 加热装置:加热装置用于提供熔盐炉所需的热能,常见的加热方式包括电加热、燃气加热等。

加热装置应具备高效、节能、安全可靠的特点。

4. 冷却系统:冷却系统用于控制熔盐炉的温度,防止温度过高导致设备损坏。

冷却系统通常由水冷却器、冷却水泵等组成,能够快速降低熔盐炉的温度。

5. 监测装置:监测装置用于实时监测熔盐炉的温度、压力、流量等参数,并将监测数据传输给控制系统进行处理。

监测装置应具备高精度、高稳定性的特点。

6. 输送系统:输送系统用于将熔盐从熔盐炉中输送至下游工艺设备,常见的输送方式包括螺旋输送机、气力输送等。

输送系统应具备高效、稳定的特点。

二、系统工作原理自动化熔盐化盐系统的工作原理如下:1. 加热阶段:首先,将固态盐料加入熔盐炉中,然后通过加热装置提供热能,使盐料逐渐升温。

在加热过程中,控制系统实时监测熔盐炉的温度,并根据设定的温度曲线控制加热装置的工作状态,以实现盐料的均匀加热。

2. 熔化阶段:当盐料温度达到熔点时,固态盐料开始熔化成液态盐。

在熔化过程中,控制系统会根据设定的熔化速度控制加热装置的功率,以保证盐料的熔化速度和熔化温度的稳定性。

3. 溶解阶段:熔化完成后,控制系统会根据设定的溶解时间和溶解温度控制输送系统的运行,将熔化的盐料输送至下游工艺设备中进行溶解。

自动化熔盐化盐系统

自动化熔盐化盐系统

自动化熔盐化盐系统自动化熔盐化盐系统是一种先进的技术,用于将固体盐转化为液态盐的过程。

该系统利用自动化控制技术,实现了盐的熔化和溶解过程的自动化操作,提高了生产效率和产品质量。

一、系统概述自动化熔盐化盐系统主要由以下几个部分组成:1. 熔盐设备:包括熔盐炉、加热器和冷却器等设备,用于将固体盐加热至熔点并冷却成液态盐。

2. 控制系统:包括PLC控制器、触摸屏和传感器等设备,用于监测和控制熔盐过程的温度、压力和流量等参数。

3. 输送系统:包括输送带、输送管道和泵等设备,用于将固体盐输送至熔盐设备,并将液态盐输送至生产线或储存罐等目的地。

二、系统工作原理自动化熔盐化盐系统的工作流程如下:1. 固体盐进料:通过输送带将固体盐输送至熔盐炉,控制系统监测并记录进料量。

2. 盐的加热:熔盐炉中的加热器将固体盐加热至熔点,控制系统实时监测并调节加热温度。

3. 盐的熔化:固体盐在加热过程中逐渐熔化成液态盐,控制系统监测并记录熔化时间。

4. 盐的冷却:冷却器将熔化的盐冷却至所需温度,控制系统实时监测并调节冷却温度。

5. 盐的输送:泵将液态盐输送至生产线或储存罐等目的地,控制系统监测并记录输送流量。

6. 系统监控:控制系统通过触摸屏显示熔盐过程的温度、压力和流量等参数,并提供报警功能,确保系统的安全运行。

三、系统特点自动化熔盐化盐系统具有以下几个特点:1. 高效节能:系统利用先进的加热和冷却技术,提高了能源利用效率,降低了能源消耗。

2. 稳定可靠:系统采用PLC控制器和传感器等设备,实现了对熔盐过程的精确控制和实时监测,确保系统的稳定运行。

3. 自动化操作:系统实现了对熔盐过程的自动化操作,减少了人工干预,提高了生产效率和产品质量。

4. 数据记录:系统能够记录熔盐过程的温度、压力和流量等参数,为生产过程的分析和优化提供了数据支持。

5. 安全环保:系统在设计和运行过程中考虑了安全和环保要求,采取了相应的措施,确保了生产过程的安全和环保性。

电加热炉温度控制系统设计

电加热炉温度控制系统设计

电加热炉温度控制系统设计摘要:1.引言电加热炉广泛应用于金属加热、熔化、回火等工艺过程中,其温度控制对产品质量的稳定性和一致性具有重要影响。

因此,设计一套高效可靠的电加热炉温度控制系统对于提高生产效率和节约能源具有重要意义。

2.系统结构设计电加热炉温度控制系统主要由传感器、控制器、执行器和人机界面组成。

传感器用于实时感知电加热炉内部温度变化,控制器根据传感器数据进行温度控制算法的计算,执行器根据控制器输出的控制信号调节电加热炉的供电功率,人机界面用于显示和操作温度控制系统。

3.温度传感器设计温度传感器一般采用热电偶或热电阻器进行测量,其工作原理基于材料的温度和电阻之间的相关性。

在电加热炉温度控制系统中,传感器应具有快速响应、精确稳定的特性,选择合适的传感器材料和安装位置对于准确测量温度值至关重要。

4.控制器设计电加热炉温度控制系统常用的控制器包括PID控制器和模糊控制器。

PID控制器基于比例、积分和微分三个部分的线性组合,能够根据系统的误差进行相应的调节,具有简单可靠的特点。

模糊控制器基于模糊逻辑推理,能够根据模糊规则进行决策,适应性强。

选择合适的控制器取决于电加热炉的温度调节需求和实际使用场景。

5.执行器设计电加热炉的供电功率调节通常通过调整炉内的电阻或使用可调电压/电流源实现。

执行器的设计应考虑到功率调节的精度和响应时间等因素,确保控制系统能够快速准确地调节电加热炉的供电功率,实现温度控制目标。

6.人机界面设计温度控制系统的人机界面一般包括温度显示、参数设置、报警显示和历史数据查询等功能。

界面设计应简洁明了,易于操作,提供必要的温度控制信息和报警提示,方便操作员进行实时监测和调节。

7.系统安全与优化温度控制系统应考虑到系统的安全性和优化性能。

安全性包括对系统故障的检测和处理,例如传感器异常、控制器故障等;优化性能包括对温度变化的快速响应和精确控制,例如减小温度波动、提高温度稳定性等。

8.结论本文基于电加热炉温度控制系统设计原理和方法进行了综合考虑,针对不同的温度控制要求给出了相应的解决方案。

自动化熔盐化盐系统

自动化熔盐化盐系统

自动化熔盐化盐系统自动化熔盐化盐系统是一种用于熔盐和化盐过程的自动化控制系统。

该系统通过采用先进的仪器设备和智能化控制技术,实现了对熔盐和化盐过程的全面监测和精确控制,提高了生产效率和产品质量。

系统组成及工作原理:1. 主控制模块:该模块是系统的核心部分,通过与其他模块进行通信和数据交换,实现对整个系统的集中控制和监测。

主控制模块采用先进的PLC(可编程逻辑控制器)技术,具有高可靠性和灵活性,能够根据工艺要求进行自动调节和优化。

2. 温度控制模块:该模块用于监测和控制熔盐和化盐过程中的温度变化。

通过传感器实时采集温度数据,并将数据传输给主控制模块进行处理。

主控制模块根据设定的温度范围和工艺要求,自动调节加热器和冷却器的工作状态,以保持温度在合适的范围内。

3. 流量控制模块:该模块用于监测和控制熔盐和化盐过程中的流量变化。

通过流量传感器实时采集流量数据,并将数据传输给主控制模块进行处理。

主控制模块根据设定的流量范围和工艺要求,自动调节泵和阀门的工作状态,以保持流量在合适的范围内。

4. 压力控制模块:该模块用于监测和控制熔盐和化盐过程中的压力变化。

通过压力传感器实时采集压力数据,并将数据传输给主控制模块进行处理。

主控制模块根据设定的压力范围和工艺要求,自动调节压力控制阀的开度,以保持压力在合适的范围内。

5. 数据采集与分析模块:该模块用于采集和分析熔盐和化盐过程中的各项数据。

通过传感器实时采集温度、流量、压力等数据,并将数据传输给主控制模块进行处理和存储。

主控制模块可以对数据进行实时监测和分析,以便及时调整系统参数和工艺流程。

6. 报警与故障诊断模块:该模块用于监测系统运行状态,及时发现并报警系统的异常情况。

主控制模块可以根据设定的报警条件和故障诊断规则,对系统进行实时监测和诊断。

一旦发现异常情况,系统将自动发出警报,并提供相应的故障诊断信息,以便操作人员及时采取措施。

系统特点及优势:1. 高度自动化:自动化熔盐化盐系统采用先进的控制技术和仪器设备,实现了对熔盐和化盐过程的全面自动化控制,减少了人工干预,提高了生产效率和产品质量。

熔盐炉加热系统

熔盐炉加热系统

熔盐炉加热系统摘要:熔盐炉加热系统实现了计算机操作、监控和管理的自动化控制。

以高温熔盐作为碱蒸发热源,取代传统的用火直接加热的操作过程,满足了降膜法烧碱浓缩工艺对燃料的严格要求。

熔盐降膜法工艺值得在氯碱行业推广。

关键词:烧碱熔盐炉自控化工应用根据我公司(华泰重化工股份有限公司)3#装置使用的瑞士伯特拉姆斯公司熔盐加热系统,现将使用该系统过程中所需要掌握的知识点通过实践总结以下内容。

一、供热工作原理要了解熔盐炉的控制系统首先就需要先熟知熔盐炉供热系统的工作原理(如下图1-1所示)图1-1二、燃烧控制3#装置燃气熔盐炉采用瑞士伯特拉姆斯公司提供的燃烧器,,燃烧器采用全自动控制,PID比例调节。

控制过程:风机启动,开大风门吹扫→减小风门点火→点火完毕后,点火枪熄灭→PID 调节,正常运行→停炉,风机及电磁阀停止工作→停炉后,→如点火失败或运行不正常,自动停炉报警。

三、烟风道系统熔盐炉烟气从壳体下部排烟口排出后,进入烟气管道,与空气预热器换热降温后进入烟囱排空;同时,空气由风机打入空气预热器,加热后进入燃烧器助燃。

四、控制系统熔盐温度的控制:根据熔盐炉出口的温度对燃烧器大小火的控制,以实现熔盐炉出口温度的恒定。

空管预热控制:燃烧器采用瑞士伯特拉姆斯公司制造的燃烧器,该燃烧器具有大小可调的燃烧量,在空管预热时,只采用最小量燃烧,同时对熔盐炉的上下及内、外盘管都设点进行联锁,一旦有一个点的温度超过上限设定时,即停燃烧器,当回到下限设定值以下时,才能启动燃烧器,只有当全部的点温度都在上限设定值以下时,燃烧器小量才能工作。

联锁:在熔盐炉运行过程中,必须保证整个系统的每个设备都是正常工作。

一旦出现哪个设备的哪个参数出现不正常的变动,即进行停炉,并报警,以确保整个系统的安全运行。

联锁条件有:a熔盐泵启动条件:内盘管、外盘管温度>230℃;熔盐槽液位正常润滑油泵运行;熔盐槽盐温>180℃b熔盐槽保护条件(与熔盐泵联锁,有一参数异常即停泵);熔盐槽温度>180℃熔盐槽液位>minc加热炉保护条件(一旦有异常,停燃烧器)氧含量>min②燃烧空气压力>min③烟气风门调节阀打开④天然气泄漏检测⑤天然气调节阀和空气一次气调节阀、空气二次气调节阀故障报警⑥熔盐泵电流>100A熔盐加热系统的调试1启动熔盐炉系统步骤a启动风机,并检查风门位置是否关闭。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课程设计题目熔盐炉温度控制系统的设计学院自动化学院专业自动化专业班级姓名指导教师邓燕妮2015 年 1 月10 日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:邓燕妮工作单位:自动化学院题目: 熔盐炉温控制系统的设计初始条件粒碱生产的工艺流程图如下成品液碱(质量分数为50 %) 通过两段降膜蒸发浓缩为质量分数为99 %的熔融碱,再进一步通过负压闪蒸达到99. 5 %以上,送造粒塔造粒,形成直径小于1 mm 的颗粒碱,进行冷却、入仓库保管。

产品质量的关键是熔盐炉温度控制。

炉温是通过重油燃烧控制的。

设计控制系统使炉温维持在680±2℃。

要求完成的主要任务:1、了解粒碱生产工艺2、绘制熔盐炉温度控制系统方案图3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数4、撰写系统调节原理及调节过程说明书时间安排1月2日选题、理解课题任务、要求1月3日方案设计1月4-9日参数计算撰写说明书1月10日答辩指导教师签名: 2014 年 12 月 30 日系主任(或责任教师)签名: 2015年 1 月 20 日目录摘要 (1)1粒碱生产工艺介绍 (2)2控制系统 (2)2.1简单控制系统 (2)2.2比值控制系统 (2)3熔盐炉温度控制系统设计 (3)3.1熔盐炉温度控制系统工作原理 (3)3.2各环节的正反作用选择 (5)3.3控制器 (5)3.4传感器及变送器 (6)3.4.1温度传感器 (6)3.4.2 孔板流量计 (7)3.4.3温度变送器 (7)3.4.4差压变送器 (8)3.5执行器 (9)3.5.1电/气转换器 (9)3.5.2气动调节阀 (9)3.6调节规律选择 (10)3.7调节器参数整定 (10)4调节过程分析 (11)心得体会 (12)参考文献 (13)摘要由于熔融盐类热载体不爆炸、不燃烧、耐热稳定性好,其泄漏蒸汽无毒,传热系数是其他有机载体的2倍等优势,所以在需要低压高温的工业生产中经常被用到。

而熔融盐的温度需要很好地控制才能保证生产流程的顺利进行,所以熔盐炉温控制系统是粒碱生产工艺中至关重要的一环。

本文综合了简单控制和开环比值控制,构建了一个温度控制系统。

简单控制主要是通过调节重油的流量用来控制加热炉出口的熔盐温度,而增加比值控制是为了让燃料重油充分燃烧,既节省原料又减少烟尘对大气的污染。

关键字:熔盐炉、温度控制、比值控制、简单控制系统121粒碱生产工艺介绍粒碱生产装置是把原有的离子膜法生产的成品液碱(质量分数为50%)通过常用的两段降膜蒸发浓缩为质量分数为99%的熔融碱,再进一步通过负压闪蒸打到99.5%以上,送造粒塔造粒,形成直径小于1mm 的颗粒碱,进行冷却、自动包装、码垛、打包、入仓库保管。

此装置突出的特点是用熔融盐作为热载体,对液碱进行蒸发浓缩。

热载体温度要控制在680℃,传统热源不能提供如此高的温度,而在360℃以下,熔盐又会凝固,堵塞管路;温度过高,熔盐汽化,体积膨胀,管路破裂,造成重大危害。

因此,对熔融盐的控制系统要求十分严格。

2控制系统2.1简单控制系统所谓简单控制系统,是指由一个测量元件及变送器、一个控制(调节器)器、一个调节阀和一个被控过程(调节对象)组成,并只对一个被控参数进行控制的单闭环反馈控制系统。

图2-1为简单控制系统的典型框图。

图2-1 简单控制系统框图2.2比值控制系统实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统。

3在需要保持比值关系的两种物料中必有一种物料处于主导地位,称为主物料,气流量称为主流量,用1Q 表示;而另一种物料按主物料进行配比,在控制过程中随主物料而变化,因此称为从物料,其流量称为副流量,用2Q 表示。

比值控制系统就是要实现副流量随主流量成一定比值关系,满足如下关系式:12Q Q K比值控制系统有多种,如开环比值控制、单闭环比值控制、双闭环比值控制、变比值控制系统。

需根据控制精度及工艺要求选择合适的控制系统,本文用到的是开环比值控制,其系统构成如图2-2。

图2-2 开环比值控制系统构成 3熔盐炉温度控制系统设计3.1熔盐炉温度控制系统工作原理由粒碱生产工艺知,熔盐加热系统是对熔盐在高温加热后作为热载体在熔盐炉与用热设备之间进行加热循环的热传递体系。

所以在对熔盐炉进行温度控制的这个系统中,熔盐炉是被控对象,被加热的熔融盐出口温度是被控参数,重油的流量是控制变量,而风的流量是随重油流量变化的副流量。

图3-1为粒碱生产装置中熔盐炉温度控制系统工艺图。

1Q2Q图3-1 熔盐炉温度控制系统工艺图影响熔盐出口温度的的干扰有熔盐入口温度,熔盐流量,风的流量等。

若在干扰的作用下,熔盐的出口温度降低,温度检测变送器会立马检测到,然后把测量值反馈给控制器,与设定值比较后,做出相应的控制信号,去控制调节阀的开度,从而改变重油的流量,使出口温度尽快恢复到设定值。

同时,重油流量改变后,经比值控制系统,风的流量也做出相应调节,保证重油充分燃烧。

熔盐炉温度控制系统框图如图3-2所示。

图3-2 熔盐炉温度控制系统框图43.2各环节的正反作用选择从安全角度出发,重油流量调节阀在没有控制信号时,应该是全关的,所以调节阀1应选气开型,即正作用;对于被控对象熔盐炉而言,在重油流量增大后,熔盐出口温度会增加,所以是正作用;根据构成负反馈的条件,就是反馈环中需要奇数个反作用,所以调节器1应该是反作用。

同理,风流量调节阀应选气关型,即反作用;比值调节器则是正作用。

3.3控制器DDZ-III型仪表采用了集成电路和安全火花型防爆结构,提高了仪表精度,仪表可靠性和安全性,适应了大型化工厂,炼油厂的防爆要求。

它采用国际电工委员会(IEC)推荐的统一信号标准,现场传输信号为DC4-20mA,控制室联络信号为DC1-5V,信号电流与电压的转换电阻为250 。

这种信号制的主要优点是电器零点不是从零开始,而是从4mA开始,容易识别断电、电线等故障。

它采用集成电路,仪表的电路简化、精度提高、可靠性提高,维修工作量减少。

整套仪表壳构成安全火花型防爆系统。

DDZ-III型PID调节器框图如图3-3所示,其主要由输入电路、给定电路、PID 运算电路、自动与手动切换电路、输出电路及指示电路组成。

图中,调节器接收由温度传感器来的测量信号DC,在输入电路中与给定信号进行比较,得出偏差信号。

然后在PD与PI电路中进行PID运算,最后由输出电路转换为4-20mA直流电流输出。

56图3-3 DDZ-III 型调节器结构框图输入电路的首要任务是实现测量信号与给定信号的相减,得到偏差信号电压。

另外,由于DDZ-III 型仪表电路供电电压时DC+24V ,而电路中的运放在单电源+24V 供电时,输出不可能为负,但偏差是有正有负的,因此偏差信号的零点电压不能为0V ,必须在输入电路中进行电平移动,把偏差电压的电平抬高到以+10V 为起点变化的电压,这样后面的PID 运算电路就能够正常工作了,而输入电路采用差动输入方式,可以消除公共地线上的电压降带来的误差。

DDZ-III 型调节器的运算电路是PD 与PI 两个运算电路串联组成的。

调节器输出电路的首要任务是将PID 电路输出的电压转换为电流,同时还承担电平移动的任务。

3.4传感器及变送器3.4.1温度传感器由于本课设中要求温度控制在680℃附近,所以我们选择用热电偶做温度传感元件。

它能将温度信号转换成电动势信号,配以测量毫伏的指示仪表或变送器可以实现温度的测量指示或温度信号的转换。

具有性能稳定、复现性好、体积小、响应时间较小等优点。

不同材质的热电偶,其热电动势与热端温度的关系不同,用分度号来区别不同的热电偶。

其中,镍铬、康铜的灵敏度最高,而且680℃在它的测温范围内,而且价位适中,所以我们就选他作为本设计中的温度传感器。

镍铬-康铜分度号E 热电丝材料:正极Ni90%,Crl10% 负极Ni60%,Cu40%测温范围-200~+900℃特点:灵敏度高,价廉,可在氧化及还原气氛中使用。

3.4.2 孔板流量计HYG系列孔板流量计(又称节流装置、差压式流量计)是测量流量的差压发生装置,配合各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量。

孔板流量计节流装置包括环室孔板,喷嘴等。

孔板流量计节流装置与差压变送器配套使用,可测量液体、蒸汽、气体的流量,孔板流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等部门。

充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时,流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。

这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。

3051X高精度差压变送器具备EJA原装表所有功能,还扩展了一些实用功能。

旋转开关可PV值清零,顺时针增大,逆时针减小,可以1μA调整,也可大范围调整。

3.4.3温度变送器检测信号要进入控制系统,必须符合控制系统的信号标准。

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。

因此,热电偶、热电阻的输出信号必须经温度变送器转换成标准信号后,才能进入控制系统,与调节器等其他仪表配合工作。

本设计采用WZPB一体化温度变送器。

WZPB一体化温度变送器与工业热电78偶、热电阻配套使用,一体化温度变送器采用二线制传输方式(两根导线作为电源输入和信号输出的公用传线)。

一体化温度变送器将工业热电偶、热电阻信号转换成与输入信号或与温度信号成线性的4-20mA 、0-10mA 的输出信号。

一体化温度变送器可直接安装在热电偶、热电阻的接线盒内与之形成一体化结构。

WZPB 一体化温度变送器特点:超小型(模块φ44×18 )一体化,通用性强,二线制 4-20mA DC 输出。

传输距离远,抗干扰能力强。

冷端、温漂、非线形自动补偿。

测量精度高,长期稳定性好。

温度模块内部采用环氧树脂浇注工艺,适应于各种恶劣和危险场所使用。

一体化设计,结构简单合理,可直接替换普通装配式热电偶、热电阻。

机械保护 IP65。

采用热电偶温变,可免用补偿导线,降低成本。

液晶、数码管、指针等多种指示功能方便现场适时监控。

现场环境温度>70℃时,变送器和现场显示仪表可采用分离(隔离)式安装。

如条件不允许可采用延长保护管长度的方法以达到保护温度变送器的目的。

防爆等级: dIIBT4 、 dIIBT5 。

防护等级: IP54一体化温度变送器的输出为统一的4~20mA 信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。

也可按用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。

图3-4为温度变送器原理框图。

图3-4温度变送器原理框图3.4.4差压变送器3051X 高精度差压变送器主要性能和参数:(1)输出信号:4~20mA.DC,二线制。

相关文档
最新文档