热工自动控制系统课程设计
工业锅炉热工控制系统-过程控制课程设计报告书
工业锅炉热工控制系统-过程控制课程设计报告书目录一、概述-----------------------------------------------------------------------2 1．1工业锅炉概述----------------------------------------------------------------21．2国内工业锅炉发展状况--------------------------------------------------------21．3国外工业锅炉发展状况--------------------------------------------------------21．4工业锅炉的调节任务----------------------------------------------------------2二、工业锅炉控制系统的基本任务和要求--------------------------------------------32．1给水控制系统----------------------------------------------------------------32．2过热蒸汽温度的调节系统------------------------------------------------------32．3燃烧调节系统----------------------------------------------------------------32．4锅炉的主要设计参数----------------------------------------------------------4三、工业锅炉自动控制系统方案的设计----------------------------------------------43．1给水控制系统----------------------------------------------------------------43．1．1 锅炉汽包给水控制对象的特点3．1．2锅炉汽包给水控制对象的动态特性3．1．3测量给水控制系统仪表的选择3．1．4给水控制系统的设计3．1．5给水控制系统的工作原理及SAMA图3．2过热蒸汽温度的调节系统-----------------------------------------------------103．2．1过热蒸汽温度的调节系统对象的动态特性3．2．3过热蒸汽温度的调节系统的设计3．2．4过热蒸汽温度串级控制系统的工作原理3．3燃烧调节系统---------------------------------------------------------------123．3．1燃烧调节系统的对象动态特性3．3．2测量燃烧调节系统仪表的选择3．3．3燃烧调节系统的设计3．3．4燃烧控制系统的工作原理及炉膛负压子系统的SAMA图四、锅炉的报警系统-------------------------------------------------------------17五、工业锅炉热工控制系统流程图-------------------------------------------------17六、设计小结-------------------------------------------------------------------18七、参考文献-------------------------------------------------------------------18八、附页-----------------------------------------------------------------------19一、概述1．1工业锅炉概述锅炉由汽锅和炉子组成。
加热炉过程自动控制系统的设计
加热炉过程自动控制系统的设计以下是一个加热炉过程自动控制系统的设计方案，详细描述了系统的组成、工作原理及控制策略：一、系统组成：1.传感器：用于检测加热炉的温度、湿度、压力、流量等参数。
2.执行器：负责控制加热炉的加热功率、燃料供给、风量等。
3.控制器：根据传感器信号，通过计算和判断，产生相应的控制命令，控制执行器的动作。
4.人机界面：提供对加热炉过程的监控、设置和操作功能，使操作员能够方便地对加热炉进行调试和控制。
二、工作原理：1.传感器采集加热炉的各项参数，并将数据传输给控制器。
2.控制器根据传感器数据进行计算和分析，将所需的控制命令传输给执行器。
3.执行器根据控制命令控制相应设备的动作，如调节加热功率、燃料供给量、风量等。
4.执行器调整加热炉的工作状态，使其达到预定的温度、湿度、压力、流量等参数。
5.人机界面可以通过可视化界面显示加热炉的运行状态和参数，操作员可以通过界面进行参数设置和调整。
三、控制策略：1.温度控制：根据加热炉的加热需求，设置温度控制器的目标温度，并通过加热功率的控制来调节温度，使其尽量趋近目标温度。
2.湿度控制：根据加热炉的加热需求，设置湿度控制器的目标湿度，并通过蒸汽量或喷雾量的控制来调节湿度，使其尽量趋近目标湿度。
3.压力控制：根据加热炉的加热需求，设置压力控制器的目标压力，并通过调节燃料供给量和风量的控制来调节压力，使其尽量趋近目标压力。
4.流量控制：根据加热炉的加热需求，设置流量控制器的目标流量，并通过调节燃料供给量和风量的控制来调节流量，使其尽量趋近目标流量。
5.故障诊断与安全保护：系统可以检测加热炉的异常状态和故障情况，并进行相应的故障诊断和安全保护措施，如当温度超过安全范围时，自动切断燃料供给等。
加热炉过程自动控制系统的设计
目录第1章绘制控制工艺流程图 (1)1.1 工艺生产过程简介 (1)1.2 加热炉的基本控制 (1)1.3 加热炉的单回路控制方案 (4)第2章节流装置的计算机辅助设计计算 (6)2.1 GB/T2624-93概述 (6)2.2 计算实例 (6)第3章调节阀口径计算 (11)3.1 调节阀的选型和口径计算 (11)3.2 计算实例 (12)结束语 (14)参考文献 (15)附录 (16)第1章绘制控制工艺流程图1.1 工艺生产过程简介在炼油化工生产中常见的加热炉是管式加热炉。
其形式可分为箱式、立式和圆筒炉三大类。
对于加热炉，工艺介质受热升温或同时进行汽化，其温度的高低会直接影响后一工序的操作工况和产品质量。
当炉子温度过高时，会使物料在加热炉内分解，甚至造成结焦而烧坏炉管。
加热炉的平稳操作可以延长炉管使用寿命。
因此，加热炉出口温度必须严加控制。
加热炉是传统设备的一种，同样具有热量传递过程。
热量通过金属管壁传给工艺介质，因此它们同样符合导热与对流传热的基本规律。
但加热炉属于火力加热设备，首先由燃料的燃烧产生炽热的火焰和高温的气流，主要通过辐射传热将热量传给管壁，然后由管壁传给工艺介质，工艺介质在辐射室获得的热量约占总热负荷的70%~80%，而在对流段获得的热量约占热负荷的20%~30%。
因此加热炉的传热过程比较复杂，想从理论上获取对象特性是很困难的。
加热炉的对象特征一般基于定性分析和实验测试获得。
从定性角度出发，可以看出其传热过程为：炉膛炽热火焰辐射给炉管，经热传导、对流传热给工艺介质。
所以与一般传热对象一样，具有较大的时间常数和纯滞后时间。
特别是炉膛，它具有较大的热容量，故滞后更为显著，因此加热炉属于一种多容量的被控对象。
根据若干实验测试，并做了一些简化，可以用一介环节加纯滞后来近似，其时间常熟和纯滞后时间与炉膛容量大小及工艺介质停留时间有关。
炉膛容量大，停留时间长，则时间常数和纯滞后时间大，反之亦然。
自动控制原理与系统课程设计
自动控制原理与系统课程设计设计背景自动控制原理与系统是自动化专业的核心课程之一，该课程主要介绍了自动控制的基本概念、原理和方法，以及自动控制系统的现代化应用。
通过学习，可以深入理解控制理论的实际应用和设计过程，提高工程实践能力和解决问题的能力。
为了加深对自动控制理论的理解和巩固学习成果，要求进行一次课程设计，设计任务为通过自动化控制实现特定的系统功能。
设计内容设计目标该设计的目标是设计一个通过PID控制实现温度控制的加热系统，实现目标温度精度控制在0.5°C以内，通过模拟实现控制器设计和调试。
设计要求1.设计加热系统，要求能够加热到指定温度，并实现精度控制。
2.使用PID控制算法设计控制器，实现对加热系统的控制；3.要求控制系统的误差在可接受范围内，同时控制器的输出能够稳定和快速响应；4.通过模拟实现控制器的调试和验证，检查控制器的性能；5.最后，完成实验报告和源代码提交。
设计步骤第一步：加热系统的设计首先，我们需要设计加热系统，并确定温度传感器的位置和控制区域。
设计加热器和温度传感器的位置需要满足加热均匀性和温度测量准确性的要求。
例如，可以将加热器放在系统的底部，而温度传感器处于加热器和系统顶部之间。
此外，我们还需要选择合适的加热元件、温度传感器等元器件。
第二步：控制回路的设计接下来，通过PID控制算法进行电路设计。
PID控制器的输入是测量温度与期望值的偏差，控制器输出作为加热器的控制信号，调节加热系统的输入来实现温度控制。
PID控制器的设计需要考虑以下几个方面：1.比例控制：控制器的输出与偏差成比例；2.积分控制：控制器的输出与过去偏差积累成比例；3.微分控制：控制器的输出与偏差变化率成比例；根据实验结果，需要对PID控制器进行参数优化以改善控制精度和系统响应速度。
第三步：系统调试和测试设计好系统之后，需要对系统进行调试和测试，设计穿插了多个模块，需要逐步逐个验证良好才能将它们联合起来。
电厂热工过程控制系统教学设计
电厂热工过程控制系统教学设计
介绍
随着科技的发展，热电厂在发电过程中体现出了越来越多的自动控制优势。
因此，对于热能工程、机械与动力等专业的学生而言，掌握热电厂热工过程控制系统的知识变得更加必要。
本文将介绍针对该主题的教学设计，帮助学生在实践中更好地理解、掌握和应用。
目标
本教学设计的主要目标是：
1.使学生了解电厂热工过程控制系统的工作原理和技术要点。
2.通过实际操作和实验，使学生对电厂热工过程控制系统有更深刻的理
解和掌握。
3.提高学生的实践能力和应用能力，为将来工作打下良好的基础。
教学内容
前期知识储备
在介绍电厂热工过程控制系统之前，学生需要对以下内容有一定的了解：
1.热力学基础知识、机械工程基础知识、电气自动化基础知识。
2.计算机基本原理和操作技能。
理论教学
1.电厂热工过程控制系统的定义、基本原理和结构。
2.电厂热工过程控制系统中使用的传感器、执行器及其他基础设备等。
3.电厂热工过程控制系统的控制模式、控制策略和控制方法。
1。
电加热水温控制系统自动化专业控制系统课程设计
课程名称：自动化专业控制系统课程设计课题名称：电加热水温控制系统目录摘要 (2)Abstract (3)第一章系统设计 (4)1.1项目概要 (4)1.2设计任务和要求 (4)第二章硬件设计 (5)2.1 硬件设计概要 (5)2.2信息处理模块 (5)2.3温度采集模块 (6)2.3.1传感器DS18B20简介 (6)2.3.2实验模拟电路图 (6)2.3.3程序流程图 (7)2.4控制调节模块 (9)2.4.1升温调节系统 (10)2.4.2温度上下限调节系统 (10)2.5显示模块 (12)第三章仿真显示成果 (13)实习总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录 (18)1、原理图 (18)2、源程序 (19)摘要：在现代工业生产中，温度是常用的测量被控因素。
本设计是基于51单片机控制，将DS18b20温度传感器实时温度转化，并通过1602液晶对温度实行实时显示，并通过加热片（PWM波，改变其占空比）加热与步进电机降温逐次逼近的方式，将温度保持在设定温度，通过按键调节温度报警区域，实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。
实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达0.1℃以内。
关键字：单片机；传感器；温控；DS18b20Abstract: In modern industrial production, the temperature is commonly measured controlled factors.The design is based on the 51 SCM control, the DS18b20 temperature sensor real time temperature transformation, and through the 1602 LCD on the temperature of the real-time display, and by heating the sheet (PWM wave, changing its duty cycle) heating and stepper motor cooling successive approximation approach, keeping the temperature at the set temperature, through the buttons adjust temperature alarm area, the temperature at 0 ℃-99 ℃control automation.The experimental results show that this structure is completely feasible, the deviation of temperature can reach 0.1 DEG C. Key word: monolithic integrated circuit ; Sensors; Temperature control; DS18b20第一章系统设计1.1 项目概要温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89S52的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。
(完整word版)第1-3热工自动控制系统
热工自动控制系统一、 教材热工控制系统 华北电力大学 边立秀等编 中国电力出版社 http://61.155.6.178/zyf 密码：200803Y 二、 主要参考书0：超超临界机组控制设备及系统 肖大雏 主编 化学工业出版社 2007年 1． 陈来九：热工过程自动调节原理与应用 第三章 第七章 2． 电子书：热工过程自动控制 杨献勇主编 清华大学出版社 3． 《热工自动控制系统》 华北电力大学 李遵基 4． 《热工自动控制系统》 东北电院 张玉铎、王满稼 三、课程主要内容1．简单介绍单回路反馈系统（复习） (1) 基本调节作用 (2) 工业调节器(3) 调节器参数的整定2．重点介绍电厂热工过程自动控制系统，包括汽温、给水、燃烧自动控制3．介绍单元机组负荷（协调）控制系统（直流锅炉自动控制系统以及单元机组给水全程控制系统） 三、 考核方法1. 期末考试 + 平时成绩。
2. 平时成绩包括：作业，回答问题，出勤，平时答疑，约占10%第一章 概述§1-1 火电厂自动控制的发展控制方式大致经历了三个发展阶段： 1、 独立控制：机、炉、电各自独立地进行控制，机、炉、电及重要的辅机各自设置一套控制表盘，它们之间无联系。
调节仪表均为大尺寸的较笨重的基地式仪表，由运行人员进行监视与控制。
国外在20-40年代，我国50年代建造的火电厂属该类型。
2、 集中控制：40年代以后，由于中间再热式汽轮机的出现，使锅炉和汽轮机之间的关系更加密切，为了便于机炉的协调运行和事故处理，将它们的控制盘集中安装在一起，对机炉实行集中控制。
集中控制的初级阶段，调节仪表采用电动或汽动单元组合仪表。
50年代后，采用组件组装仪表或以微处理机为核心的数字调节器，对机炉进行集中控制。
这里指火电厂生产过程实现最优控制与速度自动化相结合的多级计算机控制，60年代至今，国际上火电厂都朝着这一方向发展，近几年从国外引进的火电厂机组已达到这一水平。
热工控制系统第次课第二篇单元机组的自动控制系统
传感器
用于检测单元机组的运行状态和参数，并将 信号传输给控制装置。
监控系统
用于监控单元机组的运行状态和参数，并显 示在控制室的监控屏幕上。
单元机组自动控制系统的特点
1 2
自动化程度高
单元机组自动控制系统能够实现机组的自动化控 制和调节，减少人工干预，提高生产效率。
控制精度高
单元机组自动控制系统采用先进的控制算法和调 节器，能够实现高精度的控制和调节。
利用专业工具和经验，快速定位故障部位。
故障排除
根据故障类型，采取相应措施进行修复或替 换故障部件。
系统升级与改进
硬件升级
根据需要升级关键硬件组件，提高系统处理 能力。
升级软件
定期更新系统软件，以提高性能和安全性。
系统优化
根据实际运行情况，对系统进行优化调整， 提高运行效率。
谢谢观看
05
单元机组的自动控制系 统维护与升级
日常维护与保养
定期检查
对系统进行定期检查，确保各部件正常工作， 预防潜在故障。
清洁与除尘
保持系统清洁，防止灰尘和杂物对设备造成损 害。
紧固与润滑
对关键部件进行紧固和润滑，确保设备运行平稳。
系统故障诊断与处理
故障检测
通过系统监控和报警功能，及时发现故障。
故障定位
关键技术实现
实现各模块之间的数据通信，确保数 据传输的实时性和准确性。
设计必要的安全保护功能，如超温报 警、超压保护等，确保系统运行安全。
控制算法
数据通信
抗干扰技术
安全保护
选择合适的控制算法，如PID控制、 模糊控制等，以满足系统对动态性能 和稳态精度的要求。
采取有效的抗干扰措施，如信号滤波、 隔离等，提高系统的抗干扰能力。
热工保护与程序控制系统设计与调试热工保护与程序控制系统调试教学大纲
《热工保护与程序控制设计与调试》课程教学大纲一、课程基本信息二、专业基本信息与课程体系广西电力职业技术学院生产过程自动化技术专业是首批广西高等学校“特色专业及课程一体化建设项目”支持的特色专业之一，也是全国十二五重点建设的1000个“中央财政支持高等职业学校专业建设项目”支持的特色专业之一。
本专业培养火力发电厂、核电站、电力检修公司，以及化工、有色金属、冶金、造纸、水泥、制糖等行业的大中型企业自备热电站，从事热力生产过程检测仪表、自动控制装置、管线、阀门的安装、维护、检修，热力过程控制系统的投运、维护、管理和系统集成及组态调试，常用电气控制设备的安装、维护、检修等方面的工艺及技术管理工作，以及相关企业生产过程的运行管理等方面的高素质技能型人才。
职业工种包括：自动化仪表维护维修、自动化设备及系统调试与维护、维修电工、热力设备运行操作等。
本专业的核心技能为：维修电工、自动化仪表维护维修、自动化设备维护与维修、热力设备运行、热工控制系统维护与分析五个方向。
专业实施核心技术一体化的专业建设与规划思想，所有的核心技术课程均采取理实一体的教学模式，所有的核心技术课程我们采用了任务驱动或者项目驱动的授课模式，并且以产品为导向，生产型实践为训练方式，在维修电工、自动化仪表维护维修、自动化设备维护与维修等方向均设计了能应用于生产实际的产品制造项目，拉近了教学与生产的距离。
以下为本专业表格式的专业核心课程体系。
三、教学大纲（一）总体目标与任务《热工保护与程序控制设计与调试》是以培养熟练使用与维护大型火电厂DCS开关量控制系统的高技能人才为目标，满足大中型火电机组DCS控制组态维护岗位人才需求而设置的一门生产过程自动化技术专业的必修专业综合技能课。
通过本门课程的训练学生能快速准确阅读大型火电机组FSSS、SCS系统的组态源码，并探究其设计的工程背景，并能自行设计小型系统的SCS组态，从而能够初步具备维护大型DCS系统的技术能力。
热工自动调节课程设计-闫煜解读
电厂热工过程调节课程设计设计题目：直吹式300MW单元机组控制方案年级专业：能源与动力工程（本科）学生姓名：闫煜学号： 1210240198 指导教师：薛坐远时间： 2014年11月25日目录一、课程设计目的要求 (2)二、各系统工作原理简述 (3)1、主控系统原理 (3)2、协调控制原理 (3)3、BF控制原理 (3)4、TF控制原理 (3)5、MC控制原理 (3)三、主控系统原理概述 (4)四、协调控制原理概述 (5)五、负荷分别控制原理概述 (9)六、单元机组控制方案设计 (13)1、控制方案方框图 (13)2、汽轮机控制器 (14)3、主要元件 (15)七、操作规程 (15)八、主要参考文献 (18)课程设计目的要求一、技术条件1.单元机组控制2.协调控制3.BF控制4.TF控制5.MC控制二、编写操作规程三、简述1.主控系统原理2.协调控制原理3.负荷分别控制原理四、设计要求1.控制系统方框图2.主要器件的型号、参数和厂商：如压力转换、P、I、D 调节器，信号源等3.编写操作规程五、完成时间：2014年12月29日六、指导老师：薛坐远二、各系统工作原理简述1.主控系统原理主控制系统用来接受外不符合要求指令，并发出使机炉调节系统协调动作的指令信号。
2.协调控制原理主控系统和锅炉、汽轮机各自的调节的系统总称为协调控制系统，它担负着水、汽、煤、风、烟等诸系统的主要过程变量的闭环自动调节及整个单元机组的负荷控制任务。
3.BF控制原理锅炉跟随方式的基本工作原理是：由汽轮机调节机组的输出电功率、锅炉调节气压。
4.TF控制原理汽轮机跟苏方式的基本工作原理是：由锅炉调节机组的输出功率，汽轮机调节汽压。
5.MC控制原理由操作员取代控制器，手动改变锅炉的主控指令Mb，调节机组的输出功率，不接受任何外部的负荷要求之令，主控系统相当于被切除。
三、主控系统原理概述1.单元机组主控制系统的概念大型机组负荷控制的首要任务:保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组稳定运行。
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热工自动控制系统课程设计
1. 引言
热工自动控制系统是在热工过程中采用自动化技术实现的控制系统。
它可以实现对热工过程的自动控制和监测，提高热工系统的运行效率和安全性。
本课程设计旨在针对热工自动控制系统的实际应用，通过设计热工自动控制系统，提高学生的实践能力和综合素质。
本文将详细介绍该课程设计的设计要求、设计方案、设计流程、实验结果等内容。
2. 设计要求
热工自动控制系统是一种微型化的自动控制系统，要求学生在设计中考虑到系统的精度、可靠性、复杂性等因素。
具体要求如下：
2.1 系统稳定性
热工自动控制系统需要保证系统的稳定性，能够在热工过程中保持系统的平衡状态。
因此，学生需要考虑到系统的控制算法、传感器精度等问题。
2.2 系统精度和可靠性
自动控制系统需要具备高的精度和可靠性。
学生需要考虑到系统的控制精度、传感器的滞后、误差等问题。
2.3 系统复杂程度
自动控制系统需要考虑到系统的复杂程度，学生需要合理设计系统的结构、控制算法、传感器数量等问题。
3. 设计方案
3.1 系统结构设计
系统结构设计是热工自动控制系统设计的首要任务。
学生需要结合实际应用场景，选取合适的控制器、传感器、执行器等元件，合理设计系统结构。
3.2 控制算法设计
热工自动控制系统的控制算法是实现自动控制的核心。
学生应针对具体应用场景，选择合适的控制算法，采用模拟和数字信号处理技术，提高控制效果和精度。
3.3 系统软件编程
学生应根据系统功能和任务需求，采用一种或多种编程语言实现系统功能和任务。
3.4 实验装置调试
在设备选型、软件编写等工作结束后，学生需要实际进行系统装置调试。
针对装置调试过程中出现的问题，结合知识和经验，及时解决调试过程中出现的问题。
4. 设计流程
4.1 策划
首先，在设计热工自动控制系统之前，学生应依据本体系的课程要求，深入了解相关知识和技术，根据实际应用场景制定详细的设计方案和设计流程。
4.2 分配任务
学生应根据个人特长、知识背景等因素，分配具体任务。
可能包括硬件选型、控制算法设计、系统软件编程等。
4.3 设计论证
将选型的元件进行论证，对系统进行详细分析和研究，以确定合理的算法和装
置方案。
4.4 装置调试
结合上述工作，进行装置调试，并在调试过程中解决出现的问题，优化系统性能。
4.5 实验报告书写
学生应撰写实验报告，描述如何设计、调试和优化热工自动控制系统。
5. 实验结果
经过大量的实验和调试，实验结果表明，热工自动控制系统能够非常稳定地运行，并达到了预期目标。
最终的设计方案实现了精度和可靠性较高，系统结构合理，复杂度低等特点。
6. 结论
本次热工自动控制系统的课程设计，时期学生学习和应用控制理论和技术。
通
过实际操作，提高了学生的实践能力和解决问题的能力。
在今后的工作中，学生可以将所学到的知识和技术应用于实际应用场景中去，以提高热工自动控制系统的整体效率和安全性。