锅炉夹套水温定值控制系统.pdf

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但如果一开始,温控对象的温度不是最低,也就是说自整定寻:..的最大斜率不一定是真正的。此时自整定得出的、、Td参数并不一定很理想。组态软件界面、逻辑、,能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem)软件是一套几基于Windows平台的32位工控组态软件,集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、工程报表、数据与曲线等诸多强大功能于一身,并支持国外众多数据采集与输出设备,广泛应用于石油、电力、化工、钢铁、冶金、纺织、航天、建筑、材料、制冷、通讯、水处理、环保、智能楼宇、实验室等多种行业。MCGS组态软件由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个部分组成。MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境,,用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后,,又称为组态结果数据库,其与MCGS运行环境一起,构成了用户应用系统,统称为“工程”。MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境,,以用户指定的方式运行,并进行各种处理,完成用户组态设计的目标和功能。利用MCGS软件组建工程的过程简介:(1)工程项目系统分析;(2)工程立项搭建框架(3)设计菜单基本体系;(4)制作动画显示画面;(5)编写控制流程程序;(6)完善菜单按钮功能;(7)编写程序调试工程;(8)连接设备驱动程序;(9),目的是通过过程控制,由上述分析可知,本系统应具有7个用户窗口:盘管水温与热水流量串级控制、实验指导、实时曲线、历史曲线、通讯状态、数据浏览、退出指示。:..=5ti1=10control=0q0=0q1=0q2=0ei=0ei1=0ei2=0ei3=0ei4=0mx=0op11=0电动阀输出=0变频器输出=0调压器输出=0循环脚本ifalarm2<1oralarm2>31thendo3=1do10=1endifif主设定值>20then主设定值=20endififcontrol=1thenei=(主设定值-下水箱液位)*2q0=k1*(ei-ei1)ifti1=0thenq1=0elseq1=k1**ei/ti1endifq2=k1*td1*(ei-2*ei1+ei2)/=q0+q1+q2op11=op11+mx+ei4ei4=0ifop11<0thenop11=0endififop11>100thenop11=100endif电动阀输出=op11ei2=ei1:..endifei4=k3*(ei3-变频器支路流量)ei3=变频器支路流量退出脚本do3=0do10=0电动阀输出=0变频器输出=0调压器输出=0数据采集硬件系统构件、-21远程数据采集热电阻输入模块挂件、SA-22远程数据采集模拟量输入模块挂件、SA-23远程数据采集模拟量输出模块挂件。采用鸿格ICP7000系列智能采集模块,其中I-7017是8路模拟量输入模块,I-7024是4路模拟量输出模块,I-7033是3路热电阻输入模块。ICP7000系列智能采集模块通过RS485等串行口通讯协议与PC相连,由PC中的算法及程序控制并实现数据采集模块对现场的模拟量、开关量信号的输入和输出、脉冲信号的计数和测量脉冲频率等功能。图8所示即为远程数据采集控制系统框图。图中输入输出通道即为ICP7000智能采集模块。:..,多年以来,在过程控制中,按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制的PID控制器(亦称PID调节器),是应用最为广泛的一种自动控制器。它具有原理简单,易于实现,适用面广,控制参数相互独立,参数的选定比较简单等优点;选择系统调节规律的目的,是使调节器与调节对象能很好地匹配,使组成的控制系统能满足工艺上所提出的动、静态性能指标的要求。1、比例(P)调节2、积分(I)调节3、微分(D)调节PID是常规调节器中性能最好的一处调节器。它将比例、积分、微分三种调节规律结合在一起,既可达到快速敏捷,又可达到平稳准确,只要三项作用的强度配合适当,便可得到满意的调节效果。它的传递函数为GS)=K(1+1/TS+TS)cp1D:..,它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t),即e(t)=r(t)-c(t)将偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量,对过程对象进行控制,故称为PID控制器。控制规律为:u(t)[e(t)1e(t)dtde(t)]KPTdTdti01UE((ss))kp(1Tds)Tis-比例系数,Ti图--微分时间常Kp或以传递函数形式表示:,总是力图达到最佳的控制效果,所以常称“最佳整定”,相应的控制器参数称为“最佳参数整定”。衡量控制器参数是否最佳,需要规定一个明确的反应控制系统质量的性能指标,一般分为稳态指标和动态指标。。由于理论计算所得到的整定参数值可靠性不够高,在现场使用中还需进行反复调整。相反工程整定法虽未必得到“最佳整定参数”,但由于其不需知道过程的完整数学模型,使用者不需要具备理论计算所必须的控制理论知识,因而简便、实用,易于被工程技术人员所接受并优先使用。:..现场经验整定法。()经验法表3经验法整定参数参数系统%)T(min)T(min)1D温度~~~~~~~~802)临界比例度法表4临界比例度法整定调节器参数调节器参数δ()()()%.)阻尼振荡法(衰减曲线法):..温度控制不容易稳定,无论采用哪种控制规律,都有一定的微小振荡,加入微分控制规律后,虽然提高了系统的响应速度,但是也降低了系统的稳定性。如果采用PD控制规律,不能消除系统的稳态余差,采用PID控制规律,系统的稳定性不好,所以在温度控制系统中,为什么用PD和PID控制,系统的性能并不比用PI控制有明显的改善。,实验之前先将储水箱贮足水量,将阀门F1-1、F1-2、F1-5、F1-13全开,手动调节阀门F1-3至适当开度,其余阀门关闭。启动380伏交流磁力泵,给锅炉胆贮一定的水量(要求至少高于液位指示玻璃管的红线位置),然后关闭阀F1-13,打开阀F1-12,给锅炉夹套注一定的水量。1、接通控制系统电源,打开用作上位监控的PC机,进入的实验主界面。2、在实验主界面中选择本实验项即“锅炉夹套水温PID控制实验”,系统进入正常的测试状态。3、在上位机监控界面中点击“手动”,并将输出值设置为一个合适的值,此操作既可拉动输出值旁边的滚动条,也可直接在输出值显示框中输入。4、合上三相电源空气开关,三相电加热管通电加热,适当增加/减少输出量,使锅炉胆的水温稳定于设定值。5、按本章第一节中的经验法或动态特性参数法整定调节器参数,选择:..参数进行调节器参数设置。6、待锅炉胆水温稳定于给定值时,将调节器切换到“自动”状态,待水温稳定后,突增(或突减)设定值的大小,使其有一个正(或负)阶跃增量的变化(即阶跃干扰,此增量不宜过大,一般为设定值的5%~15%为宜),锅炉胆的水温便离开原平衡状态,经过一段调节时间后,水温稳定至新的设定值。点击实验界面下边的切换按钮,观察实时曲线、历史曲线、数据报表所记录的设定值、输出值,胆水温的响应过程曲线将如图13所示。、适量改变控制器的PID参数,重复步骤6,观察计算机记录不同参数时系统的响应曲线。8、开始往锅炉夹套打冷水,重复步骤3~7,观察实验的过程曲线与前面不加冷水的过程有何不同。9、采用PI控制规律,重复上述实验,观察在不同的PID参数值下,系统的阶跃响应曲线。本实验中,得到的等幅振荡曲线如下:图临界比例度整定时的等幅振荡曲线得到Tk=180s=:P====90s:..根据上面整定的参数,得出下面响应曲线:,也比较稳定,是比较理想的一条曲线。小,心得体会通过这次过程参数检测及仪表的课程设计,使我们加深了对过程参数检测基本概念的理解,掌握了仪表的基本设计方法和设计步骤。这次课程设计的主要容是锅炉夹套水温定值控制系统的设计,通过这次实践环节,还让我们认识到了实践的重要性。要真正落实时间环节,要在今后的学****中注意这几点:(1)在课程设计当中,要多独立思考、独立操作、独立分析,以培养独立工作的能力和严谨的工作态度。(2)重视对实际问题的解决。学****了过程参数检测及仪表这门课程,不光是会解答课后问题,还要能够解决实际问题才是最重要的。这次课程设计,我们翻阅了很多的书籍和毕业论文,并上网搜索了很多关于锅炉夹套水温定值系统的设计材料。并借鉴了许多期刊、论文、报告的指导,完成此课程设计。虽然在设计和书写过程中,遇到了很多的问题,但是我们都努力突破。当然,我们也知道该系统还存在很多的不足,还有很多的地方需要创新或者新技术的改进。但是,完成的情况对于自己来说还是挺满意的。不过,希望自己在以后更加努力的学****争取可以做出真正具有社会价值的东西来。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。回顾此次课程设计,使我们懂得了理论与实践相结合的重要性,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从实践中得出结论,才能服务社会,从而提高自己的实际动手能力和独立思考能力。试验:..也对团队精神进行了考察,让我们在合作起来更默契,在成功后一起体会喜悦的心情。此次课程设计也让我们明白了思路及出路,有什么不懂不明白的地方要及时查阅资料,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识。:..[1]-4型实验指导书[M].[2][M].化学工业.[3][M].[4][M].大学,2006.[5][M].化学工业,2004.[6][M].化学工业.[7],化学工业.