文档介绍：辽宁工业大学
过程控制系统课程设计(论文)
题目: 锅炉汽包温度控制系统
院(系):
专业班级:
学号:
学生姓名: 张朝阳
指导教师:
教师职称:
起止时间: -
课程设计(论文)任务
院(系):电气工程学院教研室:自动化
学号
学生姓名
张朝阳
专业班级
课程设计(论文)题目
锅炉汽包温度控制系统
课程设计(论文)任务
选择控制对象,组成相应串级控制系统,要求完成:
1、确定控制目标。
2、选择测量参数(被调量)、操纵变量。根据自己选定的系统来确定。
3、确定控制方案。要求有所选控制方案的说明,简单论证。
4、选择控制算法。确定控制方案后,要求完成调器选节型、调节器参数整定。5、根据整定后的调节器参数及调节器类型确定控制算法,编制程序流程图、控制算法程序。
6、选择执行器。
7、控制系统调试及实验。要求有设计完成后的系统的调试步骤的说明,实验结果的说明及实验数据。
8、按照学院课程设计要求,撰写课程设计说明书。
指导教师评语及成绩
成绩: 指导教师签字:
年月日
目录
第1章锅炉汽包温度控制系统设计方案 1
1. 1系统设计方案概述 1
锅炉汽包温度串级控制系统仿真 2
第2章锅炉汽包温度控制系统硬件设计 3
3
3
5
8
第3章锅炉汽包温度控制系统软件设计 9
程序设计 9
温度控制算法程序设计 10
第4章设计结论 13
参考文献 14
第1章锅炉汽包温度控制系统设计方案
1. 1系统设计方案概述
本次设计采用串级控制系统对锅炉汽包温度进行控制。
过程控制系统由过程检测、变送和控制仪表、执行装置等组成,通过各种类型的仪表完成对过程变量的检测、变送和控制,并经执行装置作用于生产过程。
串级控制系统是两只调节器串联起来工作,其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。此系统改善了过程的动态特性,提高了系统控制质量,能迅速克服进入副回路的二次扰动,提高了系统的工作频率,对负荷变化的适应性较强。
串级控制系统工程应用场合如下:
(1)应用于容量滞后较大的过程。
(2)应用于纯时延较大的过程。
(3)应用于扰动变化激烈而且幅度大的过程。
(4)应用于参数互相关联的过程。
(5)应用于非线性过程。
正因为串级控制系统具有上述特点,所以本次设计采用串级控制系统对锅炉汽包温度进行控制。
采用单片机作为主控制器,锅炉汽包温度为主被控对象,上水的流量为副被控对象,电磁阀为执行器,利用AD590传感器检测汽包温度,利用流量传感器检测上水流量。,。

锅炉汽包温度串级控制系统原理图
锅炉汽包温度串级控制系统仿真
锅炉汽包温度串级控制系统仿真,积分环节 Initial=0,两个检测变送环节参数设定时间常数T=,扰动通道传函为时间常数T=2s。输入信号和扰动信号皆为单位阶跃信号。扰动作用时间F1为step time=50s,
。
串级控制系统仿真波形
第2章锅炉汽包温度控制系统硬件设计

锅炉汽包温度串级控制系统选择锅炉汽包温度为主被控对象,副被控对象为上水流量。当锅炉汽包温度变化的时候,通过控制上水流量改变汽包温度,并最终使其恒定。
主被控对象:锅炉汽包温度
= (2—1)
副被控对象:上水流量
= (2—2)

、副控回路检测环节传感器选择
主控对象检测元件选择为温度传感器AD590。
AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下:
1、流过器件的电流(mA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数,即: mA/K式中:—流过器件(AD590)的电流,单位为mA; T—热力学温度,单位为K。
2、AD590的测温范围为-55℃~+150℃。
3、AD590的电源电压范围为4V~30V。电源电压可在4V~6V范围变化,电流变化1mA,相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏。
4、输出电阻为710MW。
5、精度高。
副控回路检测元件选择电磁式流量传感器。
导电性的液体在流动时切割磁力线,也会产生感生电动势。因此可应用电磁感应定律来测定流速,电磁流量传感器就是根据这一原理制成的。虽然电磁流量传感器的使用条件是要求流体是导电的,但它