文档介绍：课程设计(论文)任务及评语
院(系):电气工程学院教研室:测控技术与仪器
学号
学生姓名
课程设计(论文)题目
换热器温度控制系统的设计
课程设计(论文)任务
设计任务:
设计换热器温度控制系统
在某生产过程中,冷物料通过热交换器用热水(工业废水)和蒸汽对其进行加热,工艺要求出口温度为140±2℃。当用热水加热不能满足出口温度要求时,则在同时使用蒸气加热。
设计要求:
1、确定控制方案并绘制原理结构图、方框图;
2、选择传感器、变送器、控制器、执行器,给出具体型号和参数;
3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式;
4、若设计由计算机实现的数字控制系统应给出系统硬件电气连接图及程序流程图;
5、按规定的书写格式,撰写、打印设计说明书一份;设计说明书应在4000字以上。
技术参数:
测量范围:0-180℃
控制温度:140±2℃
最大偏差:5℃
工作计划
1、布置任务,查阅资料,理解掌握系统的控制要求。(2天,分散完成)
2、确定系统的控制方案,绘制原理结构图、方框图。(1天,实验室完成)
3、选择传感器、变送器、控制器、执行器,给出具体型号。(2天,分散完成)
4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式。(实验室1天)
5、上机实现系统的模拟运行、答辩。(3天,实验室完成)
6、撰写、打印设计说明书(1天,分散完成))
指导教师评语及成绩
平时: 论文质量: 答辩:
总成绩: 指导教师签字:
年月日
注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
在供暖系统中为保证热源工作安全,在热源与用户管网之间通过换热器完成热量的传递及介质的隔离。对于决定换热器动态响应的特性参数,机理分析和工程实践都表明,换热器是一个惯性和滞后均较大的被控系统,且是分布参数的。
通常认为当过程的纯延迟时间τ与其动态时间常数T的关系满足τ/ T ≥013时,则为大延迟控制系统。由于大延迟控制系统具有超调量大、响应时间长及系统稳定性差等缺点,故通常在设计这类系统时采用微分先行或中间反馈方案来提高控制系统的品质,但是最有效的仍是达林算法,因为它能有效补偿系统大延迟所带来的不良后果。
关键词:换热器;达林算法;温度控制;单片机
目录
第1章绪论 1
1
1
第2章方案论证 2
2
2
设计方案的比较 5
设计方案的选择 5
第3章硬件设计 6
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6
7
7
7
8
8
8
LED显示模块 9
9
A∕D转换模块 9
第4章软件设计 10
10
PID算法规律 11
控制算法的选择 11
第5章参数整定与系统仿真 13
P校正装置设计 13
PD校正装置设计 13
PID校正装置设计 14
第6章设计总结 15
参考文献 16
第1章绪论
能源是当前人类面临的重要问题之一,能源开发及转换利用已成为各国的重要课题,而换热器是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用,化工、冶金、动力、交通、航空与航天等部门应用尤为广泛。近几年由于新技术发展和新能源开发利用,各种类型的换热器越来越受到工业界的重视,而换热器又是节能措施中较为关键的设备,因此,无论是从工业的发展,还是从能源的有效利用,换热器的合理设计、制造、选型和运行都具有非常重要的意义。
换热器又称热交换器,是进行热量交换的设备的统称。换热器广泛的应用于炼油、轻工、制药、食品加工、动力以及原子能等工业部门中。在化学工业与石油炼制工业中所用的换热器的投资大约占设备总投资的30%。换热器在现代石油炼制厂中占全部工艺设备的40%左右。在海水淡化工业生产中,全部工艺装置几乎都是由换热器组成的。随着石油化工的行业的迅速发展,各种高效的换热器不断出现。
换热器就是用于存在温度差的流体间的热交换设备,换热器中至少有两种流体,温度较高则放出热量,反之则吸收热量。换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器应用最广。它又可分为管式换热器、板式换热器、翅片式换热器、热管换热器等。其中以管式(包括蛇管式、套管式、管壳式等)换热器应用最普遍。列管式和板式,各有优点,列管式是一种传统的换热器,广泛应用于化工、石油、能源等设备;板式则