锅炉汽包液位课程设计

天津城建大学 课程设计任务书 2013 2014 学年第学年第 2 学期学期 控制与机械工程学院 电气工程及其自动化专业 班级 电气 12 班 姓名 学号 课程设计名称 过程控制 设计题目 锅炉汽包液位控制 完成期限 自 2014 年 6 月 20 日至 2014 年 6 月 26 日共 1 周 设计依据 要求及主要内容 设计依据 要求及主要内容 一 设计任务 加热炉出口温度控制系统 测取温度对象的过程为 当系统稳定时 在温度调节阀上做 3 变化 输出温度记录如下 t min024681012 oC 270 0270 0267 0264 7262 7261 0259 5 t min14161820222426 oC 258 4257 8257 0256 5256 0255 7255 4 t min28303234363840 oC 255 2255 1255 0255 0255 0255 0255 0 试根据实验数据设计一个超调量的无差控制系统 具体要求如下 25 p 1 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型 2 根据辨识结果设计符合要求的控制系统 控制系统原理图 控制规律选择等 3 根据设计方案选择相应的控制仪表 4 对设计的控制系统进行仿真 整定运行参数 二 设计要求 采用 MATLAB 仿真 需要做出以下结果 1 超调量 2 峰值时间 3 过渡过程时间 4 余差 5 第一个波峰值 6 第二个波峰值 7 衰减比 8 衰减率 9 振荡频率 10 全部 P I D 的参数 11 PID 的模型 12 设计思路 三 设计报告 课程设计报告要做到层次清晰 论述清楚 图表正确 书写工整 详见 课程设计报告 写作要求 四 参考资料 1 何衍庆 工业生产过程控制 1 版 北京 化学工业出版社 2004 2 邵裕森 过程控制工程 北京 机械工业出版社 2000 3 过程控制教材 指导教师 签字 教研室主任 签字 批准日期 年 月 日 摘要 锅炉是典型的复杂热工系统 目前 中国各种类型的锅炉有几十万台 由 于设备分散 管理不善或技术原因 使多数锅炉难以处于良好工况 增加了锅 炉的燃料消耗 降低了效率 锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点 而汽包水位是工锅炉安全 稳定运行的重要指标 保证水位控制在给定范围内 对于高蒸汽品质 减少设备损耗和运行损耗 确保整个网络安全运行具有要意 义 锅炉汽包水位高度 是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数 对现代工业 生产来说尤其是这样 因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高 汽包容 积相对变小 水位变化速度很快 稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅 在现代锅炉操作中 即使是缺水事故 也是非常危险的 这是因为水位过低 就会影响自然循环的正常进行 严重时会使个别上水管形成自由水面 产生流 动停滞 致使金属管壁局部过热而爆管 无论满水或缺水都会造成事故 因此 必须严格控制水位在规定范围之内 维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机安全运行的必要条件 也是锅 炉正常运行的主要指标之一 水位过高 会影响汽包内汽水分离效果 使汽包 出口的饱和蒸汽带水增多 蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击 引起轴封破损 叶片断裂等事故 同时会使饱和蒸汽中含盐量增高 降低过热蒸汽品质 增加 在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢 水位过低 则可能破坏自然循环锅炉汽 水循环系统中某些薄弱环节 以致局部水冷管壁被烧坏 严重时会造成爆炸事 故 这些后果都是十分严重的 随着锅炉容量的增加 水位变化速度愈来愈快 人工操作愈来愈繁重 因此对汽包水位实现自动调节提出了迫切的要求 汽包水位的控制是锅炉控制的一个难点 目前 对汽包水位控制大多采用常规 PID 控制方式 传统的常规 PID 控制方式是根据控制对象的数学模型建立 由 于锅炉水位系统存在非线性 不确定性时滞和负荷干扰 非最小相位特征等 其精确的数学模型往往无法获得而且常规 PID 控制的参数是固定不变的 难以 适应各种扰动及对象变化 其控制效果往往难以满足要求 控制效果不理想 关键词 冲量 汽包水位控制 PID 控制 仿真 目录目录 1 绪论 1 1 1 锅炉的工作过程简介 1 1 2 锅炉汽包水位自动控制的意义 2 1 3 锅炉液位控制的难点 2 2 汽包锅炉水位控制系统的设计 2 2 1 概述 2 2 2 单冲量控制系统 3 2 3 双冲量控制系统 4 2 4 三冲量控制系统 4 2 4 1 单级三冲量控制系统 4 2 4 2 串级三冲量控制系统 5 3 锅炉汽包水位的动态特性的数学建模 6 3 1 给水流量作用下的动态特性 6 3 2 蒸汽流量扰动下的动态特性 8 3 3 根据所给数据进行曲线拟合 8 3 3 1 相关 MATLAB 程序及结果 8 3 3 2 控制变量的确定 10 3 4 串级三冲量的框图 10 4 硬件选择 11 4 1 流量传感器选择 11 4 2 水位传感器选择 12 4 3 电机的选择 12 4 4 接触器的选择 12 4 5 阀的开闭选择形式 13 5 PID 参数的整定和 SIMULINK 仿真 13 5 1 串级三冲量仿真电路图的搭建 13 5 2 串级三冲量 PID 参数的整定 13 5 3 仿真分析 15 总 结 16 参考文献 17 第 1 页 共 21 页 1 绪论 1 1 锅炉的工作过程简介 锅炉是工业过程中不可缺少的动力设备 锅炉的任务是根据外界负荷的变 化 输送一定质量 汽压 汽温 和相应数量的蒸汽 它所产生的蒸汽不仅能够 为蒸馏 化学反应 干燥等过程提供热源 而且还可以作为风机 压缩机 泵 类驱动透平的动力源 锅炉是由 锅 和 炉 两部分组成的 锅 就是锅炉的汽水系统 如图 所示 由省煤器 3 汽包 4 下降管 8 过热器 5 上升管 7 给水调节阀 2 给 水母管 1 及蒸汽母管 6 等组成 锅炉的给水用给水泵打入省煤器 在省煤器中 水吸收烟气的热量 使温度升高到本身压力下的沸点 成为饱和水然后引入汽 包 汽包中的水经下降管进入锅炉底部的下联箱 又经炉膛四周的水冷壁进入 上联箱 随即又回入汽包 水在水冷壁管中吸收炉内火焰直接辐射的热 在温 度不变的情况下 一部分蒸发成蒸汽 成为汽水混合物 汽水混合物在汽包中 分离成水和汽 水和给水一起再进入下降管参加循环 汽则由汽包顶部的管子 引往过热器 蒸汽在过热器中吸热 升温达到规定温度 成为合格蒸汽送入蒸 汽母管 图 1 1 锅炉的汽水系统 炉 就是锅炉的燃烧系统 由炉膜 烟道 喷燃器 空气预热器等组成 锅炉燃料燃烧所需的空气由送风机送入 通过空气预热器 在空气预热器中吸 收烟气热量 成为热空气后 与燃料按一定的比例进入炉膛燃烧 生成的热量 传递给蒸汽发生系统 产生饱和蒸汽 然后经过过热器 形成一定的过热蒸汽 汇集到蒸汽母管 具有一定压力的过热蒸汽 经过负荷设备调节阀供负荷设备 第 2 页 共 21 页 使用 与此同时 燃烧过程中产生的烟气 其中含有大量余热 除了将饱和蒸 汽变成过热蒸汽外 还预热锅炉给水和空气 最后经烟囱排入大气 1 2 锅炉汽包水位自动控制的意义 锅炉汽包水位自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量 并维持汽包中的 水位在工艺允许的范围内 维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机安全运行的必要条件 也是锅 炉正常运行的主要指标之一 水位过高 会影响汽包内汽水分离效果 使汽包 出口的饱和蒸汽带水增多 蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击 引起轴封破损 叶片断裂等事故 同时会使饱和蒸汽中含盐量增高 降低过热蒸汽品质 增加 在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢 水位过低 则可能破坏自然循环锅炉汽 水循环系统中某些薄弱环节 以致局部水冷管壁被烧坏 严重时会造成爆炸事 故 这些后果都是十分严重的 随着锅炉容量的增加 水位变化速度愈来愈快 人工操作愈来愈繁重 因此对汽包水位实现自动调节提出了迫切的要求 1 3 锅炉液位控制的难点 液位的控制技术是通过控制进水或出水阀门的开度 改变水流量来实现的 而水温的控制是通过调节加热的功率来实现的 锅炉液位的控制是锅炉控制系 统较为重要和比较难于控制的一项 由于在锅炉运行过程中存在进水量和出水 量的变化 所以很难通过调整 PID 控制器参数来满足所有的运行条件 获得理 想的控制效果 调整过量会导致流量回路动作频繁 从而给下游设备带来了额 外的干扰 这样就导致液位控制器通常处于欠调正状态允许液位在一定范围内 波动 以减小出水量的变化 然而 欠调正的 PID 不能及时抑制大扰动 这就 可能引起锅炉运行的安全问题 另外 液位的波动也会破坏锅炉运行过程的稳 定 使得蒸汽输送等不易控制 影响锅炉液位的关键变量有给水流量 蒸汽出 口流量和混合燃料的进料量 各变量都有各自不同的扰动 较冷的给水造成相 应的纯滞后 蒸汽流出量的突然增加造成了典型的 假水位 现象 使得过程 暂时改变了方向 容易产生误操作而导致发生事故 2 汽包锅炉水位控制系统的设计 2 1 概述 汽包水位的控制问题伴随着锅炉的出现而出现 长久以来一直是控制领域 第 3 页 共 21 页 的一个典型的难问题 随着控制理论 控制技术和现代控制方法的发展 锅炉 自动化控制的水平也在逐渐提高 其间主要经历了上世纪三四十年代单参数仪 表控制 四五十年代单元组合仪表综合参数仪表控制 以及六十年代兴起的计 算机控制等几个阶段 通常有如下几种方案 1 单冲量控制系统 即汽包水位的单回路水位控制系统 2 双冲量控制系统 即在单冲量系统的基础上引入了蒸汽流量信号 3 三冲量控制系统 是在双冲量系统的基础上再引入给水流量信号而构成 2 2 单冲量控制系统 单冲量水位控制系统以汽包水位作为唯一的控制信号 冲量即变量 水位 测量信号经变送器送到水位调节器 调节器根据汽包水位测量值 H 与给定值 H0 的偏差 通过执行器去控制给水调节阀以改变给水量 保持汽包水位在允许的 范围内 系统框图为图 2 1 所示 图 2 1 单冲量控制系统框图 这种控制系统结构简单 是典型的单回路定制控制系统 对于水在汽包内 的停留时间较长 且负荷又比较稳定 虚假水位 现象不严重的情况下 采用 单冲量控制系统 进行 PID 调节一般就能满足生产要求 单冲量汽包水位调节的优点是 系统结构简单 在汽包容量比较大 水位 在受到扰动后的反应速度比较慢 虚假水位 现象不很严重的场合 采用单冲 量水位调节时能够满足生产要求 单冲量汽包水位调节存在着一些缺点 主要有 1 单冲量控制方案只根据水位信号控制给水量 在锅炉负荷变化大 即 阶跃扰动很大时 由于锅炉的 虚假水位 现象 例如负荷蒸汽增加时 水位 一开始先上升 调节器只根据水位作为控制信号 就去关小阀门减少给水量 第 4 页 共 21 页 这个动作对锅炉流量平衡是错误的 从而在过程一开始就扩大蒸汽流量和给水 流量的波动幅度 扩大了进出流量的不平衡 2 从给水扰动下水位变化的动态特性可以看出 由于给水压力变化等原 因造成给水量变化时 调节器要等到水位变化后才开始动作 而在调节器动作 后又要经过一段滞后时间 才能对汽包水位发生影响 因此必将导致汽包水位波 动幅度大 过程时间长 2 3 双冲量控制系统 在汽包的水位控制中 最主要的扰动是负荷的变化 双冲量控制系统是以 锅炉汽包水位测量信号作为主控信号 以蒸汽流量信号作为前馈信号构成的 前馈 反馈 控制系统 系统框图为图 2 2 所示 图 2 2 双冲量控制系统框图 双冲量控制系统的优点是 引入蒸汽流量前馈信号可以消除 虚假水位 所引起的不良影响 当蒸汽量变化时 就有一个给水量与蒸汽量同方向变化的 信号 可以减少或抵消由于 虚假水位 现象引起的假水位 引入蒸汽流量前 馈信号 能够改善控制系统的静态特性 提高控制质量 双冲量控制系统存在 的问题是 对于给水系统的扰动不能直接补偿 当给水量发生扰动时 要等到 汽包水位信号变化时才能通过调节器操作执行调节 滞后时间长 水位波动大 2 4 三冲量控制系统 2 4 1 单级三冲量控制系统 三冲量锅炉汽包给水自动控制系统 是以汽包水位 H 为主控制信号 蒸汽 流量 D 为前馈控制信号 给水流量 W 为反馈控制信号组成的控制系统 第 5 页 共 21 页 三冲量控制系统采用蒸汽量进行前馈控制 当负荷 蒸汽流量 突然发生 变化 蒸汽流量信号能使给水调节阀一开始就向正方向移动 即当蒸汽流量增 加时 给水调节阀开大 抵消了由于 虚假水位 引起的方向误动作 如给水 流量减少 调节器立即根据给水流量减少的信号 开大给水阀 从而使给水量 保持不变 另外 给水流量信号也是调节器动作后的反馈信号 能使调节器及 早知道控制的效果 所以使用三冲量控制系统 能使调节器动作加快 还可以 避免调解过量 减少水位波动 防止失控 系统框图为图2 3 所示 图 2 3 单级三冲量控制系统框图 从系统框图可以看出 单级三冲量控制系统有两个闭合回路 一个是由给 水流量 W 给水变送器 调节器和调节阀组成的内回路 另一个是由汽包水位 对象和内回路构成的主回路 蒸汽流量 D 及其蒸汽变送器未包含在这两个闭合 回路之内 但它的引入可以改善控制质量 且不影响闭合回路工作的稳定性 所以三冲量控制的实质是前馈加反馈的控制系统 单级三冲量控制系统具有如下优点 相对单冲量和双冲量控制系统 其控 制品质最好 能有效地满足系统对快速性 稳定性 准确性的要求 能有效地 避免 虚假水位 现象 与单冲量和双冲量相比 最大的不足是 系统成本高 系统复杂 不容易整定 2 4 2 串级三冲量控制系统 第 6 页 共 21 页 随着生产过程向着大型 连续和强化的方向发展 对操作的要求更加严格 参数间相互关系更加复杂 对控制的精度和功能提出新的要求 为此 需要在 单回路的基础上 采取其它措施 组成复杂控制系统 如图所示的三冲量串级 控制系统框图中 主调节器接受水位信号作为主控信号和蒸汽流量信号去控制 副调节器的给水设定值 副调节器除了接受主调节器的设定信号外 还接受给 水流量信号 蒸汽流量信号作为前馈信号对给水流量进行前馈控制 当蒸汽负 荷突然发生变化时 蒸汽流量信号使给水调节阀立即向正确的方向移动 即当 蒸汽流量增加时 给水调节阀开大 从而抵消了由于虚假水位引起的反向作用 因此减少了水位和给水流量的波动幅度 给水流量信号作为调节阀动作后的反 馈信号 能使调节器及早知道控制的效果 做出相应的调整 系统框图为图 2 4 所示 图 2 4 串级三冲量控制系统框图 在实际应用中 由于选定的控制阀门不一样 串级三冲量作为控制系统的 设计也就不一样 3 锅炉汽包水位的动态特性的数学建模 3 1 给水流量作用下的动态特性 在给水流量突然增加的瞬间 锅炉的蒸发量还未改变 给水流量大于蒸发 量 但水位一开始并不立即增加 这是因为温度较低的给水进入省煤器及水循 环系统的流量增加了 从原有的饱和汽水混合物中吸取了一部分热量 使水面 第 7 页 共 21 页 下的汽泡容积有所减少 事实上也就是因为给水温度远低于省煤器的温度 即 给水有一定的过冷度 水进入省煤器后 使一部分汽变成了水 特别是沸腾式 省煤器 给水减轻了省煤器内的沸腾度 省煤器内汽泡总容积减少 因此 进 入省煤器内的水首先用来填补省煤器中因汽泡破灭容积减少而降低的水位 经 过一段迟延甚至水位下降后 才能因给水不断从省煤器进入汽包而使水位上升 在此过程中 负荷还未变化 汽包中水仍在蒸发 因此水位也有下降趋势 由 H 曲线可以清楚地看出给水被控对象内扰的特点是 给水扰动刚刚加入时 由 于给水的过冷度影响 水位 H 的变化很慢 经过一段时间之后其变化速度才逐 渐增加 最后变为按一定速度直线上升 这时就是物质不平衡在起主要作用了 如果给水量和蒸汽量不能平衡 水位就不能确定 下面简单介绍一下水位在给 水扰动下的传递函数 根据物料不平衡和热平衡的关系 锅炉汽包水位调节对象的动态特性方程 经推导 可简化成 DD D DWW W W UK dt dU TUK dt dU T dt dh T dt hd TT 1 2 2 21 3 1 式中 h 为汽包水位的高度 为给水流量项的时间常数 W T 为蒸汽流量项的时间常数 D T 为蒸汽流量项的放大倍数 D K 为时间常数 1 T 2 T 同时 的式子如下 D U W U MAXD DDU MAXW DWU 3 2 式中 D 为锅炉蒸汽流量 W 为锅炉给水流量 可见 引起汽包水位变化的扰动主要是蒸汽流量 称为外扰动 和给水流 量 称为外扰动 因此 在给水流量作用下的汽包水位调节对象的运动方程式 可表示为 第 8 页 共 21 页 WW W W UK dt dU T dt dh T dt hd TT 1 2 2 21 3 3 两边取拉氏变换 结合工程实际忽略较小的 并考虑到汽包水位在较长一 段时间里不随给水量的增加而增加 因此 可得到锅炉汽包水位在给水流量作 用下的动态数学模型如下 STS K SU SH SG aW W 1 1 3 4 3 2 蒸汽流量扰动下的动态特性 负荷变化时汽包水位的动态特性具有特殊的形式 负荷增加时 蒸发量大于 给水量 但水位不是下降反而迅速上升 负荷突然减小时 水位却先下降 然 后迅速上升 这就是 虚假水位 现象 虚假水位的变化情况和锅炉的特性有 关 燃料突然减小时 如锅炉灭火 虚假水位 约在 2 4 分钟内即达到最低 值 在外部负荷突然减小时 如汽轮机甩负荷 虚假水位 约在 20 秒内即达 到最低值 并且 虚假水位 达到最低值的时间和负荷达到的最低值的时间基 本相同 汽轮机甩负荷扰动下的 虚假水位 现象是相当严重的 这给组成水 位自动调节系统带来了困难 为了维持水位在允许的范围内 运行中应对负荷 的一次变动量及负荷变化速度加以限制 同理 可得到在外扰动下 汽包水位调节对象的动态特性方程为 3 5 DD D D UK dt dU T dt dh T dt hd TT 1 2 2 21 对上式方程进行拉氏变换 并令 得到锅炉汽包水位 12 TTTKK DD D KTT 1 在蒸汽流量作用下的动态数学模型如下 3 6 TSST K SU SH SG D D 1 1 2 3 3 根据所给数据进行曲线拟合 3 3 1 相关 MATLAB 程序及结果 x 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 y 270 0 270 0 267 0 264 7 262 7 261 0 259 5 258 4 257 8 257 0 256 5 256 0 255 7 255 4 255 2 255 1 255 0 255 0 255 0 255 0 255 0 figure 1 第 9 页 共 21 页 subplot 2 1 1 plot x y o aa polyfit x y 5 f x vpa poly2sym aa x 4 f x 5 124e 10 x 5 3 795e 8 x 4 7 444e 6 x 3 0 0007902 x 2 0 008607 x 0 6594 x 0 5 85 subplot 2 1 2 plot x polyval aa x r o axis 0 85 0 1 500 第 10 页 共 21 页 图 3 1 拟合曲线 3 3 2 控制变量的确定 通过现场数据的采集和数据的分析处理 最终 可得到锅炉汽包水位在给 水流量作用下的动态数学模型为 3 7 SSSTS K SU SH SG aW W 251 08 0 1 1 经过对现场数据的分析和处理 最终可得到锅炉汽包水位在蒸汽流量作 用下的动态数学模型为 3 8 SSTSST K SU SH SG D D 08 0 125 51 1 2 第 11 页 共 21 页 3 4 串级三冲量的框图 给水流量 给定液位 蒸汽流量 给水流 量调节器电机汽包 给水流 量变送器 蒸汽流量 变送器 蒸汽管 道 液位 液位变 送器 变频器 液位调 节器 图 3 2 汽包水位三冲量控制系统框图 图 3 3 单级三冲量控制系统框图 第 12 页 共 21 页 从系统框图可以看出 单级三冲量控制系统有两个闭合回路 一个是由给 水流量 W 给水变送器 调节器和调节阀组成的内回路 另一个是由汽包水位 对象和内回路构成的主回路 蒸汽流量 D 及其蒸汽变送器未包含在这两个闭合 回路之内 但它的引入可以改善控制质量 且不影响闭合回路工作的稳定性 所以三冲量控制的实质是前馈加反馈的控制系统 单级三冲量控制系统具有如下优点 相对单冲量和双冲量控制系统 其控 制品质最好 能有效地满足系统对快速性 稳定性 准确性的要求 能有效地 避免 虚假水位 现象 与单冲量和双冲量相比 最大的不足是 系统成本高 系统复杂 不容易整定 4 硬件选择 4 1 流量传感器选择 根据控制方案可以知道流量传感器用于测量给水流量和蒸汽流量 这两个信号 可以有效地改善控制质量 因此合理的选择流量传感器能够有效的改善整个系 统的控制质量 知道所要控制的是 35t h 锅炉的汽包水位 即该锅炉正常工作 时每小时蒸发 35t 蒸汽也就是有 35t 水被蒸发成为蒸汽 水位稳定时供水量为 35 m3 h 上海正博自动化仪表有限公司生产的 LUGB 99 型涡街流量计是一种 基于卡门涡街原理流体振动式新型流量计 它具有测量范围广 压损小 性能 稳定 准确度高和安装 使用方便等优点 广泛应用于封闭工业管道中液体 汽体和蒸汽介质体积和质量流量的测量 4 2 水位传感器选择 由于该设计的目的是控制水位稳定 而整个控制系统的基础是对水位的准确测 量 因此水位能否准确测量直接关系到控制质量的优劣 合理的选择水位传感 器在水位控制系统的设计中有关键作用 知道汽包水位应该控制在 300 10 mm 根据过程控制仪表量程选择原则 仪表量程应该为被测量参数的 4 3 3 2 倍 因此所选传感器的最大量程为 400 450 mm 而且汽包水位应该控制在 300 10 mm 因此所选水位传感器的精度应该高于 10 450 2 2 FS 因此选择 该测量精度才可以满足要求 4 3 电机的选择 电机是锅炉汽包供水的动力设备 电机的准确选型关系到汽包能否准确供 水进而影响到汽包水位的稳定 控制的锅炉蒸发量为 35t h 汽包压力 第 13 页 共 21 页 0 5MP 管道直径 50mm 因此可以对正常工作时电机的功率作如下估算 4 1 22 3500010 5000003 142 5 95 360010000 W kgm s PK s 由计算结果可以知道选用功率为 100Kw 的三相异步电动机完全可以满足工作要 求 由于使用变频调速不必选用绕线型异步电动机 选用鼠笼型电机就可以满 足要求 济南华力贝尔机电设备有限公司生产的 YJTG 三相变频调速电机专门为 变频调速设计可以根据技术要求设定其额定电压为 380V 额定功率为 100kw 4 4 接触器的选择 接触器是系统中用到的重要开关设备 接触器的合理选择能保证交流电动 机能够准确及时的启动 停止 根据分析三相交流异步电机的最高工作电流是 工作于 50Hz 交流电压下 其工作电流为 4 2 100 152 3 380 Kw A v 因此根据设计的要求浙江宏立电器有限公司生产的 HLC 3X 系列空调接触器主要 适用于 50Hz 或 60Hz 在 AC 7b 使用类别额定工作电压为 230V 或 480V 时额定 电流至 40A 电路中 适用于起动和控制三相交流电动机 压缩机 及其它三相负 载 选择五套该类型接触器同时带动一台电机可以满足设计要求 4 5 阀的开闭选择形式 关于给水调节阀的气开气关的选择 一般都是从安全角度考虑的 人员安 全 生产安全 系统设备安全的需要为首要依据 由于工业生产过程的调节阀 绝大部分为气动调节阀 所以要选择调节阀的气开气关方式 锅炉给水调节阀一般采用气关式 一旦事故发生 系统失控 供水调节阀 处于全开位置 是锅炉不致因给水中断烧坏 避免爆炸等事故的发生 5 PID 参数的整定和 SIMULINK 仿真 5 1 串级三冲量仿真电路图的搭建 第 14 页 共 21 页 图 5 1 串级三冲量仿真电路图 5 2 串级三冲量 PID 参数的整定 图 5 2 主控制器 PID 第 15 页 共 21 页 图 5 3 副控制器 PID 无差控制 在运行 300 和 450 处加蒸汽扰动 抗干扰能力好 图 5 4 控制图像 超调量 响应的最大偏离量与终值的差与终值比的百分数 p th h h 第 16 页 共 21 页 即 从图 5 4 估读 延迟时间 响应曲线第一次到达其终值一半所需的时间 2 5s d t 上升时间 响应从终值 10 上升到终值