加热炉的温度自动控制系统资料

1、加热炉的温度自动控制系统加热炉的温度自动控制系统一.系统设计的目的及意义加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类 对象使用方便，可以通过调节输岀功率来控制温度，进而 得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得 到了广泛的应用。在一些工业过程控制中，工业加热炉是关键部件，炉温 控制精度及其工作稳定性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID调节器具有原理简单、使用方便、 稳定可靠、无静差等优点，因此在控制理论和技术飞跃发展 的今天，它在工业控制领域仍具有强大的生命力。在产品的工艺加工过程中，温度有时对产品质量的影 响很大，温度检测和控制是十分重要的，这就需要对加热 介质

2、的温度进行连续的测量和控制。在冶金工业中，加热炉内的温度控制直接关系到所冶 炼金屈的产品质量的好坏，温度控制不好，将给企业带来 不可弥补的损失。为此，可靠的温度的监控在工业中是十 分必要的。加热炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要，供应热 量，同时要使加热炉在安全、经济的条件下运行。按照这 些控制要求，加热炉设备将有主要的控制要求:加热炉燃烧系统的控制方案要满足燃烧所产生的热量,适应物料负荷的需要，保证燃烧的经济型和加热炉的安全 运行，使物料温度与燃料流量相适应，保持物料岀口温度 在一定范围内。三.系统介绍本加热炉温度控制系统采用单回路控制方案，即可实现控 制要求。在运行过程中，当物料出口温度

3、受T扰影响改变 时，温度检测元件测得的模拟信号也会发生对应的改变, 该信号经过变送器转换后变成调节器可分析的数字信号, 进入调节器，将变动后的信号再与给定相比较，得出对应 偏差信号，调节器将给定温度与测得的温度进行比较得出 偏差值，然后经PID算法给出输出信号，执行器接收调节 器发来的信号后，根据信号调节阀门开度，进而控制燃料 流量，改变物料岀口温度，实现对物料出口温度的控制。不断重复以上过程，直至物料岀口温度接近给定，处于允 许范围内，且达到稳定。由此消除干扰的影响，实现温度 的控制要求。四.具体控制系统设计1测温元件本控制系统的测温元件采用PtlOO热电阻，工业用钳电阻作为温度测量变送器，

4、通常用来和显示、记录、调节 仪表配套，直接测量各种生产过程中从0500r 范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体等表而温度。2调节控制器件DDZ-III型PID调节器TDM-400性能指标如下表所示:表52 DDZ-III型PID调节器性能指标名称性能输入信号rsv直流电压外给定信号420mA直流电流（输入电阻250Q）输岀信号4辽0mA直流电流负载电阻25007500输入与给定指 示0100%,指示误差为1.0%输出信号指示0100%,指示误差为2. 5%整定参数 （F二1情况下）比例带Xp二2500%连续可调，最大值刻 度误差2.5%；积分时间Ti有两档0. 0广2. 5分与 025分。分别

5、连续可调，最大值与最 小值刻度误差为+50%；-25微分时间Td二00410分，连续可调，最 大刻度误差为+50%-25T扰系数FF=1+Td/7积分增益KdKdJO闭环跟踪误差0.5%3执行器选型本系统中，执行器是系统的执行机构，是按照调节器所给定的信号大小和方向，改变阀的开度，以实现调节燃 料流量的装置。在加热炉温度控制系统中，执行器的调节阀选择气开阀: 执行机构采用正作用方式，调节机构正装以实现气开的气 动薄膜调节蝶阀。1）调节阀的流量特性:调节阀的流量特性的选择，在实际生产中常用的调节阀有线性特性、对数特性、抛物线特性和快开特性四种, 在本系统中执行器的调节阀的流量特性选择等百分比特 性。2）调节阀的口径:调节阀的口径的大小，直接决定着控制介质流过它的能 力。为了保证系统有较好的流通能力，需要使控制阀两端 的压