位式控制講義PPT課件.ppt

可編輯 模塊一電加熱溫度控制方案 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程分院 項目三電加熱控制系統(tǒng)集成與調(diào)試 1 可編輯 一 作業(yè)點(diǎn)評 一 題目要求 加熱爐溫度控制系統(tǒng)如圖1所示 根據(jù)工藝要求 出現(xiàn)故障時爐子應(yīng)當(dāng)熄火 試說明調(diào)節(jié)閥的氣開 氣關(guān)型式 調(diào)節(jié)器的正反作用方式 并簡述控制系統(tǒng)的動作過程 從實際工藝要求可知 為了在控制閥氣源斷氣時 爐溫不繼續(xù)升高 以防燒壞爐子 應(yīng)采用氣開閥 斷氣時關(guān)閉 是 正 作用 爐溫是隨燃料的增多而升高的 所以爐子也是 正 作用的 所以根據(jù)反饋控制原理 調(diào)節(jié)器必須為 反 作用 才能當(dāng)爐溫升高時 使閥門關(guān)小 爐溫下降 其工作過程如下 溫度 溫度變送器輸出 調(diào)節(jié)器輸出 調(diào)節(jié)閥開度 燃料輸出 溫度 圖1加熱爐控制系統(tǒng)圖 2 可編輯 二 加熱控制的意義 從本次課開始我們將討論溫度控制問題 溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)中具有極廣泛的應(yīng)用 根據(jù)加熱介質(zhì)的不同 大致可分為二類 一是燃燒加熱方式 另一種是電加熱方式 后者由于使用安全 效率較高 環(huán)保節(jié)能 控制方便等優(yōu)越性 越來越受到重視與應(yīng)用 因此我們將以電加熱模擬鍋爐恒溫控制系統(tǒng)的集成與調(diào)試技術(shù) 以使大家對溫度控制技術(shù)有一基本認(rèn)識 并學(xué)會應(yīng)用 3 可編輯 三 理論分析 溫度位式控制方案 理想的雙位控制特性圖 當(dāng)e 0或e 0時 e0時 一 雙位控制 雙位控制示例 4 可編輯 帶中間區(qū)的雙位控制規(guī)律 帶中間區(qū)的雙位控制過程 二 具有中間區(qū)的雙位控制 三 理論分析 溫度位式控制方案 5 可編輯 雙位控制的特點(diǎn)及應(yīng)用 雙位控制器結(jié)構(gòu)簡單 成本較低 易于實現(xiàn) 因此應(yīng)用很普遍 常見的雙位控制器有帶電觸點(diǎn)的壓力表 帶電觸點(diǎn)的水銀溫度計 雙金屬片溫度計 動圈式雙位批示調(diào)節(jié)儀等 在工業(yè)生產(chǎn)中 如對控制質(zhì)量要求不高 且允許進(jìn)行位式控制時 可采用雙位控制器構(gòu)成雙位控制系統(tǒng) 如空氣壓縮機(jī)貯罐的壓力控制 恒溫箱 電烘箱 管式加熱爐的溫度控制等就常采用雙位控制系統(tǒng) 三 理論分析 溫度位式控制方案 6 可編輯 三 多位控制 三位控制器特性示意圖 當(dāng)被控變量在某一個范圍內(nèi)時 執(zhí)行器可以處于某一中間位置 以使系統(tǒng)中物料量或能量的不平衡狀態(tài)得到緩和 這就構(gòu)成了三位式控制規(guī)律 三位控制規(guī)律特點(diǎn) 三 理論分析 溫度位式控制方案 7 可編輯 三 三位控制器 在加熱爐中 采用XCT型動圈式三位指示調(diào)節(jié)儀進(jìn)行溫度的三位控制 8 2020 1 8 9 可編輯 四 溫度控制方案的改進(jìn) 基于可控硅電力控制器的溫度控制系統(tǒng)可用下圖表示 其基本原理是 溫度傳感器檢測水溫 并以電信號方式傳送給溫度控制器 溫度控制器則與給定值比較后得到偏差e 經(jīng)運(yùn)算后得到控制值輸出給可控硅電力控制器 并由它去控制串在主回路中的可控硅 晶閘管 模組 改變主回路中電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷 由此達(dá)到調(diào)節(jié)電功率的目的 10 可編輯 可控硅的不同觸發(fā)方式 1 調(diào)壓型 觸發(fā)方式 調(diào)壓型 觸發(fā)方式 也稱為 移相型 觸發(fā)方式 即在交流電的半個周期 正半周期或負(fù)半周期 內(nèi)通過控制 移動 觸發(fā)脈沖的相位 來調(diào)整 導(dǎo)通時間 又稱導(dǎo)通角 和關(guān)斷時間 又稱控制角 的比例來達(dá)到改變輸出電壓平均值的目的 輸出的連續(xù)性比較好 被控參數(shù)比較穩(wěn)定 調(diào)壓型 觸發(fā)方式的工作波形 11 可編輯 可控硅的不同觸發(fā)方式 2 定周期過零調(diào)功型 觸發(fā)方式 在一個較長的固定周期內(nèi)通過觸發(fā)電路控制導(dǎo)通周波的個數(shù)和關(guān)斷周波個數(shù)的比值 又稱為占空比或時間比例 來控制負(fù)載功率的平均值 定周期過零調(diào)功型 觸發(fā)方式的工作波形 12 可編輯 3 變周期過零調(diào)功型 觸發(fā)方式 可控硅的不同觸發(fā)方式 變周期過零調(diào)功型 觸發(fā)方式是從 定周期過零調(diào)功型 觸發(fā)方式演變而來的 即在滿足 過零觸發(fā) 和 輸入信號和占空比的關(guān)系 兩個前提條件下 盡可能縮短控制周期 從而減小測量儀表的抖動 并提高控溫的精度 變周期過零調(diào)功型 觸發(fā)方式的工作波形 13 可編輯 4 三種控制模式的性能對比 可控硅三種控制模式的工作波形 三種控制模式各有優(yōu)缺點(diǎn) 變周期過零調(diào)功方式 對電網(wǎng)無干擾 能提高電網(wǎng)功率因數(shù) 節(jié)能效果明顯 所以越來越被廣泛采用 14 可編輯 4 三種控制模式的性能對比 15 可編輯 五 小結(jié) 學(xué)生課后自學(xué)布置 1 小結(jié) 通過本次課學(xué)習(xí) 在能力應(yīng)達(dá)到 1 熟悉位式控制規(guī)律與性能特點(diǎn) 能根據(jù)工藝特點(diǎn)與要求 用雙位式和三位式控制器組成合理的溫度控制系統(tǒng) 2 明確可控硅電力控制器的工作原理與性能特點(diǎn) 能根據(jù)工藝特點(diǎn)與要求 用可控硅電力控制器等自動化儀表組成合理地溫度