鍋爐汽包液位控制

1、天津城建大學課程設(shè)計任務(wù)書2017 -2018學年第 2學期控制與機械工程 學院 電氣工程及其自動化 專業(yè) 班級 姓名 學號課程設(shè)計名稱： 過程控制 設(shè)計題目： 鍋爐汽包液位控制 完成期限：自 2018 年 6 月 11 日至 2018 年 6 月 15 日共 1 周設(shè)計依據(jù)、要求及主要內(nèi)容： 一、設(shè)計任務(wù) 加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)，測取溫度對象的過程為：當系統(tǒng)穩(wěn)定時，在溫度調(diào)節(jié)閥上做3%變化，輸出溫度記錄如下： t/min024681012270.0270.0267.0264.7262.7261.0259.5t/min14161820222426258.4257.8257.0256.5256.

2、0255.7255.4t/min28303234363840255.2255.1255.0255.0255.0255.0255.0試根據(jù)實驗數(shù)據(jù)設(shè)計一個超調(diào)量的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下： （1） 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇一定的辨識方法建立對象的數(shù)學模型；（2） 根據(jù)辨識結(jié)果設(shè)計符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3） 根據(jù)設(shè)計方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4） 對設(shè)計的控制系統(tǒng)進行仿真，整定運行參數(shù)。二、設(shè)計要求 采用MATLAB仿真；需要做出以下結(jié)果：（1）超調(diào)量（2）峰值時間（3）過渡過程時間（4）余差（5）第一個波峰值（6）第二個波峰值（7）衰減比（8）衰減率（9）振蕩頻率（1

3、0）全部P、I、D的參數(shù)（11）PID的模型（12）設(shè)計思路三、設(shè)計報告課程設(shè)計報告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書寫工整；詳見“課程設(shè)計報告寫作要求”。四、參考資料1 何衍慶工業(yè)生產(chǎn)過程控制（1版）北京：化學工業(yè)出版社，20042 邵裕森過程控制工程北京：機械工業(yè)出版社20003 過程控制教材指導(dǎo)教師（簽字）： 系主任（簽字）： 批準日期： 2018 年 6 月 1 日目錄1、 緒論11.1鍋爐的工作過程簡介11.2鍋爐汽包水位自動控制的意義11.3 鍋爐液位控制的難點12、汽包鍋爐水位控制系統(tǒng)的設(shè)計22.1概述22.2單沖量控制系統(tǒng)22.3雙沖量控制系統(tǒng)22.4三沖量控制系統(tǒng)32.4

4、.1單級三沖量控制系統(tǒng)32.4.2串級三沖量控制系統(tǒng)43、鍋爐汽包水位的動態(tài)特性的數(shù)學建模53.1給水流量作用下的動態(tài)特性53.2 蒸汽流量擾動下的動態(tài)特性63.3 根據(jù)所給數(shù)據(jù)進行曲線擬合63.3.1相關(guān)MATLAB程序及結(jié)果63.3.2控制變量的確定73.4串級三沖量的框圖84、硬件選擇94.1流量傳感器選擇94.2水位傳感器選擇94.3電機的選擇94.4接觸器的選擇94.5閥的開閉選擇形式95、PID參數(shù)的整定和SIMULINK仿真105.1串級三沖量仿真電路圖的搭建105.2串級三沖量PID參數(shù)的整定105.3仿真分析12總 結(jié)13參考文獻141、 緒論1.1鍋爐的工作過程簡介鍋爐是我

5、國工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用最廣泛的熱工設(shè)備。鍋爐的任務(wù)是根據(jù)外部負荷的變化，輸送一定質(zhì)量的蒸汽(蒸汽壓力、蒸汽溫度)和相應(yīng)的蒸汽量。它產(chǎn)生的蒸汽不僅可以為蒸餾、化學反應(yīng)、干燥等過程提供熱源，而且可以作為風扇、壓縮機和泵驅(qū)動渦輪機的動力源。鍋爐由“鍋”和“爐”兩部分組成?！板仭笔清仩t的蒸汽水系統(tǒng),如圖所示。本實用新型由省煤器3、汽包4、下降管8、過熱器5、上升管7、給水控制閥2、水母管1和蒸汽主管6組成。鍋爐給水泵進入省煤器,省煤器內(nèi)的水吸收煙氣的熱量,使溫度在自身壓力下升高到沸點,變成飽和水。然后引入汽包。滾筒中的水通過降液管進入鍋爐底部的下部集管,并通過爐周圍的水壁進入上部集箱。然后返回到滾

6、筒。水從水冷壁管中吸收直接火焰輻射的熱量.在恒溫下,一部分水蒸發(fā)成蒸汽,蒸汽和水的混合物。蒸汽和蒸汽的混合物在滾筒中被分離成水和蒸汽。水和給水進入降液管參與循環(huán)。蒸汽通過汽缸頂部的油管被帶到過熱器。蒸汽在過熱器中吸收熱量,并將其加熱到規(guī)定的溫度。成為合格的蒸汽輸送主管。 圖1.1 鍋爐的汽水系統(tǒng)爐膛是由爐膜、煙道、燃燒器和空氣預(yù)熱器組成的鍋爐燃燒系統(tǒng)。鍋爐燃料燃燒所需的空氣通過空氣預(yù)熱器送至鼓風機,空氣預(yù)熱器吸收空氣預(yù)熱器中的煙氣熱量,形成熱空氣。與燃料按一定比例燃燒到爐膛中。所產(chǎn)生的熱量被傳送到蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)以產(chǎn)生飽和蒸汽。然后通過過熱器形成一定量的過熱蒸汽并收集到蒸汽集管中。負荷調(diào)節(jié)閥在一定

7、壓力下采用過熱蒸汽。同時,煙氣在燃燒過程中產(chǎn)生大量的余熱。此外,飽和蒸汽轉(zhuǎn)化為過熱蒸汽,它還預(yù)熱鍋爐給水和空氣,最后通過煙囪進入大氣。1.2鍋爐汽包水位自動控制的意義鍋爐水位是保證鍋爐安全運行的重要標志。當水位過低時,負荷越大,汽化速度越快。鍋爐管中的水一旦完全蒸發(fā),這會導(dǎo)致鍋爐燃燒甚至爆炸,水位過高。它影響鍋爐汽缸的蒸汽分離,并產(chǎn)生蒸汽和液體相結(jié)合的現(xiàn)象,這是由過熱器的關(guān)閉和結(jié)垢引起的。同時過熱的蒸汽溫度也隨之降低,易發(fā)生太陽渦輪葉片它影響機組運行的安全性和經(jīng)濟性。隨著鍋爐容量的增加,水位變化越來越快,手工操作越來越繁重。因此,迫切需要汽包水位的自動調(diào)節(jié)。 1.3 鍋爐液位控制的難點液位控制

8、技術(shù)是通過控制進、出口閥的開度和改變水的流量來實現(xiàn)的,而水溫的控制則是通過調(diào)節(jié)加熱功率來實現(xiàn)的。在鍋爐控制系統(tǒng)中,鍋爐液位控制尤為重要和困難。在鍋爐運行過程中,由于進水量和輸出量的變化,PID控制器的參數(shù)難以調(diào)節(jié)。以滿足各種工況的要求,獲得理想的控制效果。過多的調(diào)整將導(dǎo)致頻繁的流動回路運動,這將對下游設(shè)備造成額外的干擾。這樣,液位控制器通常處于欠調(diào)節(jié)狀態(tài),允許液位在一定范圍內(nèi)波動,從而減少輸出水的變化。然而,PID不能及時抑制大擾動,導(dǎo)致鍋爐運行的安全性。此外,液位波動也會影響鍋爐運行的穩(wěn)定性,使蒸汽輸送難以控制。影響鍋爐水位的主要因素有給水流量、蒸汽出口流量和混合燃料進給率。每個變量都有自己

9、的干擾。相對冷的供水造成相應(yīng)的純滯后。蒸汽外流的突然增加引起了一種典型的“假水位”現(xiàn)象,它暫時改變了過程的方向,導(dǎo)致誤操作和事故。2、汽包鍋爐水位控制系統(tǒng)的設(shè)計2.1概述隨著鍋爐的出現(xiàn),汽包水位的控制一直是控制領(lǐng)域中的一個典型問題。隨著控制理論、控制技術(shù)和現(xiàn)代控制方法的發(fā)展,鍋爐自動化控制水平也在逐步提高。在此期間,經(jīng)歷了30、40年代的單參數(shù)儀表控制、40年代組合儀表的綜合參數(shù)儀表控制和60年代的計算機控制等幾個階段,通常有幾種方案：(1) 單脈沖控制系統(tǒng)。即汽包水位單回路水位控制系統(tǒng)；(2) 雙沖量控制系統(tǒng)。即在單沖量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入了蒸汽流量信號；(3) 三沖量控制系統(tǒng)。是以雙脈沖系統(tǒng)為

10、基礎(chǔ),介紹了進水流量信號。2.2單沖量控制系統(tǒng)單脈沖水位控制系統(tǒng)將汽包水位作為唯一的控制信號,脈沖是可變的。水位測量信號通過發(fā)射機發(fā)送到水位調(diào)節(jié)器。根據(jù)汽包水位H的測量值與給定值H0之間的偏差,調(diào)節(jié)器通過執(zhí)行器控制給水調(diào)節(jié)閥,以改變供水量。使?jié)L筒的水位保持在允許的范圍內(nèi)。系統(tǒng)框圖為圖2.1所示。圖2.1單沖量控制系統(tǒng)框圖該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,是典型的單回路定制控制系統(tǒng)。在長的停留時間、穩(wěn)定的負荷和鼓內(nèi)水的“假水位”的情況下,采用單脈沖控制系統(tǒng),PID調(diào)節(jié)一般能滿足生產(chǎn)要求。單脈沖汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,汽包容量大,擾動后水位響應(yīng)慢,“假水位”現(xiàn)象嚴重。單脈沖水位調(diào)節(jié)可滿足生產(chǎn)要求。單脈沖鼓式液

11、位調(diào)節(jié)存在一些不足。主要有：（1）單脈沖控制方案僅根據(jù)水位信號控制供水。當鍋爐負荷變化很大時,也就是說,當階躍擾動很大時,由于鍋爐的“假水位”現(xiàn)象,例如當負荷蒸汽增加時,水位首先升高。調(diào)節(jié)器只使用水位作為控制信號來關(guān)閉小閥門以減少供水。這種行為對于鍋爐的流量平衡是不正確的,從而增加了蒸汽流量和給水流量的波動范圍。擴大了進出口貿(mào)易的不平衡。（2）)從供水擾動下水位變化的動態(tài)特征可以看出,當供水壓力變化引起供水變化時,調(diào)整器直到水位變化后才開始運行。但調(diào)整器作用后,必須經(jīng)過一段時間的滯后時間,才能影響汽包的水位,因此,汽包水位波動較大,加工時間較長。2.3雙沖量控制系統(tǒng)在汽包水位控制中,主要的干擾

12、是負荷的變化。雙脈沖控制系統(tǒng)是以鍋爐汽包水位測量信號為主控制信號,以蒸汽流量信號為前饋信號的前饋-反饋控制系統(tǒng)。系統(tǒng)框圖為圖2.2所示。圖2.2雙沖量控制系統(tǒng)框圖雙沖量控制系統(tǒng)的優(yōu)點是：蒸汽流量前饋信號的引入，可以消除“假水位”帶來的不利影響。當蒸汽量發(fā)生變化時，可以產(chǎn)生與蒸汽相同方向的信號,以減少或消除由“假水位”現(xiàn)象引起的虛假水位。通過引入蒸汽流量的前饋信號,可以提高控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性。提高控制質(zhì)量。雙脈沖控制系統(tǒng)的問題是給水系統(tǒng)的擾動不能直接補償,當供水受到干擾時,只有當水位信號發(fā)生變化,滯后時間較長時,才能由調(diào)整器進行調(diào)節(jié)。水位波動很大。2.4三沖量控制系統(tǒng)2.4.1單級三沖量控制系統(tǒng)

13、三水鍋爐給水自動控制系統(tǒng)是以給水水位H為主要控制信號,蒸汽流量D為前饋控制信號,給水流量W為反饋控制信號的控制系統(tǒng)。三沖量控制系統(tǒng)采用蒸汽量進行前饋控制。當負荷(蒸汽流量)突然變化時,蒸汽流量信號可使給水調(diào)節(jié)閥開始向正方向移動,即當蒸汽流量增加時,供水調(diào)節(jié)閥打開。以彌補“虛假水位”帶來的誤導(dǎo)。如果給水流量降低,則調(diào)節(jié)器根據(jù)減少的進水流量信號立即打開進給閥,從而維持恒定的供水。此外,給水流量信號也是調(diào)節(jié)器運行后的反饋信號,可以使調(diào)節(jié)器盡早了解控制效果。因此,采用三沖量控制系統(tǒng)可以加快調(diào)速器的動作速度,避免過大的調(diào)節(jié),減少水位的波動。防止逃跑。系統(tǒng)框圖為圖2.3所示。 圖2.3單級三沖量控制系統(tǒng)框

14、圖從系統(tǒng)框圖可以看出，單級三沖量控制系統(tǒng)有兩個閉合回路：一個是由供水流量W、給水變送器、調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥組成的內(nèi)環(huán),另一個是由汽包水位對象組成的主回路。內(nèi)圈。蒸汽流量D及其蒸汽發(fā)射機不包括在這兩個閉環(huán)中。然而,其引入可提高控制質(zhì)量,不影響閉環(huán)穩(wěn)定性。因此,三沖量控制的本質(zhì)是前饋加反饋控制系統(tǒng)。單級三沖量控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：與單脈沖和雙脈沖控制系統(tǒng)相比，其控制質(zhì)量最好，能有效地滿足系統(tǒng)對速度、穩(wěn)定性和精度的要求，有效地避免了“假水位”現(xiàn)象。與單脈沖和雙脈沖相比，最大的缺點是系統(tǒng)成本高，系統(tǒng)復(fù)雜，不易設(shè)置。2.4.2串級三沖量控制系統(tǒng)隨著生產(chǎn)過程向大、連續(xù)、強化方向發(fā)展,操作要求越來越嚴格,各參數(shù)

15、之間的關(guān)系更加復(fù)雜,對控制精度和功能提出了新的要求。因此,有必要在單回路的基礎(chǔ)上采取其他措施,形成一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)。在圖所示的三沖量串級控制系統(tǒng)的框圖中,主調(diào)節(jié)器接收水位信號作為主控制信號,蒸汽流量信號控制二次調(diào)節(jié)器的給水設(shè)定值,除接收主調(diào)節(jié)器的設(shè)定信號外,還接收水流信號。前饋信號用作給水流量前饋的前饋信號。當蒸汽負荷突然變化時,蒸汽流量信號使給水調(diào)節(jié)閥立即向右移動,即當蒸汽流量增加時,供水調(diào)節(jié)閥大大打開,從而抵消了由虛假水位引起的反應(yīng)。從而減小了水位和供水流量的波動范圍。作為調(diào)節(jié)閥運行后的反饋信號,給水流量信號可以使調(diào)整器盡早了解控制效果,并進行相應(yīng)的調(diào)整。系統(tǒng)框圖為圖2.4所示。圖2.4

16、串級三沖量控制系統(tǒng)框圖在實際應(yīng)用中,由于選擇的控制閥不同,級聯(lián)三脈沖的設(shè)計不同。3、鍋爐汽包水位的動態(tài)特性的數(shù)學建模 3.1給水流量作用下的動態(tài)特性當水流量突然增加時,鍋爐的蒸發(fā)量不變,流量大于蒸發(fā)率,但隨著低溫供水和節(jié)約用水,節(jié)約用水和節(jié)約用水的流量增加。ING不會立即增加。一些熱量從原來的飽和蒸汽混合物中吸收,從而減少了表面以下氣泡的體積。事實上,由于水的溫度遠低于省煤器的溫度,供水具有一定程度的過冷度。當水進入省煤器時,一些蒸汽將轉(zhuǎn)化為水,尤其是沸騰的省煤器。給水降低了省煤器內(nèi)的沸騰程度。省煤器內(nèi)蒸汽氣泡的總體積減小,因此,首先用進入省煤器的水填充因氣泡破裂體積減小而降低的省煤器水位,在

17、一段時間之后,即使水位下降后,水位也上升,因為供水從省煤器連續(xù)進入滾筒。在這個過程中,負荷不變,滾筒內(nèi)的水仍在蒸發(fā),所以水位也在下降。從H曲線可以清楚地看出。給水被控對象的內(nèi)部擾動特征是,由于給水過冷的影響,當加水擾動時,水位H的變化非常緩慢,經(jīng)過一段時間后水位的變化率逐漸增大。最后,當質(zhì)量不平衡起主要作用時,它以一定的速度直線上升。如果水的供應(yīng)和蒸汽的數(shù)量不平衡,水位不確定。簡要介紹了水位擾動下水位的傳遞函數(shù)。 根據(jù)物料不平衡與熱平衡的關(guān)系,可將鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性方程簡化為： （3.1）式中：h為汽包水位的高度； 為給水流量項的時間常數(shù)； 為蒸汽流量項的時間常數(shù)； 為蒸汽流量項的

18、放大倍數(shù)； 、為時間常數(shù)。同時、的式子如下： （3.2）式中：D為鍋爐蒸汽流量； W為鍋爐給水流量?？梢钥闯?滾筒水位變化的擾動主要是蒸汽流(稱為外部擾動)和水流(稱為外部擾動)。因此,汽包水位調(diào)節(jié)對象在供水作用下的運動方程可以表示為： （3.3）兩邊取拉氏變換，結(jié)合工程實際忽略較小的，在較長時間內(nèi),隨著供水量的增加,滾筒水位不增加。因此,在給水流量作用下鍋爐汽包水位的動態(tài)數(shù)學模型可以得到如下： （3.4）3.2 蒸汽流量擾動下的動態(tài)特性 當負荷變化時,汽包水位的動態(tài)特性有一個特殊的形式：負荷增加時，蒸發(fā)量大于給水量，但水位不是下降反而迅速上升；負荷突然減小時，水位卻先下降，然后迅速上升，這就

19、是“虛假水位”現(xiàn)象。鍋爐水位的變化與鍋爐的運行特性有關(guān)。幾小時內(nèi)燃料的突然減少(例如,"假水位"在大約2分鐘或4分鐘內(nèi)達到最低水平)(例如,鍋爐熄滅了火)。在“假水位”在20秒左右達到最低值,而“假水位”達到最低值的時間與負荷達到最低值的時間基本相同。水輪機甩負荷時出現(xiàn)的“假水位”現(xiàn)象十分嚴重,給水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成帶來了困難。為了使水位保持在允許范圍內(nèi),負荷和負荷變化的變化應(yīng)受到限制。汽包水位調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性方程也可在外界干擾下得到： （3.5）對上式方程進行拉氏變換，并令、 得到鍋爐汽包水位在蒸汽流量作用下的動態(tài)數(shù)學模型如下： （3.6)3.3 根據(jù)所給數(shù)據(jù)進行曲線

20、擬合 3.3.1相關(guān)MATLAB程序及結(jié)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);>> subplot(2,1,1);>> plot(x,y,'o');&

21、gt;> aa=polyfit(x,y,5);>> f_x=vpa(poly2sym(aa,'x'),4) f_x = 5.124e-10*x5 - 3.795e-8*x4 - 7.444e-6*x3 + 0.0007902*x2 - 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)圖3.1 擬合曲線3.3.2控制變量的確定 通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和

22、數(shù)據(jù)分析處理,最終得出鍋爐汽包水位在給水流量作用下的動態(tài)數(shù)學模型： （3.7） 通過對現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的分析和處理,得出鍋爐汽包水位在蒸汽流量下的動態(tài)數(shù)學模型： （3.8） 3.4串級三沖量的框圖給水流量給定液位蒸汽流量給水流量調(diào)節(jié)器電機汽包給水流量變送器蒸汽流量變送器蒸汽管道液位液位變送器變頻器液位調(diào)節(jié)器圖3.2汽包水位三沖量控制系統(tǒng)框圖圖3.3 單級三沖量控制系統(tǒng)框圖從系統(tǒng)框圖可以看出，單級三沖量控制系統(tǒng)有兩個閉合回路：一個由供水流量W、給水變送器、調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥組成;另一個是由汽包水位對象和T組成的主回路。他內(nèi)心的循環(huán)。蒸汽流量D及其蒸汽變送器不包括在兩個閉環(huán)中。但它的引入可以提高控制質(zhì)量,

23、不影響閉環(huán)操作的穩(wěn)定性。因此,三沖量控制的本質(zhì)是前饋加反饋控制系統(tǒng)。單級三沖量控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：相對單脈沖和雙脈沖控制系統(tǒng)具有最佳的控制品質(zhì),能有效滿足系統(tǒng)對快速性、穩(wěn)定性和準確性的要求,并能有效地避免“虛假水位”。與單脈沖和雙脈沖相比,最大的缺點是系統(tǒng)成本高,系統(tǒng)復(fù)雜,不易設(shè)置。4、硬件選擇4.1流量傳感器選擇根據(jù)控制方案,流量傳感器可用于測量水流量和蒸汽流量。這兩種信號可以有效地提高控制質(zhì)量。因此,合理選擇流量傳感器可以有效地改善整個流量傳感器系統(tǒng)的控制質(zhì)量。眾所周知，35t/h鍋爐汽包水位應(yīng)控制，即鍋爐正常運行時每小時蒸發(fā)35噸蒸汽，即35噸水蒸發(fā)成蒸汽，當水位穩(wěn)定時，供水為35m3

24、/h。上海正波自動化儀表有限公司生產(chǎn)的LUGB-99渦街流量計是一種基于卡門渦原理的新型流體振動流量計。具有測量范圍寬、壓力損失小、性能穩(wěn)定、精度高、安裝使用方便等優(yōu)點。它被廣泛用于封閉工業(yè)管道中液體、蒸汽和蒸汽介質(zhì)的體積和質(zhì)量流量的測量。4.2水位傳感器選擇因為設(shè)計的目的是控制水位的穩(wěn)定性,而整個控制系統(tǒng)是基于水位的精確測量,水位的準確測量直接關(guān)系到控制的質(zhì)量。水位傳感器的合理選擇是水位控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。已知鼓級應(yīng)控制在300±10毫米。根據(jù)過程控制儀表范圍的選擇原則,儀器范圍應(yīng)為測量參數(shù)的4/33/2倍。因此,所選擇的傳感器的最大范圍是400450毫米。滾筒的水位應(yīng)控制在300

25、±10毫米,因此所選水位傳感器的精度應(yīng)高于10/450=2.2% FS,因此測量精度的選擇只能滿足要求。4.3電機的選擇電機是鍋爐汽包供水的動力設(shè)備。電動機的準確選擇與汽包能否準確供水和影響汽包水位的穩(wěn)定性有關(guān)。鍋爐的控制蒸發(fā)量為35t/h,鼓風機壓力為50MPa,管徑為50mm,因此電機的功率可估算如下： (4.1)從計算結(jié)果可以看出,功率為100kW的三相異步電動機完全能滿足工作要求。由于采用變頻調(diào)速,無需選擇繞線式異步電動機,鼠籠式電機可滿足要求。濟南華力貝爾機電設(shè)備有限公司YJTG三相變頻電機是專門設(shè)計用于變頻調(diào)速的,可根據(jù)技術(shù)要求設(shè)定額定電壓380V和額定功率100kW。4

26、.4接觸器的選擇接觸器是系統(tǒng)中使用的一種重要開關(guān)設(shè)備。合理選擇接觸器,可以保證交流電動機能夠準確、及時地啟動和停止。通過分析,三相交流異步電動機的最大工作電流在50Hz交流電壓下工作,其工作電流為: (4.2)因此,根據(jù)設(shè)計要求,浙江宏利電氣有限公司生產(chǎn)的HLC-3X系列空調(diào)接觸器主要適用于50Hz或60Hz,當AC-7B額定工作電壓為230V或480V時,額定電流為40A電路。起動和控制三相交流電動機(壓縮機)和其他三相負載,選擇五套這種A型接觸器可同時驅(qū)動電機以滿足設(shè)計要求。 4.5閥的開閉選擇形式給水調(diào)節(jié)閥開合氣的選擇一般是從安全的角度考慮的,第一個依據(jù)是人員安全、生產(chǎn)安全和系統(tǒng)設(shè)備安全

27、。由于工業(yè)生產(chǎn)過程中的控制閥大多是氣動控制閥,因此有必要對控制閥的開閉方式進行選擇。鍋爐給水調(diào)節(jié)閥一般采用密閉式空氣調(diào)節(jié)閥。一旦發(fā)生事故,系統(tǒng)失控,供水調(diào)節(jié)閥處于全開狀態(tài),即鍋爐不會因供水中斷而燒毀,避免發(fā)生爆炸等事故。5、PID參數(shù)的整定和SIMULINK仿真5.1串級三沖量仿真電路圖的搭建圖5.1 串級三沖量仿真電路圖5.2串級三沖量PID參數(shù)的整定圖5.2 主控制器PID圖5.3 副控制器PID無差控制，在運行300和450處加蒸汽擾動，抗干擾能力好圖5.4 控制圖像超調(diào)量：響應(yīng)的最大偏離量與終值的差與終值比的百分數(shù)，即從圖5.4估讀：延遲時間：響應(yīng)曲線第一次到達其終值一半所需的時間=2.5s上升時間：響應(yīng)從終值10%上升到終值90%所需的時間=5s峰值時間：響應(yīng)超過其終值到達第一個峰值所需的時間=15s調(diào)節(jié)時間：響應(yīng)到達并保持在終值內(nèi)所需的時間=25s5.3仿真分析采用主回路校正水位偏差，二次回路快速消除內(nèi)部擾動，前饋路徑補償外部干擾，克服假水位現(xiàn)