鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)

1、過程控制儀表課程設(shè)計(jì)題目：鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)班級(jí)：08自動(dòng)化01班姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：2011年12月27日目錄。1鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介oOOOOOoooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo 2鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。2鍋爐汽包壓力控制方案。2鍋爐汽包壓力控制儀表選型。3鍋爐汽包壓力選型表目。9鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)原理圖。9鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)各儀表間的配接圖。10設(shè)計(jì)總結(jié)。10 5 .參考文獻(xiàn).。10鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介：鍋爐是工廠重要的動(dòng)力設(shè)備，其任務(wù)是供給合格穩(wěn)定的蒸汽，以滿足負(fù)荷 的需要。為此，鍋爐生產(chǎn)過程的各個(gè)主要參數(shù)都必須嚴(yán)格

2、控制。鍋爐設(shè)備是一 個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，主要輸入變量是負(fù)荷、鍋爐給水、燃料量、減溫水、送風(fēng) 和引風(fēng)量。主要輸出變量包括汽包水位、過熱蒸汽溫度及壓力、煙氣氧量和爐 膛負(fù)壓等。因此鍋爐是一個(gè)多輸入、多輸出且相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜控制系統(tǒng)。本實(shí) 驗(yàn)主要研究工業(yè)鍋爐汽包壓力的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。鍋爐汽包壓力控制原理框圖如圖1所示：圖1鍋爐汽包壓力控制原理框圖壓力控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介：要控制汽包中的蒸汽壓力恒定，就必須對(duì)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)控制閥的 開度，使其保持在設(shè)定的范圍之內(nèi)。首先將鍋爐汽包中的蒸汽壓力（0100KPa） 通過壓力變送器，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的電流信號(hào)（420mA），然后將其輸入到電動(dòng) 調(diào)節(jié)器的信號(hào)測(cè)量端，并與

3、調(diào)節(jié)器的給定電流值進(jìn)行偏差計(jì)算，然后進(jìn)行PID 運(yùn)算，調(diào)節(jié)器輸出與偏差值相對(duì)應(yīng)的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（420mA），輸入到電 動(dòng)執(zhí)行器，調(diào)節(jié)蒸汽閥門的開度，有效地控制了鍋爐汽包中蒸汽壓力的恒定。2 .鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1鍋爐汽包壓力控制方案鍋爐汽包壓力控制實(shí)驗(yàn)中，選用DDZ-III型組合儀表。首先用壓力變送器檢測(cè) 汽包中的壓力，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（420mA），同時(shí)把輸出信號(hào)接到顯示儀表 上，并將顯示儀表相應(yīng)的輸出電流接到調(diào)節(jié)器的測(cè)量信號(hào)端。用恒流給定器給調(diào) 節(jié)器進(jìn)行外給定，將調(diào)節(jié)器的輸出電流接到FC伺服放大器，最后接到執(zhí)行器上。 下圖圖1.3為鍋爐壓力設(shè)計(jì)方案原理方框圖：調(diào)節(jié)器伺

4、 服 電 機(jī)恒 流 給 定 器壓力變送器雙指示單元電動(dòng)執(zhí)行器圖2鍋爐壓力設(shè)計(jì)方案原理方框圖2.2鍋爐汽包壓力控制儀表選型(1) DBY-1100壓力變送器用途:本儀表為DDZ-III系列電單儀表中的重要檢測(cè)環(huán)節(jié)，用于連續(xù)測(cè)量氣體， 蒸汽、液體等介質(zhì)的壓力和負(fù)壓，并將被測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成4-20mADC統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) 輸出。它與該系列的顯示單元類，調(diào)節(jié)單元類等其他儀表構(gòu)成工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng) 檢測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)。技術(shù)參數(shù)：輸入范圍：0100KPa輸出范圍：420mA DC二線制輸出負(fù)載電阻：250歐姆電 源：24V DC接線端子：表1： DBY-1100的端子接線說明表端子號(hào)極性名稱使用說明1+外接端子接電源和

5、受信儀表，對(duì)非“安全”系統(tǒng)即接24VDC穩(wěn)壓電壓及相應(yīng)受信儀表2-3+檢測(cè)端子供現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變送器用接入檢測(cè)用電流表，同 時(shí)打開短路片4-(2) DXG-2010S雙光柱式指示儀用途：DXG雙光柱式指示儀表是DDZ-III系列電動(dòng)單元組合儀表顯示單元之 一。它在自動(dòng)控制系統(tǒng)中做給定，測(cè)量等直流電壓顯示。技術(shù)參數(shù)輸入信號(hào)：420mA DC指示精度：0.5%供電電源：24V DC環(huán)境溫度：050 C接線端子圖4 DXG-2010S接線端子圖表2： DXG-2010S的端子接線說明表端子2010S 型光柱位置1 ( + )輸入信號(hào)左用途:恒流給定器是DDZ-III型電動(dòng)單元組合儀表給定單元中的一個(gè)常用品

6、種。它可提供420mA DC的恒流電流，作調(diào)節(jié)儀的外給定。技術(shù)參數(shù): 輸出參數(shù)：420mA直流電流可連續(xù)調(diào) 負(fù)載電阻:250-750歐姆 供電電源：24VDC端子接線:7(-)12 (-)24VDC10接地DTZ-2100指示調(diào)節(jié)器用途指示調(diào)節(jié)器是調(diào)節(jié)單元的一個(gè)基型品種，它接收變送器或轉(zhuǎn)化器的1-5VDC 測(cè)量信號(hào)，作為輸入信號(hào)與1-5VDC給定信號(hào)進(jìn)行比較，對(duì)其偏差進(jìn)行比例， 微分，積分運(yùn)算之后輸出4-20mADC信號(hào)。技術(shù)參數(shù)輸入信號(hào)：1-5VDC輸出電阻：約400歐姆外給定信號(hào)：420mA電流信號(hào)輸出信號(hào)：420mA電流信號(hào)電源:+24VDC端子接線端子DTZ-2100端子DTZ-210

7、01 (+)輸入信號(hào)15VDC13 ( + )輸出信號(hào)420mADC2 (-)14 (-)7 ( + )外給定信號(hào)19(+)電源8（-）420mADC20(-)24VDC18接地（5）DKZ-2100電動(dòng)執(zhí)行器 用途DKZ-2100電動(dòng)執(zhí)行器是DDZ-III電動(dòng)組合儀表中的執(zhí)行單元，它以交流電源 為動(dòng)力，接受統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)（420mA）。技術(shù)參數(shù)輸入信號(hào)：4-20mADC輸入電阻：250歐姆輸入通道：3個(gè)電源電壓:220V AC接線端子圖7 DKZ-2100的端子接線圖表5： DKZ-2100的端子接線說明表端子.DKZ-2100瑞子.DKZ-2100瑞子.DKZ-2100瑞子.DKZ-2

8、1001（ +）位置發(fā)送器3電機(jī)8電機(jī)7、14220VAC2（-）496、1312接地510（6）伺服放大器FC伺服放大器能和執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套組成執(zhí)行單元。操縱風(fēng)門、擋板等，完成調(diào)節(jié)任務(wù)。FC型伺服放大器輸出正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、控制信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)閥門，穩(wěn)定可靠。技術(shù)參數(shù)1、輸入信號(hào)：420mA DC （III型）2、輸入通道：2個(gè)（含反饋通道帶隔離）3、輸入阻抗：250。（420mA DC）4、輸出通道：一個(gè)（位置反饋信號(hào)輸出，帶隔離，適用于ZPE型，輸出負(fù)載7500 ）5、死區(qū)： 480p A （ 420mA DC）6、 信號(hào)斷失保位：420mA DC全行程信號(hào)斷失保位（適用于ZPE型-I型）7、輸出功率

9、：3A 220V8、電源電壓：220V AC 50Hz9、 使用環(huán)境：溫度：050C相對(duì)濕度：85%表6： FC的端子接線說明表瑞子FC端子FC端子FC端子FC1(+)輸入通5 ( + )輸入通11電機(jī)16保護(hù)開關(guān)2(-)道一6 (-)道三12輸出17( + )220VAC3(+)輸入通7 ( + )輸出13保護(hù)開關(guān)18接地4(-)、* * 道一8（-）通道1419(-)220VAC9電機(jī)輸出10電機(jī)輸出1520( +)2.3鍋爐汽包壓力選型表表7：鍋爐汽包壓力選型表壓力變送器DBY-1100天津自動(dòng)化儀表廠顯示儀表DXG-2010S上海自動(dòng)化儀表一廠給定單元DGA-2000大連儀表廠調(diào)節(jié)器D

10、TZ-2100天津自動(dòng)化儀表廠執(zhí)行器DKZ-2100大連第三儀表廠伺服放大器FC大連第三儀表廠2.4鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)原理圖圖9鍋爐汽包壓力控制原理電路圖鍋爐汽包壓力控制原理電路配接說明如下（1）壓力變送器DBY-1100的1,2腳接24VDC； 3腳接指示儀DXG的3腳，指 示儀DXG的4腳接調(diào)節(jié)器DTZ-2100的1腳，調(diào)節(jié)器DTZ-2100的2腳接壓力 變送器DBY-1100的4腳；（2）恒流給定器DGA-2000的6腳接指示儀DXG的1腳，指示儀DXG的2腳接 調(diào)節(jié)器DTZ-2100的7腳，調(diào)節(jié)器DTZ-2100的8腳接恒流給定器DGA-2000 的7腳；恒流給定器DGA-2000的

11、10腳接地，11,12腳接24VDC；指示儀表 DXG的19,20腳接24VDC, 18腳接地；調(diào)節(jié)器DTZ-2100的18腳接地，19,20 腳接24VDC；調(diào)節(jié)器DTZ-2100的13腳接伺服放大器FC的1腳，伺服放大器FC的2 腳接調(diào)節(jié)器DTZ-2100的14腳；伺服放大器FC的7腳接執(zhí)行器DKZ-2100的 1腳，伺服放大器FC的8腳接執(zhí)行器DKZ-2100的2腳;伺服放大器FC的9,10 腳和執(zhí)行機(jī)構(gòu)DKZ-2100的3,4,5腳相連；伺服放大器FC的11,12腳和執(zhí)行 器DKZ-2100的8,9,10腳相連；伺服放大器FC的17,20腳接220V AC的正極，19腳接負(fù)端，18腳接

12、地； 執(zhí)行器DKZ-2100的7,14腳接220VAC的正極，6，13腳接負(fù)端，12腳接地。鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)各儀表間的配接圖設(shè)計(jì)總結(jié)按照老師所給題目并對(duì)鍋爐汽包壓力的控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)；鍋爐是重要的 動(dòng)力設(shè)備，其任務(wù)是供給合格穩(wěn)定的蒸汽，以滿足負(fù)荷的需要。為此，鍋爐生產(chǎn) 過程的各個(gè)主要參數(shù)都必須嚴(yán)格控制。鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，主要輸 入變量是負(fù)荷、鍋爐給水、燃料量、減溫水、送風(fēng)和引風(fēng)量。主要輸出變量包括 汽包水位、過熱蒸汽溫度及壓力、煙氣氧量和爐膛負(fù)壓等。因此鍋爐是一個(gè)多輸 入、多輸出且相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜控制系統(tǒng)。通過本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和探索，讓我 更進(jìn)一步的了解和掌握了相關(guān)的知識(shí)，以及各個(gè)部件在生產(chǎn)控制中的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：.周澤魁.控制儀表與計(jì)算機(jī)控制裝置M.北京：化學(xué)