蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)課程設計

1、 課內(nèi)實踐題 目蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng) 學 院自動化學院 專 業(yè)班 級姓 名 指導教師李向舜年 月 日課內(nèi)實踐任務書學生姓名:專業(yè)班級:指導教師:李向舜 工作單位:自動化學院題 目 : 蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)初始條件:1. 先修課程 :“ 調(diào)節(jié)儀表與過程控制系統(tǒng)” 、 “計算機控制技術(shù)” 、 “傳感與檢測技術(shù)” 、 “自動控制理論”等。2. 熟練使用 MATLAB 軟件、 Protel 軟件等。3. 主要涉及的知識點:控制系統(tǒng)分析與設計、過程對象建模、仿真等。4. 課程設計參考資料:“過程控制系統(tǒng)及儀表”、“計算機過程控制系統(tǒng)”、“ PID 控制原理及應用”、“ MATLAB 應用寶典”。要求

2、完成的主要任務 :(包括課內(nèi)實踐工作量及其技術(shù)要求, 以及說明書撰寫等具體要求1. 課內(nèi)實踐時間:8學時。2. 課內(nèi)實踐內(nèi)容 :根據(jù)指導老師給定的題目,按規(guī)定選擇其中一套完成;至少應包括: 1過程數(shù)學模型(2學時能夠?qū)ιa(chǎn)某一過程進行特性分析和建模。2 執(zhí)行器、檢測儀表(2學時根據(jù)生產(chǎn)需要對用到的調(diào)節(jié)閥和檢測儀表進行選型。3 控制系統(tǒng)設計(2學時根據(jù)工藝需求,完成整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計,原理分析。4 控制器參數(shù)整定(2學時根據(jù)和工藝需求和控制方案設計控制器,并對控制器參數(shù)整定,應用 MATLAB 完成 仿真驗證,完成實踐報告。3. 本課內(nèi)實踐統(tǒng)一技術(shù)要求:研讀輔導資料對應章節(jié),對選定的設計題目進

3、行理論分析, 針對具體設計部分的原理分析、建模、必要的推導和可行性分析,畫出系統(tǒng)設計框圖,具 體設計控制系統(tǒng)軟硬件組成, 記錄實驗結(jié)果 (仿真結(jié)果 , 并對實驗結(jié)果進行分析和總結(jié)。 具體設計要求包括: 復習過程控制系統(tǒng)設計的相關(guān)技術(shù)與方法; 針對被控對象的工藝特點,設計工業(yè)流程框圖。 根據(jù)工藝特點,分析并設計控制系統(tǒng)原理。 分析并設計系統(tǒng)各個組成部分的結(jié)構(gòu)原理以及組成,并對結(jié)果進行驗證或仿真。 2. 課內(nèi)實踐說明書按學?！罢n內(nèi)實踐工作規(guī)范”中的“統(tǒng)一書寫格式”撰寫,具體包括: 目錄; 該過程對象的工藝特點與需求分析; 結(jié)合該過程對象特點及系統(tǒng)功能要求完成系統(tǒng)控制方案的選擇。 設計整個控制系統(tǒng)原

4、理框圖,并對各個組成部分進行選型、設計、分析; 重點設計出系統(tǒng)的控制器,并對系統(tǒng)的控制參數(shù)進行整定; 給出系統(tǒng)示意框圖、工藝流程圖、仿真運行結(jié)果和圖表、以及對結(jié)果分析和總結(jié); 課程設計的心得體會(至少 500字; 參考文獻; 其它必要內(nèi)容等。指導教師簽名:年 月 日蒸汽發(fā)生器俗稱鍋爐,是發(fā)電煉油與化工等工業(yè)部門利用燃料或其他能源的熱能把水 加熱成為熱水或蒸汽的重要能源與熱源機械動力設備。蒸汽發(fā)生器按照燃料分類可分為電 蒸汽發(fā)生器、 燃油蒸汽發(fā)生器、 燃氣蒸汽發(fā)生器等; 按照出口壓力可分為低壓蒸汽發(fā)生器、 中壓蒸汽發(fā)生器、高壓蒸汽發(fā)生器、超高壓蒸汽發(fā)生器、亞臨界壓力蒸汽發(fā)生器、超臨界 壓力蒸汽發(fā)

5、生器等。不同的蒸汽發(fā)生器蒸氣發(fā)生系統(tǒng)和處理系統(tǒng)工作原理基本相同。 蒸汽發(fā)生器是一個較為復雜的控制過程,為保證提供合格的蒸氣適應負荷需要以及安 全運行,工藝參數(shù)必須嚴格控制。被控參數(shù)有水位,蒸氣壓力,蒸氣溫度,爐膛負壓和燃 -空配比等;被控變量有給水量,燃料量和送風量等。這些被控參數(shù)與控制變量間相互影 響。工業(yè)上將蒸汽發(fā)生器控制主要分為液位控制系統(tǒng),過熱蒸氣溫度控制系統(tǒng)和燃燒控制 系統(tǒng)。本次課內(nèi)實踐對蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)進行研究,并利用 matlab 對液位控制系統(tǒng)進 行仿真驗證。關(guān)鍵詞 :蒸汽發(fā)生器;液位控制系統(tǒng);仿真1. 需求分析 . 12. 被控參數(shù)和控制變量的選擇 . 33. 被控過程

6、的數(shù)學模型 . 4 3.1蒸氣流量對水位的影響 . 43.2給水流量對水位的影響 . 54. 方案設計與選擇 . 6 4.1單沖量水位控制系統(tǒng) . 6 4.2雙沖量水位控制系統(tǒng) . 64.3方案選擇 . 75. 變送器的選擇 . 8 5.1蒸氣流量變送器的選擇 . 85.2液位變送器的選擇 . 86. 調(diào)節(jié)器的選擇 . 97. 執(zhí)行器的選擇 . 108. 控制系統(tǒng)示意圖 . 119. 仿真程序設計與仿真結(jié)果 . 12 9.1仿真程序設計 . 12 9.2仿真結(jié)果 . 15 10. 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 . 17 結(jié)論 . 21 心得體會 . 22 參考文獻 . 23 附錄 . 24 附錄 A 包含前

7、饋控制器的仿真程序圖 . 24 附錄 B 不含前饋控制器的仿真程序圖 . 25 附錄 C 仿真程序代碼 . 26 本科生課內(nèi)實踐成績評定表 . 27蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)1. 需求分析液位控制的任務是使給水量與蒸汽發(fā)生器蒸發(fā)量相適應,維持液位在工藝規(guī)定的范圍 內(nèi)。蒸汽發(fā)生器液位體現(xiàn)了蒸氣流量與給水量的平衡關(guān)系,是一個重要監(jiān)控參數(shù)。液位過 高,會使蒸氣帶液,過熱器結(jié)垢,影響過熱器效率;同時帶液蒸氣進入汽輪機,會損害汽 輪機葉片。水位過低,會破壞水循環(huán)而損壞蒸汽發(fā)生器。對于大型蒸汽發(fā)生器,若停止給 水,令存水短時間內(nèi)完全氣化會引起重大事故,甚至爆炸。因此,必須將蒸汽發(fā)生器液位 控制在工藝允許范圍內(nèi)

8、。蒸汽發(fā)生器工藝流程圖如圖 1.1所示。圖 1.1 蒸汽發(fā)生器工藝流程圖 2. 被控參數(shù)和控制變量的選擇蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)可直接選擇液位作為被控參數(shù)。影響液位變化的因素有給水 量變化,蒸氣流量變化,燃料量變化,蒸汽發(fā)生器壓力變化等。蒸汽發(fā)生器壓力變化并不直接影響水位,而是通過壓力升高時的“自凝結(jié)”和壓力下 降是的“自蒸發(fā)”過程影響水位。壓力變化通常是由蒸氣流量變化引起的,因此可將壓力 變化歸入蒸氣流量變化因素。蒸氣流量是應用戶需要改變的不可控因素,因此蒸氣流量不能作為液位的控制變量。 燃料量變化要經(jīng)過燃燒系統(tǒng)變成熱量后,才被水吸收,然后影響汽化量以改變液位。 該過程傳輸滯后和容量滯后都很大

9、,燃燒過程又有專門的調(diào)節(jié)系統(tǒng),因此燃料量不能作為 液位控制系統(tǒng)的控制變量。綜上所述,可作為蒸汽發(fā)生器液位控制變量的因素只有給水量。3. 被控過程的數(shù)學模型3.1蒸氣流量對水位的影響在其他條件不變的情況下,蒸氣流量突然增加,會使蒸汽發(fā)生器物料平衡發(fā)生變化, 瞬間流出量大于流入量,存水量減少。存水量瞬時減少必然使液位下降。 圖 3.1 蒸氣流量階躍干擾下蒸汽發(fā)生器水位響應曲線圖 3.1中的 H1(t表示將蒸汽發(fā)生器當作非自衡單容對象看待時,汽包水位對蒸氣流 量的階躍響應曲線。但當蒸氣流量突然增加,將導致壓力瞬間下降,在蒸發(fā)管內(nèi)的水沸騰 突然加劇,水中氣泡數(shù)量迅速增加,氣泡體積增大,使液位升高。上述

10、現(xiàn)象稱為“虛假水 位”現(xiàn)象。該現(xiàn)象對應曲線如圖 3.1H2(t所示。蒸氣流量增加 D 時,水位變化實際階躍曲線如圖 3.1中 H(t所示。由曲線分析得, 實際水位變化 H(t為 H1(t與 H2(t的疊加。即 H(t=H1(t+H2(t。用傳遞函數(shù)表示為式中, f 為蒸氣流量作用下,階躍響應曲線穩(wěn)定時的斜率; K2, T2分別為只考慮水 面下氣泡體積變化所引起的液位變化 H2(t的放大倍數(shù)與時間常數(shù)。(1H H H 2221+-=+=s T K s s D s s D s s D s f 3.2給水流量對水位的影響 圖 3.2 給水流量階躍干擾下蒸汽發(fā)生器水位響應曲線在給水流量增大時,水位階躍

11、響應曲線如圖 3.2中 H(t所示。若將液位對給水的響應 看作無自衡單容過程,水位的階躍響應曲線如圖 3.2中 H1(t所示。由于給水溫度比發(fā)生 器內(nèi)飽和水的溫度低,給水會從飽和水中吸收一部分熱量,故當給水量增大后,水中氣泡 總體積減小,導致水位下降。以上過程的階躍響應曲線如圖 3.2中 H2(t所示。實際水位 變化 H(t是 H1(t與 H2(t的疊加,即 H(t=H1(t+H2(t。用傳遞函數(shù)可表示為式中, 0為給水流量作用下,階躍響應曲線穩(wěn)定時的斜率; K1, T1分別為只考慮水面 下氣泡體積變化所引起的液位變化 H2(t的放大倍數(shù)與時間常數(shù)。(1H H G H 11021+=+=s T

12、 K s s G s s G s s s 4. 方案設計與選擇4.1單沖量水位控制系統(tǒng)以液位為被控參數(shù),給水量作為控制變量構(gòu)成的單回路液位控制系統(tǒng),工程上也稱單 沖量控制系統(tǒng),系統(tǒng)框圖如圖 4.1所示。 圖 4.1 單沖量液位控制系統(tǒng)框圖4.2雙沖量水位控制系統(tǒng)液位的主要干擾是蒸氣流量變化。利用蒸氣流量變化信號對給水量進行補償控制,就 可以消除或減小“虛假水位”對液位的影響。該雙沖量液位控制系統(tǒng)的框圖如圖 4.2所示。 圖 4.2 雙沖量液位控制系統(tǒng)框圖4.3方案選擇單沖量液位控制系統(tǒng)的優(yōu)點是所用設備少,結(jié)構(gòu)簡單,參數(shù)整定和使用維護方便。但 缺點明顯,當蒸氣流量突然增加時,由于虛假水位現(xiàn)象,調(diào)

13、節(jié)器不但不及時開大給水閥來 增加給水量,反而去關(guān)小調(diào)節(jié)閥的開度,減小給水量。因此,這樣當蒸氣量增加,給水量 減小使存水量減小。 等到虛假水位消失后, 水位會嚴重下降, 甚至可能會下降到危險程度, 引起事故。雙沖量液位控制系統(tǒng)相對單沖量控制系統(tǒng)增加了針對蒸氣流量擾動的補償通道,使調(diào) 節(jié)閥及時按照蒸氣流量擾動進行給水量補償,而其他干擾對水位的影響有反饋控制回路克 服。這是一個前饋 -反饋復合控制系統(tǒng)。可以消除或減小“虛假水位”現(xiàn)象對液位的影響。 經(jīng)由上述比較,這里選擇雙沖量液位控制系統(tǒng)作為使用方案。5.1蒸氣流量變送器的選擇流量一般指單位時間內(nèi)流過管道某一截面的流體數(shù)量,即瞬時流量。把某一段時間內(nèi)

14、 流過管道的流體數(shù)量的總和,即瞬時流量在某一段時間內(nèi)的累計值,稱為總量?？衫昧?量計獲得一段時間內(nèi)通過的物料總體積或總質(zhì)量。常用的流量檢測儀表有差壓式流量計,轉(zhuǎn)子流量計,靶式流量計,橢圓齒輪流量計, 渦輪流量計,電磁流量計,旋渦式流量計和超聲波流量計等。差壓流量計使用時有諸多因素制約,因此要查閱相關(guān)手冊;轉(zhuǎn)子流量計主要適合于小 管徑,小流量的測量;靶式流量計能測量有懸浮物,沉淀物的流體流量;橢圓齒輪流量計 可能因熱脹冷縮發(fā)生齒輪卡死;渦輪流量計只能在清潔流體中使用;電磁流量計特別適合 測量測量含有纖維和固體顆粒的流體;旋渦式流量計要求流體的流速分布均勻;超聲波流 量計要求流體清潔且測量管前后

15、有足夠長的直管段。經(jīng)由上述比較,最終選擇渦輪流量計作為蒸氣流量變送器。5.2液位變送器的選擇通過物位測量可以獲知容器內(nèi)物質(zhì)的體積或質(zhì)量, 還可以監(jiān)視或控制容器內(nèi)介質(zhì)物位, 使它保持在工藝要求的高度上,使過程正常進行。蒸汽發(fā)生器可通過液位變送器檢測液位 以保證安全。常用物位檢測儀表有差壓式液位變送器,電容式物位變送器和超聲波液位計等。 由于蒸汽發(fā)生器使用的水含有雜質(zhì),可能會損壞直接接觸液體的變送器,又因為蒸汽 發(fā)生器內(nèi)液體溫度變化較大,使用超聲波液位計會產(chǎn)生較大誤差。綜上所述,最后選擇法蘭式差壓變送器作為蒸汽發(fā)生器的液位變送器。調(diào)節(jié)器常用比例積分微分調(diào)節(jié)裝置。比例控制 P 的優(yōu)點是控制及時,反應

16、靈敏,偏差 越大控制力度越大; 缺點是控制結(jié)果存在余差。 積分控制 I 的優(yōu)點是控制結(jié)果可以無余差; 缺點是控制作用是隨著時間積累逐漸增強的,控制動作緩慢,控制不及時。微分控制 D 的 特點是能起到超前控制的作用,即按照偏差變化的速度控制,能在偏差很小時,提前增大 控制作用,改善控制品質(zhì)。比例積分微分控制可以組合使用。比例積分控制 PI 可以減小 P 或 I 單獨使用的缺點, 提高系統(tǒng)的控制精度。比例微分控制 PD 可提高系統(tǒng)的控制速度,對慣性大的對象用 PD , 可以改善控制質(zhì)量, 減小最大偏差, 縮短控制時間。 比例積分微分控制 PID 既能快速控制, 又能消除余差,具有較好的控制性能。比

17、例積分微分控制 PID 的傳遞函數(shù)可以表示為微分控制 D 通常不用于液位控制系統(tǒng),由于進入水箱的液體的飛濺和湍流,液位測量 往往是嘈雜的。故蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器可以選擇 P 或 PI 。這里選擇 PI 控制, 即令上述 PID 傳遞函數(shù)中的 0T =D 。( +=s T s T K s U D I C 11E s蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)的執(zhí)行器是給水調(diào)節(jié)閥,因此蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)執(zhí)行 器的選擇是調(diào)節(jié)閥的選型。過程控制中使用最多執(zhí)行器的是自動調(diào)節(jié)閥。自動調(diào)節(jié)閥是能夠按照輸入信號自動改 變開度的閥門,它可以分為氣動,電動,液動三大類。氣動調(diào)節(jié)閥用壓縮空氣作為工作能 源,能在易燃易爆的環(huán)

18、境中工作,廣泛應用于化工,煉油等生產(chǎn)過程中;電動調(diào)節(jié)閥用電 源工作,能源取用方便,信號傳遞迅速,但難以在易燃易爆環(huán)境中工作;液動調(diào)節(jié)閥用液 壓推動,推力很大,一般生產(chǎn)過程中很少使用。蒸汽發(fā)生器由于使用了燃氣, 故其液位控制系統(tǒng)給水調(diào)節(jié)應避免使用使用電動調(diào)節(jié)閥; 且給水調(diào)節(jié)不需要很大的推力,故不必使用液動調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥固有流量特性有直線流量特性,等百分比(對數(shù)流量特性和快開特性。由于 蒸汽發(fā)生器內(nèi)液位變化應盡量平緩,需要選用具有等百分比(對數(shù)流量特性的調(diào)節(jié)閥。 調(diào)節(jié)閥有氣關(guān)式與氣開式。從工藝生產(chǎn)安全考慮,一旦控制系統(tǒng)發(fā)生故障,信號中斷 時,調(diào)節(jié)閥開關(guān)狀態(tài)應能保證設備與人員安全。若控制信號中斷,閥

19、處于打開位置危害性 小,則選擇氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥;反之,若閥處于關(guān)閉位置危害性小,則應選擇氣開式調(diào)節(jié)閥。 蒸汽發(fā)生器給水管道當控制信號中斷時應開大進水閥,以避免蒸汽發(fā)生器燒干,因此選擇 氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥。作用于給水調(diào)節(jié)閥的信號是電壓信號, 故需要調(diào)節(jié)閥安裝有電 /氣轉(zhuǎn)換器, 電 /氣閥門定 位器。綜上所述, 蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)執(zhí)行器應選擇安裝有電 /氣轉(zhuǎn)換器與電 /氣閥門定位 器的,具有等百分比(對數(shù)流量特性的,氣關(guān)式的氣動調(diào)節(jié)閥。8. 控制系統(tǒng)示意圖蒸汽發(fā)生器雙沖量液位控制系統(tǒng)示意圖如圖 8.1所示。 圖 8.1 蒸汽發(fā)生器雙沖量液位控制系統(tǒng)示意圖圖 8.1中加法器的具體運算功能為:式中, u 為

20、調(diào)節(jié)器的輸出值; u1為蒸氣流量變送器輸出的蒸氣流量值; c0為初始偏置, c1為加法器的系數(shù); U 為加法器的輸出值。c1取正號或負號取決于氣關(guān)式或氣開式而定, 確定原則是蒸氣流量增加, 給水量加大, 氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥取負號,氣開式取正號。由于執(zhí)行器選擇的是氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥,故 c1取負號。 c1值的確定還要考慮到靜態(tài)補償,將 c1調(diào)整到只有蒸氣流量擾動時,蒸汽發(fā)生器液位基 本不變即可。設置 c0的目的是為了在正常蒸氣流量下,使調(diào)節(jié)器和加法器的輸出比較適中。11U c u c u +=9. 仿真程序設計與仿真結(jié)果9.1仿真程序設計set point:系統(tǒng)輸入(水位設定值;disturbance :擾

21、動(蒸氣流量;Gc(s:調(diào)節(jié)器(PI 的傳遞函數(shù);Gv(s:執(zhí)行器(調(diào)節(jié)閥的傳遞函數(shù);Go(s:被控過程(給水流量對液位的影響的傳遞函數(shù); Gb(s:前饋控制器的傳遞函數(shù);Gd(s:干擾通道(蒸氣流量對液位的影響的傳遞函數(shù); Gm1(s:變送器 1(液位變送器的傳遞函數(shù);Gm2(s:變送器 2(蒸氣流量變送器的傳遞函數(shù); c1:加法器的系數(shù);c0:初始偏置;scope :示波器。 其中 num1與 num2的值如下所示: matlab 仿真程序代碼如下所示:Ef=1.5K2=3T2=1E0=61102221*K T num K T num f -=-=K1=5T1=1Kc=0.8Ti=1000

22、num1=Ef*T2-K2num2=E0*T1-K1sim('liquid_level_control_system.mdl',809.2仿真結(jié)果取 c0=0; 10. 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定調(diào)節(jié)器參數(shù)整定常用的方法有穩(wěn)定邊界法,衰減曲線法,響應曲線法,經(jīng)驗法等。本 次課內(nèi)實踐蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器為比例積分控制 (PI 的參數(shù)整定選擇經(jīng)驗法。對于 PI 調(diào)節(jié)器,先置 Ti= ,將比例系數(shù) Kc 放在較大經(jīng)驗數(shù)值上,然后逐步增大 Kc , 觀察被控參數(shù)的過渡過程曲線, 使過渡過程達到 4:1衰減比; 然后, 將 Kc 減小 10%20%, 將積分時間由大到小逐步增加,直至獲得衰減

23、比為 4:1過渡過程。PI 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定過程如下所示: (1保持 Ti=1000不變,改變 Kc 的值: Kc=0.4 圖 10.1 Ti=1000, Kc=0.4時的液位變化曲線Kc=0.6 圖 10.2 Ti=1000, Kc=0.6時的液位變化曲線Kc=0.8 圖 10.3 Ti=1000, Kc=0.8時的液位變化曲線Kc=1 圖 10.4 Ti=1000, Kc=1時的液位變化曲線由圖 10.3得,當 Kc=1時,衰減比為 4:1。然后將 Kc 適當減小,選擇 Kc=0.8。(2保持 Kc=0.8不變,改變 Ti 的值: Ti=1000 圖 10.5Kc=0.8, Ti=1000時

24、的液位變化曲線Ti=100 圖 10.6Kc=0.8, Ti=100時的液位變化曲線Ti=10 圖 10.7Kc=0.8, Ti=10時的液位變化曲線Ti=1 圖 10.8Kc=0.8, Ti=1時的液位變化曲線通過觀察圖 10.5至圖 10.8可以得出,當 Kc=0.8時,選擇 Ti=1000會使液位變化曲線 的衰減比最接近 4:1。綜上所述,蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)的 PI 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定結(jié)果取 Kc=0.8, Ti=1000。結(jié)論相對于單沖量液位控制,雙沖量液位控制控制品質(zhì)有很大提高。雙沖量液位控制系統(tǒng) 在單沖量液位控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上,利用蒸氣流量變化信號對給水量進行補償控制,減小甚至 消除了

25、“虛假水位”現(xiàn)象對于液位的影響,是一個前饋 -反饋復合控制系統(tǒng)。但雙沖量液位控制系統(tǒng)存在以下問題:調(diào)節(jié)閥的工作特性不一定為線性特性,要做到 完全靜態(tài)補償比較困難;給水壓力擾動對于液位的影響不能及時消除。因此,可在雙沖量 液位控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將給水流量信號作為副參數(shù),構(gòu)成三沖量液位控制系統(tǒng)。 三沖量液位控制系統(tǒng)的主沖量是液位,副參數(shù)是給水流量,前饋補償?shù)闹饕獢_動是蒸 氣流量。 它是一個前饋 -串級復合控制系統(tǒng)。 副調(diào)節(jié)器通過副回路快速消除給水環(huán)節(jié)的擾動 對液位的影響,主調(diào)節(jié)器通過副調(diào)節(jié)器對水位進行校正,使水位保持在設定值。心得體會自動化技術(shù)在工業(yè),農(nóng)業(yè),科技以及人們的日常生活中發(fā)揮著重要的作用

26、。作為信息 科學的重要分支,自動化技術(shù)本身及其應用領(lǐng)域得到了迅速的提高和發(fā)展。過程控制通常 是指連續(xù)生產(chǎn)過程的自動控制,是自動化技術(shù)最重要的組成部分之一。過程控制的主要任務是對生產(chǎn)過程中的有關(guān)參數(shù)進行控制,使其保持恒定或按一定規(guī) 律變化,在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的前提下,使連續(xù)型生產(chǎn)過程自動地進行下去。大型 的連續(xù)生產(chǎn)過程是一個十分復雜的大系統(tǒng),存在不確定性,時變性以及非線性因素,控制 相當困難。實際的生產(chǎn)過程千變?nèi)f化,要解決生產(chǎn)過程中各種控制問題必須采用有針對性 的特殊方法與途徑。例如本次課內(nèi)實踐的內(nèi)容蒸汽發(fā)生器的生產(chǎn)過程控制影響因素有很 多,該系統(tǒng)主要分為液位控制系統(tǒng),過熱蒸氣溫度控制系統(tǒng)和燃燒控制系統(tǒng)。由于控制對象的特殊性,過程控制系統(tǒng)相對于其他控制系統(tǒng)有以下特點:控制對象復 雜,控制要求多樣;控制方案豐富;控制過程多屬于慢過程參數(shù)控制;定值控制是過程控 制的一種主要控制形式;過程控制系統(tǒng)由規(guī)范化的過程檢測控制儀表組成。蒸汽發(fā)生器液 位控制系統(tǒng)被控對象是液位,生產(chǎn)要求液位變化過程應快速且穩(wěn)定;該液位控制方案可以 有單沖量,雙沖量,三沖量等;實際生產(chǎn)過程中,蒸汽發(fā)生器液位變化可能需要幾百秒; 液位控制的目的是使液位保持在設定值;該液