機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向的研究

機械設計制造及其自動化的開展方向的研究內(nèi)容摘要隨著社會的不斷開展,制造技術是開展制造業(yè)的關鍵技術,是創(chuàng)造財富和為科學技術開展提供現(xiàn)金手段的根底。機械自動化技術的開展與廣泛的應用，是機械制造業(yè)一個巨大的飛躍，也是機械制造業(yè)開展的主象實現(xiàn)連續(xù)自動生產(chǎn)的目標，進而實現(xiàn)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)效率的優(yōu)化流趨勢。本文主要對傳統(tǒng)的機械設計制造和機械自動化相比擬，提出了具有智能化的特征是現(xiàn)代機械和傳統(tǒng)的機械在功能上的本質(zhì)區(qū)別。根據(jù)機械自動化在各行各業(yè)的應用和開展，顯現(xiàn)出了機械自動化產(chǎn)品的優(yōu)點和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不斷滿足人們生活和生產(chǎn)多元化需求。文章從系統(tǒng)的觀念出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術，自動化技術，及過控技術在化工生產(chǎn)中的應用。著重例舉了鍋爐汽包水位的控制和冷卻劑流量和氣氨排量的最正確控制方案。提出了過程自動化控制今后的主要目標，指明了機械設計制造及其自動化的開展方向。我國要搞好機械自動化,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的提本錢、見效快的技術,堅持提高與普及相結合整理的方針,同時從我國具體的根本國情出發(fā),使我國的機械自動化技術發(fā)揮應有的才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路。關鍵詞：機械自動化技術現(xiàn)狀應用與開展目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 II引言 1一．機械自動化的產(chǎn)生和定義1〔一〕結合生產(chǎn)實際,注重實用開展機械自動化技術1〔二〕開展投資少、見效快的低本錢自動化技術 1〔三〕結合中國國情,開展現(xiàn)代機械自動化技術2〔四〕抓好根底,注重配套開展機械自動化技術 2二、機械自動化的科學技術………………….3三、如何開展機械制造自動化技術…………….〔一〕結合生產(chǎn)實際，注重實用開展機械自動化技術…………………〔二〕開展投資少、見效快的低本錢自動化技術 13〔三〕結合中國國情，開展現(xiàn)代機械自動化技術 14〔四〕抓好根底，注重配套開展機械自動化技術16四．機械自動化系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應用〔一〕鍋爐汽包水位控制方面的研究161單沖量控制系統(tǒng)232雙沖量控制系統(tǒng)243三沖量控制系統(tǒng)25〔二〕冷卻器控制方案的研究 261控制冷卻劑的流量262控制氣氨排量 12結論 12參考文獻 13引言機械自動化,主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術,實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與開展,是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術開展的主要方向。整理機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業(yè)的開展,而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何開展我國的機械自動化技術,應實事求是,一切從我國的具體國情出發(fā),做好各項根底工作,走中國的機械自動化技術開展之路。在二十一世紀初期的今天我們不得不回憶從建國初期到現(xiàn)在的六十年間機械制造業(yè)的開展創(chuàng)新。當初中國工業(yè)起步時靠的是蘇聯(lián)“老大哥”的設備。當時的設備特點是：勞動強度大，生產(chǎn)效率低，對抄作者的技術有很大的要求。而六十年后的今天，中國外鄉(xiāng)的設備大批量的投產(chǎn)。精度高度增加。而且憑借西門子法那克芯片，中國已經(jīng)可以生產(chǎn)大型數(shù)控加工設備。對機械加工來說手動半自動與自動就是鉗工普通機床和數(shù)控機床之別，幾十年前機械加工工人學習技術時一般都是進行理論實習，然后實際操作。學習困難相當大而且有著極大的實際困難。而現(xiàn)在的數(shù)控技術，是以理論實習為主。學者可以任意自學，而且可以說理論學習結束后可以獨立進行抄作。節(jié)省了大量的學徒時間，而且加工后的零件，精度高，批量加工誤差小，如果不考慮刀具磨損的情況下批量生產(chǎn)的誤差就是零。也就是說在編程結束后加工第一個工件進行檢查后在刀具磨損范圍內(nèi)的所有工件尺寸都是一定的，大大減少了加工者的檢查工作而且數(shù)控加工的工件外表光潔度高，加工速度快。勞動強度低。加工環(huán)境優(yōu)越，現(xiàn)在已被大多數(shù)工廠大型加工基地所認同已經(jīng)成為未來機械開展的趨勢。不過事情都有兩面性的，并不能說自動化的設備就是好，無敵，可以把所有的普通設備，淘汰掉，如果這么說就是錯誤的。自動化設備也有很多缺陷。比方。投資本錢大，維修困難，而且需要專業(yè)人員維護，單間多件非大批量生產(chǎn)未必有普通設備方便，對零件清理打毛自動化是不可能進行的，理想的情況就是半自動與自動化互相連接，取長補短。機械自動化的產(chǎn)生和定義首先先介紹機械自動化技術的應用與開展是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術開展的主要方向。就如何開展機械制造自動化技術從四方面進行闡述。機械自動化,主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術,實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與開展,是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術開展的主要方向。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業(yè)的開展,而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何開展我國的機械自動化技術,應實事求是,一切從我國的具體國情出發(fā),做好各項根底工作,走中國的機械自動化技術開展之路?！惨弧常Y合生產(chǎn)實際,注重實用開展機械自動化技術。先進制造技術的全部真諦在于應用。開展機械自動化技術,應以企業(yè)的生產(chǎn)和開展的實際需要及具體條件為導向。只有對適宜的產(chǎn)品采用與之相適應的自動化方式進行生產(chǎn),才能收到良好的技術經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國開展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、自動線的做法,全年生產(chǎn)任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應當糾正,對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純的是速度。〔二〕．開展投資少、見效快的低本錢自動化技術開展低本錢自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果,適合我國現(xiàn)階段的開展需要和國情。20世紀90年代美國麻省理工學院提出的精節(jié)生產(chǎn)LP(LeanProduction)模式,就是以最小的投入,取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。借鑒國外開展機械制造業(yè)低本錢自動化技術的經(jīng)驗是有益的。我國機械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設備,在開展現(xiàn)代機械自動化技術時,應以原有的設備為主,合理調(diào)整機床布局,添加少量的數(shù)控設備,引入CAD/CAM技術,充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性,共同構成一個以人為中心,以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng),為我國機械制造業(yè)自動化技術開展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術開展應用新途徑。通用機的局部自動化改裝有重要意義。近期內(nèi)我國對本錢低、維修方便的通用機的需要量還是不會急劇下降的,因為有廣闊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)市場,有小工廠、試驗室、大型企業(yè)的工具車間等?！踩常Y合中國國情,開展現(xiàn)代機械自動化技術實現(xiàn)機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的開展過程。當機械的操作采用自動控制器后,生產(chǎn)方式才從機械化逐步過渡到機械控制(傳統(tǒng))自動化、數(shù)字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后,生產(chǎn)過程才能全盤自動化,才能使生產(chǎn)率全面提高,到達自動化的高級理想階段。中國實現(xiàn)機械自動化技術應是一個長期的過程,不可能一蹴而就。當前,中國機械制造業(yè)同世界先進水準也存在階段性差距。在我國這種國情下,普遍開展應用計算機集成制造系統(tǒng)的“全盤自動化”或“高度自動化”,并不具備必要的根底技術、經(jīng)驗和投資能力。因此,要不要普遍開展全盤自動化或高度自動化CIMS技術,一定要慎重行事。而且全盤自動化或高度自動化的CIMS技術也并非我國機械制造業(yè)的當務之急,只能列為機械制造自動化技術的主要開展方向。應該開展工藝成熟的大批量生產(chǎn)的自動化技術。我國現(xiàn)階段,在產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的切削加工生產(chǎn)中,自動化設備仍然是半自動機床、自動機床、組合機床及其組成的自動線、回轉(zhuǎn)體零件加工自動線等。而在大批量的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理和裝配等生產(chǎn)中,采用剛性自動化(自動單機和自動線)那么是合理可行的,能取得較好的經(jīng)濟效益;對于品種稍多的成批生產(chǎn),應采用由快速重新調(diào)整的設備組成成組工段或流水線、可更換主軸箱組合機床自動線、短自動線和復合制造單元,實現(xiàn)成組自動化;而單件小批量生產(chǎn),應從推廣成組技術入手,適當開展采用數(shù)控機應酬或加工中心,有針對性地建立一些揉性制造單元FMC(FlexibleManu-facturingCell),可取得較好的經(jīng)濟效果。我國作為一個開展中國家,考慮一切生產(chǎn)技術問題時的前提必須是適用。我國消化吸收國外柔性制造系統(tǒng)(Pseudo-FMS),是要確保必要的生產(chǎn)柔性的前提下,優(yōu)化人機界面,不過分追求自動化,盡可能建立較為完善的信息系統(tǒng),充分開展計算機管理的效益。系統(tǒng)中先進的自動化裝備和普通設備并存,系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預。這是一個典型的結合國情、實施適用先進方針的自動化技術解決方案。我國目前在消化呼吸、融會貫穿國際上有用的自動化技術理論的根底上,要努力做到從我國機械制造業(yè)的實際情況出發(fā),開展創(chuàng)新,形成有國情特征的開展自動化技術理論和學說,進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術的開發(fā)研究,以適用為前提,急需什么就解決什么,取得實踐經(jīng)驗再推廣應用。〔四〕．抓好根底,注重配套開展機械自動化技術開展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用工程的根底工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作,既要開展主機,也要配套開展自動化元件及控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破?、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等將是今后機械自動化的主要技術根底。研究生產(chǎn)大量性能優(yōu)良、自動化水準高的機電產(chǎn)品是開展應用機械自動化技術的關鍵。自動化生產(chǎn)時,在系統(tǒng)的結構、質(zhì)量(重量)、體積、剛性和耐性等方面對現(xiàn)代機械自動化技術有著重要的影響,機械技術應利用其它高新技術來更新,實現(xiàn)與適應現(xiàn)代機械自動化技術的開展;自動化生產(chǎn)時,機械制造系統(tǒng)的自動控制、自動檢測、伺服系統(tǒng)的操作等都少不了要應用微電子技術和自動控制理論;自動化生產(chǎn)時,信息的交換與處理、存取、運算、判斷和決策等都少不了要應用計算機與信息處理技術?？傊?我國機械制造業(yè)開展應用自動化技術,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的低本錢、見效快的自動化技術,堅持提高與普及相結合的方針,我國的機械自動化技術發(fā)應應用才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路二、機械自動化的科學技術機械設計制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體，多門技術學科相互滲透、相互結合的產(chǎn)物，是正在開展和逐漸完善的一門新興的邊緣學科，機械自動化使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品結構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的開展階段。它的開展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學科，隨著生產(chǎn)和科學技術的開展，還將不斷被賦予新的內(nèi)容。但其最根本的特征可概括為：機械自動化的設計制造是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性，低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。需要強調(diào)的是，機械自動化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合性技術，而不是機械技術，以及其他新技術的簡單組合、拼湊，這就是現(xiàn)代機械與機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。現(xiàn)代機械設計制造出的產(chǎn)品，不僅是人和手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征是現(xiàn)代機械自動化和傳統(tǒng)的機械在功能上的本質(zhì)區(qū)別。三、如何開展機械制造自動化技術機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始開展應用，上世紀60年代后為適應市場的需求和變化，為增強機械制造業(yè)對市場靈活快速反響的能力，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機器設備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明，這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。目前，世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)興旺國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。機械自動化，主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與開展，是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術開展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業(yè)的開展，而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何開展我國的機械自動化技術，應實事求是，一切從我國的具體國情出發(fā)，做好各項根底工作，走中國的機械自動化技術開展之路。〔一〕．結合生產(chǎn)實際，注重實用開展機械自動化技術先進制造技術的全部真諦在于應用。開展機械自動化技術，應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術開展的實際需要及具體條件為導向。只有對適宜的產(chǎn)品采用與之相適應的自動化方式進行生產(chǎn)，才能收到良好的技術經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國開展機械自動化技術，應結合實際，注重實用，即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。80年代后期乃至“八五”方案期間，我國數(shù)控機床自動化技術開展是快速的，但卻是在曲折中前進。造成這種狀況的原因是多方面的，但主要是在開展策略上有失誤：1、主機攻關有背當時國內(nèi)的主要市場，沒有適應生產(chǎn)需要開展數(shù)控機床自動化技術，結果是數(shù)控機床品種雖不少，而結構性能重復的較多，影響了自動化數(shù)控機床的實際應用；2、數(shù)控系統(tǒng)攻關進展不快，主機及配套件質(zhì)量不過關，而且隨著國產(chǎn)化率的提高，使機床的可靠性降低，質(zhì)量問題層出不窮，用戶反映“四面楚歌”。在已有的數(shù)控機床中，能正常使用、不能正常使用和不能使用的各占三分之一。而正常和穩(wěn)定運行的數(shù)控機床的利用率也很低。上述情況，無疑影響了我國機械自動化技術的開展應用?！捕常_展投資少、見效快的低本錢自動化技術開展低本錢自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果,適合我國現(xiàn)階段的而開展需要和國情。這需要我國機械自動化技術向網(wǎng)絡化和虛擬化方向開展。網(wǎng)絡通訊技術的迅速開展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品小勺都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡通訊技術的快速開展,加速技術信息的額交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作何經(jīng)營管理的學習,優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低本錢為目標,進行生產(chǎn)過程方案、組織管理、車間跳讀、供給鏈及物流設計的建模和仿真,推動企業(yè)向著既競爭又合作的方向開展。〔三〕．結合中國國情，開展現(xiàn)代機械自動化技術實現(xiàn)機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的開展過程。當機械的操作采用自動控制器后，生產(chǎn)方式才從機械化逐步過渡到機械控制〔傳統(tǒng)〕自動化、數(shù)字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后，生產(chǎn)過程才能全盤自動化，才能使生產(chǎn)率全面提高，到達自動化的高級理想階段。中國實現(xiàn)機械自動化技術應是一個長期的過程，不可能一蹴而就。當前，中國機械制造業(yè)同世界先進水準也存在階段性差距。在我國這種國情下，普遍開展應用計算機集成制造系統(tǒng)的“全盤自動化”或“高度自動化”，并不具備必要的根底技術、經(jīng)驗和投資能力。因此，要不要普遍開展全盤自動化或高度自動化ＣＩＭＳ技術，一定要慎重行事。要努力做到從我國機械制造業(yè)的實際情況出發(fā)，開展創(chuàng)新，形成有國情特征的開展自動化技術理論和學說，進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術的開發(fā)研究，以適用為前提，急需什么就解決什么，取得實踐經(jīng)驗再推廣應用。〔四〕．抓好根底，注重配套開展機械自動化技術開展應用機械自動化技術，要扎扎實實地抓好自動化技術應用工程的根底工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作，既要開展主機，也要配套開展自動化元件及控制系統(tǒng)?？傊?，我國機械制造業(yè)開展應用自動化技術，不但要起點高，瞄準世界先進水準，而且必須包括各種靈活的低本錢、見效快的自動化技術，堅持提高與普及相結合的方針，我國的機械自動化技術發(fā)應應用才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路。四．機械自動化系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應用生產(chǎn)過程中，對各個工藝過程的物理量〔或工藝變量〕有著一定的控制要求。有些工藝變量直接表現(xiàn)生產(chǎn)過程，對產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量起著決定性的作用。例如，精餾塔的塔頂或塔釜溫度，一般在操作壓力不變的情況下必須保持一定，才能得到合格的產(chǎn)品；加熱爐出口溫度的波動不能超過允許范圍，否那么將影響后一工段的效果；化學反響器的反響溫度必須保持平穩(wěn)，才能使效率到達指標。有些工藝變量雖不直接地影響產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，然而保持其平穩(wěn)卻是使生產(chǎn)獲得良好控制的前提?！惨弧冲仩t汽包水位控制方面的研究鍋爐汽包是生產(chǎn)蒸汽的設備，幾乎是工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設備，保持鍋爐汽包的液位高度在規(guī)定范圍內(nèi)是非常重要的，假設水位過低，那么會影響產(chǎn)氣量，且鍋爐易燒干而發(fā)生事故；假設水位過高，生產(chǎn)蒸汽含水量高，會影響蒸汽質(zhì)量。這些都是危險的，因此對汽包的液位嚴加控制是保證鍋爐正常生產(chǎn)必不可少的措施，1單沖量控制系統(tǒng)汽包水位控制手段是控制給水，基于這一原理，可構成如圖〔1〕所示的單沖量控制系統(tǒng)。圖〔1〕汽包單沖量控制系統(tǒng)這里的“沖量”一詞是指變量，單沖量即汽包水位。這種控制系統(tǒng)典行的簡單控制系統(tǒng)。當蒸汽負荷突然大幅度增加時，由于假水位現(xiàn)象，控制器不但不能開大給水閥來增加給水量，以維持鍋爐的物料平衡，而是關小控制閥的開度，減小給水量。等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而減小，將使水位嚴重下降，波動很歷害，嚴重時氣包水位降到危險程度以至發(fā)生事故。因此對于停留時間短、負荷變動較大的情況，這樣的系統(tǒng)不能適應，水位不能保證。然而對于小型鍋爐，由于水在汽包中的停留時間較長，在蒸汽負荷變化時，假水位的現(xiàn)象并不顯著，配上一些聯(lián)鎖報警裝置，也可以保證平安操作，故采用這種單沖量控制系統(tǒng)尚能滿足生產(chǎn)要求。2、雙沖量控制系統(tǒng)在汽包水位的控制中，最主要的擾動是蒸汽負荷的變化。如果根據(jù)蒸汽流量來進行校正，不僅可以補償“虛假水位”所引起的誤動作，而且使給水位控制閥的動作十分及時，從而減少水位波動，改善控制品質(zhì)。將蒸汽流量信號引入，就購入了雙沖量控制系統(tǒng)，如圖3-2所示。從本質(zhì)上看，雙沖量控制系統(tǒng)是一個前饋〔蒸汽流量〕控制加單回路反響控制的復合控制系統(tǒng)。這里的前饋僅為靜態(tài)前饋，假設需要考慮兩條通道在動態(tài)上的差異，需引入動態(tài)補償環(huán)節(jié)。圖〔2〕汽包雙沖量原理圖及方框圖如圖〔2〕所示的連接方式中，加法器的輸出I是I＝C1IC±C2IF±I0式中IC——液位控制器的輸出；IF——蒸汽流量變送器〔一般經(jīng)開方器〕的輸出；I0——初始偏置值C1、C2——加法器系數(shù)。C1的設置一般取1，C2的值應考慮到靜態(tài)前饋補償，可現(xiàn)場湊試，也可經(jīng)理論推導得出。設置I0的目的是使其在正常負荷下，控制器和加法器的的輸出都有一個比擬適中的數(shù)值。最好在正常負荷下，I0和C2IF項接近而相互抵消。3、三沖量控制系統(tǒng)雙沖量控制系統(tǒng)還有兩個弱點：控制閥的工作特性不一定能成為線性特性，這樣要做到靜態(tài)補償就比擬困難；同時，對于給水系統(tǒng)的擾動仍不能克服。為此可再將給水流量信號引入，構成三沖量控制系統(tǒng)。三沖量控制系統(tǒng)的實施方案較多，如圖〔3〕所示為其中的典型控制方案之一。圖〔3〕汽包三沖量控制系統(tǒng)從該圖可以看出，這是前饋控制與串級控制組成的復合控制系統(tǒng)。其中，汽包水位是主沖量〔主變量〕，蒸汽，給水流量為輔助沖量。在汽包停留時間較短、“虛假水位”嚴重時，需引入蒸汽流量信號的微分作用。這種微分信號應是負微分作用，以防止由于負荷突然增加和減少時，水位偏離設定值過高或過低而造成鍋爐停車。如圖〔4〕所示，為三沖量控制系統(tǒng)的方框圖，加法器的運算關系與雙沖量控制時相同，各系數(shù)設置如下：a系數(shù)C1通常可取1或稍小于1的數(shù)值；b假設采用氣開閥；C2取正值，C2的值可按物料平衡關系進行計算；cI0的設置和取值仍與雙沖量控制系統(tǒng)相同。圖〔4〕汽包三沖量系統(tǒng)方框圖在三沖量的控制系統(tǒng)中，水位控制器和流量控制器的參數(shù)整定方法與一般串級控制系統(tǒng)相同。在有些裝置中，采用了比擬簡單的三沖量控制系統(tǒng)，只用一臺控制器及一臺加法器，加法器可接在控制器之前，如圖〔5〕〔a〕所示：也可接在控制器之后，如圖3-5(b)所示：〔a〕(b)圖〔5〕汽包三沖量控制系統(tǒng)的簡化接法圖中加法器的正負號是針對采用氣關閥及正作用控制器的情況。圖3-5〔a〕接法的優(yōu)點是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實現(xiàn)。但如果系數(shù)設置不能確保物料平衡，那么當負荷變化時，水位將有余差，圖3-5(b)的接法，水位無余差，但使用儀表較前者多，在投運及系數(shù)設置等方面較前者麻煩一些。〔二〕冷卻器控制方案的研究冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態(tài)氨等介質(zhì)作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內(nèi)蒸發(fā)進吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來到達生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。1、控制冷卻劑的流量如圖〔6〕所示：圖〔6〕氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機理也是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來實現(xiàn)的。該方案控制平穩(wěn)，冷量〔冷卻劑量〕利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。但這種方案控制不夠靈活，另外蒸發(fā)空間不能得到保證，易引起氣氨帶液而損壞壓縮機。為此，可采用圖〔7〕所示的