过程装备控制与仪表课程设计

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过程控制及仪表课程设计

过程控制及仪表课程设计

过程控制及仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解过程控制的基本原理,掌握仪表的种类及其工作原理;2. 使学生能够运用所学知识,分析实际工业生产过程中存在的问题,并设计合理的控制方案;3. 培养学生对过程控制及仪表相关知识的综合运用能力。

技能目标:1. 培养学生具备操作和调试常见仪表的能力;2. 培养学生运用计算机及相关软件进行过程模拟和优化的能力;3. 培养学生团队协作,沟通协调和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对过程控制及仪表技术的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践,提高学生的工程素养;3. 增强学生的环保意识,使其在设计和实施过程控制方案时,充分考虑节能、环保等因素。

课程性质:本课程为理论与实践相结合的课程,强调知识的应用性和实践性。

学生特点:学生具备一定的物理、数学和工程基础知识,具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求:结合课程特点和学生实际,注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践操作能力。

在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 过程控制基本原理:包括过程控制的基本概念、分类、性能指标、控制系统数学模型等,对应教材第1章内容。

2. 常见仪表的种类及工作原理:涵盖压力、温度、流量、液位等传感器及执行器的工作原理和特性,对应教材第2章内容。

3. 控制器的设计与实现:介绍PID控制算法、控制器参数整定方法,结合实际案例进行讲解,对应教材第3章内容。

4. 计算机过程控制系统:包括集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统等,对应教材第4章内容。

5. 过程控制系统的仿真与优化:运用计算机及相关软件进行过程控制系统的建模、仿真和优化,对应教材第5章内容。

6. 实践教学环节:组织学生进行仪表操作、调试和过程控制系统的设计、实施,提高学生的实际操作能力。

教学内容安排和进度:1. 第1-2周:过程控制基本原理、常见仪表的种类及工作原理;2. 第3-4周:控制器的设计与实现;3. 第5-6周:计算机过程控制系统;4. 第7-8周:过程控制系统的仿真与优化;5. 第9-10周:实践教学环节。

过程控制与自动化仪表课程设计

过程控制与自动化仪表课程设计

1、概述计算机控制方法能够更加精确的控制液位,但是具有很强的专业性,在编写控制算法是必须全面考虑影响被控参数的因素,实现优先级别的排列,只有那样才能处理实际中出现的各种情况;最重要的是必须熟练掌握相应的计算机语言能够熟练应用软件实现算法的编写,计算机控制时为了实现实际测量量与计算机数据间的联系所以必须用A/D、D/A转换芯片实现模拟量与数字量之间的变换。

它是现代工业进行控制的主流技术,在计算机控制系统中可以实现自动化控制,既节省人力资源又可以大大提高生产率。

调节阀采用电动调节阀主要是它能源取用方便,信号传输距离远、速度快;再有就是在实际中对防火等级要求不是太高经比较可知虽然采用计算机控制有较大优势但是限于我们对专业知识掌握的不足,所以还使用单回路控制方案对系统进行控制。

控制思路简单,实际安装维护也方便不需要很高的专业知识2、液位控制系统分析2.1分析被空对象某连续生产过程需要三个生产罐,罐A、B、C罐A直径1.5米,高2米,生产中为原料输入罐;罐B为生产中间缓冲罐,直径1.5米,高2米;罐C为生产罐,直径2米,高2米;三个罐依照自然落差进行安装。

罐A底边距地6米,罐B底边距地3米,罐C落地安装。

生产中罐A输入主要原料为液体,管径为DN40;最大工艺流量8T/h ;调节阀 p=0.09MPa。

要求罐C液位处于1.5米左右。

要实现对C罐的控制有以下考虑1)、测量变送单元仪表的选择,显然采用压力测量比较简单,例如:差压测量,但是为了实现精确测量采用压力传感器进行罐底的压力测量——也是为了实现计算机控制进行A/D转换2)、影响液位的因素:进液量B1以及排液量C1,C罐为生产容器所以对B罐进行控制比较合理——B是缓冲罐。

在必要时可也可以对c罐进行控制——不影响生产情况下,所以在进行计算机控制时就要设计相应的控制优先级,根据实际情况进行控制3)、对于A、B罐液要进行相应控制,只是不需要精确控制,只要不超过上限以及不影响C罐需求的情况下即可2.2 方案比较单回路控制的原理图以及系统工程图控制方案说明对于上述控制主要就是通过一般的闭环系统,通过输出的反馈实现对输入的控制——单回路控制,控制方案简单;因为生产实践队也为控制要求不是太高所以单回路控制可以满足要求,被控对象是c罐的液位所以要选取液位高度h 作为被控参数,为了使c罐的也为基本无差调节规律可以采用PI调节;最后根据系统木星对参数进行整定即可计算机控制的原理图以及控制流程图控制方案说明计算机控制方法能够更加精确的控制液位,但是具有很强的专业性,在编写控制算法是必须全面考虑影响被控参数的因素,实现优先级别的排列,只有那样才能处理实际中出现的各种情况;最重要的是必须熟练掌握相应的计算机语言能够熟练应用软件实现算法的编写,计算机控制时为了实现实际测量量与计算机数据间的联系所以必须用A/D、D/A转换芯片实现模拟量与数字量之间的变换。

过程控制与仪表课程设计

过程控制与仪表课程设计

过程控制与仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解过程控制的基本概念,掌握仪表的种类、工作原理及其在工业中的应用。

2. 使学生掌握过程控制系统的数学模型,了解被控对象、控制器、执行器等组成部分的特性。

3. 让学生了解过程参数的检测与变送原理,掌握各类传感器的使用方法和调试技巧。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际过程控制问题的能力,能设计简单的过程控制系统。

2. 培养学生动手操作仪表,进行系统调试、故障排除的能力。

3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力,能在小组合作中发挥各自优势,共同完成过程控制系统的设计与优化。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对过程控制与仪表领域的兴趣,激发学生主动学习的积极性。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,提高学生的工程素养。

3. 引导学生关注过程控制技术在实际生产中的应用,认识到学习本课程的实际意义,增强学生的社会责任感。

课程性质:本课程为专业技术课程,旨在使学生掌握过程控制与仪表的基本理论、方法和技术,培养学生的实际操作能力和工程素养。

学生特点:高二年级学生,已具备一定的物理、数学基础,对工程技术有一定了解,具备初步的分析问题和动手能力。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强化学生的实际操作能力,提高学生解决实际问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 过程控制基本概念:控制系统的分类、性能指标、稳定性与可控性。

2. 仪表及传感器:仪表的分类及工作原理,常见传感器(如温度、压力、流量传感器)的原理与应用。

3. 过程控制系统的数学模型:被控对象、控制器、执行器的数学描述,传递函数与方框图。

4. 控制器设计:PID控制算法,参数整定方法,串、并联控制系统的设计与分析。

5. 过程参数检测与变送:检测原理,变送器的种类及特性,信号处理与传输。

6. 过程控制系统的实现:控制系统硬件、软件组成,系统调试与优化。

《过程控制与自动化仪表》—教学教案

《过程控制与自动化仪表》—教学教案

《过程控制与自动化仪表》课程教案(2)闭环控制系统-输入量输出量反馈元件控制器被控对象+反馈量偏差不仅有一条从输入端到输出端的前向通路,还有一条从输出端到输入端的反馈通路。

输出量通过一个测量变送元件反馈到输入端,与输入量比较后得到偏差信号来作为控制器的输入,反馈的作用是减小偏差,以达到满意的控制效果。

闭环控制又称为反馈控制。

如果输入量和反馈量相减则称为负反馈;反之,若二者相加,则称为正反馈。

控制系统中一般采用负反馈方式。

输入量与反馈量之差称为偏差信号。

系统的输出量能够自动地跟踪输入量,减小跟踪误差,提高控制精度,抑制扰动信号的影响。

案例分析:5.过程控制系统的特点(1)系统由被控对象与系列化生产的自动化仪表组成。

(2)被控对象复杂多样,通用控制系统难以设计。

(3)控制方案丰富多彩,控制要求越来越高。

(4)控制过程大多属于慢变过程与参量控制。

(大屏幕投影)解说闭环控制系统,举例分析,让学生加深印象《过程控制与自动化仪表》课程教案教学时间教学内容注释5分钟回顾上节课内容,进行复习提问。

开环和闭环的特点。

80 分钟二、相关知识1.过程控制系统的组成过程控制系统一般由自动化装置及生产装置两部分组成。

(1)被控对象:又称为被控过程。

它是控制系统的主体,在过程控制系统中,是指需要控制其工艺变量的生产设备或机器。

(2)变送器:其作用是将被控制的物理量检测出来并转换成工业仪表间的标准统一信号。

(3)控制器:又称为调节器。

其作用是根据反馈量与输入量比较得出的偏差,按一定的规律运算后对执行器发出相应的控制信号或指令的装置。

(4)执行器:其作用是依据控制器发出的控制信号或指令,改变操纵变量,从而对被控对象产生直接的控制作用。

系统的各种作用量有以下几个:(1)被控变量:是表征生产设备或过程运行状况,需要加以控制的变量,也是过程控制系统的输出量,。

(2)设定值:又称给定值,是工艺要求被控变量需要达到的目标值,也是过程控制系统的输入量。

程控制与仪表课程设计

程控制与仪表课程设计

程控制与仪表课程设计一、教学目标本课程的教学目标分为三个维度:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

1.知识目标:学生需要掌握过程控制与仪表的基本理论、基本知识和基本方法,了解过程控制系统的原理和应用,熟悉常见仪表的构造、原理和应用。

2.技能目标:学生能够运用所学的理论知识分析和解决实际问题,具备过程控制与仪表的基本设计和调试能力,能够熟练操作和维护常见的仪表和控制系统。

3.情感态度价值观目标:培养学生对过程控制与仪表学科的兴趣和热情,使其认识到过程控制与仪表在现代工业中的重要地位,培养学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本课程的教学内容分为七个部分:绪论、过程控制基础、过程检测与显示、控制算法、仪表与执行器、过程控制系统的设计与实施、案例分析。

1.绪论:介绍过程控制与仪表的发展历程、现状和未来趋势,明确本课程的研究对象和内容。

2.过程控制基础:讲解过程控制的基本概念、分类和原理,包括线性系统和非线性系统、定态和动态、开环和闭环控制等。

3.过程检测与显示:介绍常见的过程检测方法,如压力、温度、流量、液位等,以及显示技术的原理和应用。

4.控制算法:讲解常见的过程控制算法,如PID控制、模糊控制、神经网络控制等,分析其优缺点和适用场合。

5.仪表与执行器:介绍常见仪表的构造、原理和应用,如压力表、温度计、流量计、液位计等,以及执行器的原理和分类。

6.过程控制系统的设计与实施:讲解过程控制系统的设计方法,包括硬件选型、软件编程、系统调试等,以及实施过程中的注意事项。

7.案例分析:分析实际的过程控制与仪表应用案例,使学生能够将所学知识运用到实际工程中。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握过程控制与仪表的基本理论和知识。

2.讨论法:学生就某一问题进行讨论,激发学生的思考,培养学生的创新意识和团队合作精神。

3.案例分析法:分析实际案例,使学生能够将所学知识运用到实际工程中。

过程控制与自动化仪表教学教案(共19单元)15过程控制系统工艺流程图的绘制

过程控制与自动化仪表教学教案(共19单元)15过程控制系统工艺流程图的绘制

《过程控制与自动化仪表》课程教案教学时间教学内容注释5分钟回顾过程控制系统变送器、执行器相关内容,进行复习提问。

80 分钟一、相关知识过程控制系统工艺流程图是用图示的方法把流程工业生产的工艺流程和所需的设备、管道、阀门、管件、管道附件及仪表控制点表示出来的一种图样,是设备布置和管道布置设计的依据,也是施工、操作、运行及检修的指南。

工艺流程图可分为工艺方案流程图、物料流程图和施工流程图二、设备的画法及标注1.设备的画法及标注(大屏幕投影)逐一解说设备的画法,案例分析让学生加深印象。

2.工艺流程线的画法及标注3.管件的画法及标注(大屏幕投影)逐一解说管线的画法,案例分析让学生加深印象。

4.仪表的画法及标注仪表的位号由字母代号和数字编号两部分组成,其中字母代号写在仪表圆圈的上半部,数字编号写上圆圈的下半部。

被测变量和仪表功能的字母代号字母第一位字母被测变量修饰词A C D E F I J K L M P Q R S T V W X Z 分析电导率密度或比重电压流量电流功率时间或时间程序物位水份或湿度压力或真空数量或件数放射性速度或频率温度黏度重量或力未分类参数位置差比扫描积分、累计安全安全(大屏幕投影)重点解说仪表的画法及标注,案例分析让学生加深印象。

5. 脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图举例逐一解说通过让学生动手练习加深印象。

5分钟小结。

作业:思考题与习题5.1。

对课程内容进行总结,加深学生的印象。

过程控制与仪表课程设计

过程控制与仪表课程设计

过程控制与仪表课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握过程控制与仪表的基本概念、原理和方法,培养学生运用过程控制与仪表知识解决实际问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握过程控制的基本概念、分类和特点;(2)理解仪表的原理、结构和应用;(3)熟悉过程控制系统的组成、功能和性能。

2.技能目标:(1)能够分析简单的过程控制系统和仪表系统;(2)具备设计过程控制系统和仪表系统的基本能力;(3)能够运用过程控制与仪表知识解决实际工程问题。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和沟通能力;(2)增强学生对过程控制与仪表工程实践的兴趣和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.过程控制基本概念:介绍过程控制的发展历程、分类、特点和应用领域;2.仪表原理与结构:讲述仪表的分类、原理、结构和应用,包括压力、温度、流量、液位等常见仪表;3.过程控制系统:介绍过程控制系统的组成、功能、性能指标和分类,包括单闭环控制系统、多闭环控制系统等;4.控制系统设计:讲解控制系统的设计方法和步骤,包括控制器选择、参数整定等;5.实际工程应用:分析实际工程中的过程控制与仪表问题,培养学生解决实际问题的能力。

三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式,以提高学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解基本概念、原理和知识点,确保学生掌握基础;2.讨论法:学生就特定问题进行讨论,培养学生的思考和表达能力;3.案例分析法:分析实际工程案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题;4.实验法:进行实际操作实验,培养学生动手能力和实验技能。

四、教学资源本课程的教学资源包括以下几个方面:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的知识体系;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识视野;3.多媒体资料:制作精美的PPT、教学视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:配置齐全的实验设备,为学生提供实践操作的机会。

过程控制与自动化仪表教学设计

过程控制与自动化仪表教学设计

过程控制与自动化仪表教学设计背景介绍过程控制与自动化仪表主要用于工业领域中的自动化生产控制过程中,通过仪表测量和控制来实现生产自动化管理。

因此该领域的人才非常稀缺,且在目前的技术变革中,亟需培养更多实践操作的专业人才。

据此,我们开始进行过程控制与自动化仪表课程设计。

教学目标•理解过程控制的基本概念和原理;•掌握自动化仪表的结构和原理;•学习使用自动化仪表的技术方法和步骤;•培养学生自我学习和实践操作的能力。

课程内容•过程控制基础知识介绍:包括过程控制定义、分类、控制对象、控制系统、反馈控制等基础知识;•仪表基础知识介绍:包括仪表的分类、特点、结构、使用说明以及校验方法等基础知识;•传感器与执行机构:包括传感器原理、类型、特点以及执行机构原理、构造和使用等;•仪表信号处理技术:涵盖传感器输出信号处理、信号调理与放大、数字化技术原理以及信号调制和变换等;•自动化控制:详细介绍闭环控制、开环控制、PID控制、自适应控制等方法和工业控制的核心技术。

教学方式本课程采取“理论学习+实验操作”相结合的教学方式,前期讲授理论知识,后期进行实验操作。

特别是在实验操作中,通过让学生使用仪器设备进行实际工作,提高学生的实践操作能力、分析问题的能力和创新思维。

课程评估方式•实验报告,记录实验操作过程中发现的问题和解决方案;•课堂小测验,测试学生对理论知识的掌握程度;•过程考核,考核学生对自动化仪表的掌握程度;•期末成绩,由理论考试和实验操作综合评估得出。

总结过程控制与自动化仪表已经成为现代工业生产的重要组成部分,通过本课程培养出高素质、应用型人才至关重要。

因此我们将不断完善课程内容和教学方法,全面提升学生成为实践操作的掌握者和优秀的自动化生产专业人才。

自动化仪表与过程控制课程设计

自动化仪表与过程控制课程设计

自动化仪表与过程控制课程设计引言自动化是现代科学技术的重要分支之一,是制造业和生产过程中提高企业自动化水平的重要手段。

而在自动化过程中,仪表的作用愈发重要,是自动化控制的重要组成部分。

因此,在工科专业中,自动化仪表与过程控制课程的设计至关重要。

本文将介绍一份适用于大学本科工科专业的自动化仪表与过程控制课程设计,主要针对课程设置、课程内容及教学方法进行说明。

课程设置本课程适用于大学自动化、机电、电子等工科专业及相关专业的本科生。

设置为必修课程。

课时数:64学时,分为48学时的理论课和16学时的实验课。

课程内容第一章仪表基础知识1.1 仪表的定义及分类1.2 量的概念1.3 误差及其类型1.4 仪表的精度1.5 温度补偿技术1.6 信号变换与传输第二章传感器2.1 传感器的概述2.2 压力传感器2.3 温度传感器2.4 液位传感器2.5 光电传感器2.6 传感器的选择和应用第三章过程控制基础3.1 进程控制的基本概念3.2 线性控制系统3.3 非线性控制系统3.4 离散控制系统3.5 工艺数学模型3.6 控制系统的组成要素第四章模拟控制技术4.1 信号的超前/滞后、反向作用及校正4.2 模拟控制系统的组成4.3 PID控制器4.4 模拟控制器的调节4.5 工业过程控制的典型应用第五章数字控制技术5.1 数字控制系统的组成5.2 采样定理及信号处理5.3 数字控制器5.4 数字化控制系统的参数调节5.5 数字化控制器的应用第六章实验6.1 传感器基本实验及性能测试6.2 测量实验6.3 PID控制实验6.4 数字化控制实验教学方法本课程采用理论授课与实验相结合的教学方法。

理论授课重点讲解基础理论知识,注重理论与实际应用的结合,引导学生了解自动化及仪表测控原理,为后续应用理论打下基础。

实验课重点围绕课程内容,从器件的使用、检测及调整、故障分析与处理等角度进行讲解,让学生实际操作并获得实际经验。

在平时教学过程中,老师应设置互动环节,引导学生思考、发问、交流,以达到更好的教学效果。

过程控制系统及仪表第三版课程设计

过程控制系统及仪表第三版课程设计

过程控制系统及仪表第三版课程设计一、课程设计背景过程控制系统是工业自动化的重要组成部分,以实时控制、监测和执行的方式实现工业生产的自动化。

而仪表则是过程控制系统中的重要组件,用于对工艺参数进行测量、控制和记录。

由于过程控制系统及仪表在工业生产中的重要性,各大高校纷纷开设相应的课程。

本文将围绕过程控制系统及仪表这一课程设计展开。

二、课程设计要求本次课程设计要求学生能够:1.掌握过程控制系统的原理和组成;2.熟悉仪表的基本结构和工作原理;3.能够设计并实现一个简单的过程控制系统;4.能够使用现代工具进行系统测试和调试。

此外,本次课程设计要求学生能够充分发挥团队合作精神和实践操作能力,全面提升学生的综合实践能力。

三、课程设计内容1. 过程控制系统1.1 过程控制系统基础在过程控制系统中,控制器是核心设备,负责对生产过程中的各种参数进行检测,并采取相应的措施进行调节和控制。

在控制器的帮助下,过程控制系统可以充分的实现自动化生产。

1.2 控制器的种类与参数测量在本次课程设计中,我们将介绍PLC、DCS两种常用控制器,并详细介绍各种参数的测量方法和技术。

1.3 过程控制系统的建立在此次课程设计中,我们将使用PLC和DCS两种设备进行系统建立,并采用符号图和逻辑图进行模拟,实现进水压力、出水压力等参数的自动调节。

2. 仪表系统2.1 仪表系统基础仪表系统是过程控制系统中的重要组成部分,是实现自动化生产的重要工具。

在本次课程设计中,我们将讲述仪表系统的基本原理,以及有关温度、流量、压力等参数的检测和控制方法。

2.2 仪表系统的应用在此次课程设计中,我们将使用现代仪表系统进行温度、流量、压力等参数的检测和调节,并且使用虚拟仪表对系统进行模拟和调试。

3. 课程设计实践在本课程设计中,学生需要根据所学知识进行现场勘探、系统设计和实施工作。

课程设计实践将重点突出实现过程、控制和检测的全过程展示,学生可以根据自己的理解和想法设计和执行整个过程。

《过程控制与自动化仪表》—课程标准及章节教学设计

《过程控制与自动化仪表》—课程标准及章节教学设计

《过程控制与自动化仪表》课程标准招生对象:教学时数:学历层次:课程代码:修业年限:学分数:适用专业:制订人:一、课程概述1.课程定位“过程控制与自动化仪表”是电气自动化技术专业的核心课程,是针对电气自动化设备装配调试岗位的典型工作任务而设置的课程。

通过本课程学习,使学生掌握过程控制基本知识和常用变送器、控制器、执行器的基本应用,熟悉常用生产过程自动化设备和典型过程控制系统,具有过程控制系统的集成、组装、调试、运行、维护、管理等职业能力。

本课程的前导课程有“电子技术”、“电机与电气控制”、“PLC控制技术”等,后续主要是“岗位综合实训”、“顶岗实习”等实践教学环节。

2.设计思路(1)内容设计根据电气设备装配调试员岗位中的仪表校准与参数调整、过程控制系统装配与调试等典型工作任务,选择来源于企业且涵盖温度、流量、压力、物位等参量控制的典型过程控制系统,结合行业标准,选取液位定值控制系统、温度定值控制系统等真实产品作为课程教学项目。

遵循学生认知规律,按照由浅入深、由简单到复杂的原则,进行项目序化,将自动控制系统的建模、自动控制系统的分析及校正无缝融合到项目教学过程中。

按控制系统建模、分析及校正、变送器类型与选择、执行器设计与选型、控制器方案设计与调试等系统调试与运行维护的工作过程,组织精选教学内容。

(2)教学设计项目教学以教师为主导、学生为主体,采用“理论+实践”的方法组织实施。

教学过程采用多媒体教学法、实践操作法等教学方法相结合,在课堂教学、仿真教学与实验操作教学等多种教学手段的配合下,经过理论考核、综合平时表现及实验考核对学生进行综合评价,以实现本课程教学。

二、课程目标1.掌握典型控制系统建模、性能分析及校正的方法;2.具备常用带控制点工艺流程图的识图与制图能力;3.具备根据工艺与控制要求,合理选择变送器、执行器的选型及调试能力;4.具备根据工艺和控制要求,合理整定智能PID控制器参数能力;5.掌握DCS和FCS控制系统安装与调试方法;6.具有技术资料编写能力;7.具有一定的沟通能力和团结协作精神。

过程控制系统及仪表第三版教学设计

过程控制系统及仪表第三版教学设计

过程控制系统及仪表第三版教学设计一、课程概述本课程是针对自动化专业学生设计的,旨在通过讲授过程控制系统及仪表的基本原理和应用技术,使学生掌握过程控制系统和仪表的基本概念、工作原理和应用方法,培养其在工业自动化领域的应用能力和实际操作能力。

二、教学目标2.1 知识目标1.掌握过程控制系统的基本原理和应用技术;2.理解仪表的工作原理和使用方法;3.分析过程控制系统在自动化工业中的应用。

2.2 能力目标1.能够设计和构建简单的过程控制系统;2.能够使用仪表对过程控制系统进行监测和控制;3.能够维护和诊断过程控制系统中的故障。

2.3 情感目标1.培养学生的工程实践能力;2.提高学生的自主学习能力;3.培养学生团队协作的意识和能力。

三、教学内容和教学方法3.1 教学内容1.过程控制系统的基本概念;2.过程控制系统的硬件结构和软件结构;3.过程控制系统的信号传输与处理;4.仪表的基本原理和分类;5.仪表在过程控制系统中的应用;6.过程控制系统的维护和诊断。

3.2 教学方法1.理论授课:讲授过程控制系统和仪表的基本原理和应用技术;2.实验教学:设计和构建简单的过程控制系统,并使用仪表对其进行监测和控制;3.课程设计:学生团队完成过程控制系统的设计和实现,并撰写课程设计报告。

四、教学评价和考核方式4.1 教学评价1.课堂参与及作业完成情况,占总评价成绩的30%;2.实验报告和课程设计报告,占总评价成绩的40%;3.期末考试,占总评价成绩的30%。

4.2 考核方式1.课堂评分及作业考核;2.实验成果及课程设计报告评分;3.期末笔试。

五、教学参考资料和平台5.1 参考书•《过程控制系统及仪表》(第三版),刘雷著;•《现代控制工程》(第三版),奥古斯特·贝库斯著;•《数字信号处理》(第四版),艾伦·维·奥泽著。

5.2 学习平台•MATLAB及Simulink仿真平台;•PLC和DCS实验平台;•电子信息仿真实验室。

过程控制与仪表课程设计

过程控制与仪表课程设计

过程控制与仪表课程设计报告课题名称:电加热炉内胆温度-夹套温度的串级控制系统的设计学院(部):电气与信息工程学院专业:测控技术与仪器班级:测控1102学生姓名:**学号: ***************: ***目录一.设计任务与要求 (3)二.总体设计方案 (3)1.串级控制系统 (3)2.串级控制系统的工作过程 (3)3.串级控制系统特点及分析 (4)4.过程工艺流程图 (4)5.串级控制系统的设计 (5)5.1串级系统主、副回路的设计 (5)5.2执行器的选择 (5)5.3测温元件及变送器的选择 (5)5.4主、副调节器正反作用方式的确定 (5)5.5主、副调节器调节规律的选择 (6)5.6串级控制原理框图 (6)6.调节器参数整定 (7)三.仪表接线图 (9)四.实验结果与分析 (9)五.设计总结 (11)一.设计任务与要求1、了解“EFPT-1-0l型过程控制系统实验装置”,熟悉该过程工艺流程。

2、在熟悉了该过程工艺流程的基础上,设计电加热炉内胆温度-夹套温度的串级控制系统,并画出带控制点的工艺流程图。

3、画出仪表的接线图。

4、调试系统,要求温度为90℃±1℃。

二.总体设计方案1.串级控制系统串级控制系统:两只调节器串联起来工作,其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。

串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器,前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定,后一个调节器的输出送往调节阀。

前一个调节器称为主调节器,它所检测和控制的变量称主变量(主被控参数),即工艺控制指标;后一个调节器称为副调节器,它所检测和控制的变量称副变量(副被控参数),是为了稳定主变量而引入的辅助变量。

整个系统包括两个控制回路,主回路和副回路。

副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成;主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。

2.串级控制系统的工作过程当扰动发生时,破坏了稳定状态,调节器进行工作。

(完整版)《过程设备》毕业课程设计过程装备与控制工程专业

(完整版)《过程设备》毕业课程设计过程装备与控制工程专业

第一部分《过程设备课程设计》适用专业:过程装备与控制工程一、课程设计的性质、目的与任务按过程装备与控制工程专业教学计划要求,在学完专业核心课《过程设备设计》后,进行《过程设备课程设计》教学环节,其主要目的是使学生在学习过程设备设计的基础上,进行一次工程设计训练,培养学生解决工程实际问题的能力。

本课程设计的先修课程为:《过程装备力学基础》,《过程装备制造技术》,《工程材料》二、程设计的主要内容与要求本课程设计以化工生产中的单元过程设备为主,包括:塔、换热器、反应器、储罐等设备的设计。

设计条件由工艺人员提供工艺条件、设备的初步选型及轮廓尺寸。

1.课程设计的主要内容1.1设备的机械设计1.1.1设备的结构设计1.1.2设备的强度计算1.2.技术条件的编制1.2.1 总装配图技术条件1.3绘制设备总装配图1.4编制设计说明书1.5对项目做经济性评价2.课程设计要求1.使用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型过程设备设计的全过程。

2.广泛查阅和综合分析各种文献资料,进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。

3.设计计算要求设计思路清晰,计算数据准确、可靠。

4.工程图纸要求绘图。

5.毕业设计全部工作由学生本人独立完成。

学生应交出的设计文件2.1设计说明书一份(其中需要包含经济性评价部分)2.2总装配图一张(1号图纸)三、课程设计教学的基本要求(一)教学的基本要求1.课程设计是一次综合应用所学知识的实际训练环节,要求学生独立完成2.课程设计实行指导教师负责制,指导教师根据本教学大纲制定课程设计任务书、指导书;准备设计所需要的有关设计资料;安排设计进度及其答疑时间;指导学生完成设计任务。

学生在教师指导下应独立、按时完成课程设计任务书所规定的全部内容和工作量;(二)课程设计的能力培养要求1.巩固、灵活运用本课程基础理论知识2.通过课程设计,培养学生(1) 国家、专业标准及规范熟悉、使用能力;(2) 分析、综合解决实际工程问题能力;(3) 计算机综合应用能力;(4) 对过程装备工程概念的理解能力;(5) 综合素质、创新意识及创新能力。

过程装备与控制课程设计

过程装备与控制课程设计

过程装备与控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握过程装备的基本原理和结构组成,理解各类过程装备的工作机制。

2. 使学生了解控制系统的基本概念,掌握常见控制算法及其在过程装备中的应用。

3. 帮助学生掌握过程装备与控制系统的设计方法,培养其运用专业知识解决实际问题的能力。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行过程装备结构设计和控制系统原理图绘制的能力。

2. 提高学生运用仿真软件对过程装备与控制系统进行调试和优化的技能。

3. 培养学生团队合作能力和沟通表达能力,使其能在项目设计中有效协作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对过程装备与控制领域的学习兴趣,激发其探索精神和创新意识。

2. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中充分考虑节能、环保等因素。

3. 培养学生严谨、负责的工作态度,使其遵循工程伦理,注重工程质量。

本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

在教学过程中,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力,为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 过程装备基本原理与结构组成- 教材章节:第二章- 内容列举:流体机械、气压传动、温度控制装备等原理及结构组成;各类传感器、执行器的原理与应用。

2. 控制系统原理与应用- 教材章节:第三章- 内容列举:PID控制算法、模糊控制、神经网络控制等;控制系统原理图绘制与仿真。

3. 过程装备与控制系统设计方法- 教材章节:第四章- 内容列举:设计流程、设计原则、控制系统设计方法;典型过程装备与控制系统案例解析。

教学大纲安排如下:第一周:过程装备基本原理与结构组成学习。

第二周:控制系统原理与应用学习。

第三周:过程装备与控制系统设计方法学习。

第四周:案例分析与实践操作。

教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,使学生能够系统掌握过程装备与控制相关知识,为后续课程设计和实践打下坚实基础。

过程自动化及仪表-课程设计

过程自动化及仪表-课程设计

过程自动化及仪表课程设计在某生产过程中,通过加热炉对冷物料进行加热。

热物料温度必须满足生产工艺要求(300±2)℃.,故设计如图所示的温度控制系统。

1.试画出控制系统的组成框图。

2.选择自动化仪表给出各仪表的型号。

3.确定调节阀的气开、气关形式,选择调节间的理想流量特性。

4.确定调节器的正,反作用和控制规律。

5.画出系统接线图。

目录前言 (3)1、方块图 (3)2、仪表和符号 (4)3、确定调节阀的气开、气关形式 (4)4、选择调节阀的理想流量特性 (4)5、调节阀的正、反作用 (4)6、控制规律 (5)前言本加热炉温度控制系统采用单回路控制方案,即可实现控制要求。

在运行过程中,当物料出口温度受干扰影响改变时,温度检测元件测得的模拟信号也会发生对应的改变,该信号经过变送器转换后变成调节器可分析的数字信号,进入调节器,将变动后的信号再与给定相比较,得出对应偏差信号,经PID算法计算后输出,通过执行器调节燃料流量,不断重复以上过程,直至物料出口温度接近给定,处于允许范围内,且达到稳定。

由此消除干扰的影响,实现温度的控制要求。

工业过程的控制系统中输入变量有两类:控制变量和扰动变量。

其中,干扰时客观存在的,它是影响系统平稳操作的因素,而操纵变量是克服干扰的影响,使控制系统重新稳定运行的因素。

控制参数选择的基本原则:1、择对所选定的被控变量影响较大的输入变量作为控制参数;2、在以上前提下,选择变化范围较大的输入变量作为控制参数,以便易于控制;3、在1的基础上选择对被控变量作用效应较快的输入变量作为控制参数,使控制系统响应较快;综合以上原则,本系统选择燃料的流量作为控制参数。

被控参数选择的基本原则:1、尽量选择能直接反应控制目的的参数为被控参数2、选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为被控参数3、所选的被控参数必须有足够的变化灵敏度。

综合以上原则,本系统中选择物料的出口温度作为被控参数。

1、方块图2、仪表和符号总体的设计方案思路是:利用对燃料量的控制最终实现对冷物料的控制。

过程装备控制技术及应用课程设计

过程装备控制技术及应用课程设计

过程装备控制技术及应用课程设计一、课程简介本课程旨在介绍过程装备控制技术的基本理论和应用,着重讲解工业过程中的自动化、过程参数控制和仪器测量技术,以及现代化工生产过程中过程控制的各种模型和算法。

同时,本课程还将培养学生灵活应用过程装备控制技术解决各种实际问题的能力。

二、课程大纲1. 过程控制基础知识•过程控制的定义和概念•过程控制中的信号、控制器、执行器以及过程变量•过程控制系统的基本要求2. 过程仪表的性能和选择•仪表的性能指标•传感器的选择和应用•仪表的安装和调试3. 控制回路基础•控制回路的基本原理•PID控制器原理及其参数调整•不同类型的控制回路4. 过程模型和仿真技术•过程建模的方法和基本概念•常用过程模型的详细介绍•仿真软件的应用和使用5. 其他过程装备控制技术•自适应控制技术•分布式控制系统•先进控制技术三、课程设计1. 题目设计一套工业液体混合设备的自动化控制系统,要求控制系统能够自动调整设备中各种液体的流量和温度,使得最终混合后的液体符合特定的生产要求。

2. 基本要求•设计一套完整的液体混合控制系统,包含传感器、控制器、执行器等多种元件。

•设计一个完整的控制回路,能够根据温度、压力等参数自动调整液体的流量和比例。

•在控制中应用PID控制技术和自适应控制技术,并对控制系统进行模型仿真。

•实现控制系统与计算机数据采集、处理和显示的接口,能够实时监测液体的流量、温度,输出相应的控制信号。

•设计系统的图形化界面,使得操作和监测更加方便。

3. 设计方法•了解液体混合设备的工作原理,理解流量和温度对混合液体质量的影响。

•选择合适的传感器和执行器,根据不同参数选择不同的采集方式。

•设计PID和自适应控制算法,优化控制回路参数,保证监测结果准确和稳定。

•利用MATLAB或Simulink等仿真软件进行模拟实验,验证控制系统的有效性和稳定性。

•设计图形界面,实现整个控制系统的可视化操作和监测。

四、课程考核1. 实验报告实验报告要求详细描述液体混合控制系统的设计思路、设计流程和仿真结果,包括图表、实验数据和分析等。

过程控制与自动化仪表第三版课程设计

过程控制与自动化仪表第三版课程设计

过程控制与自动化仪表第三版课程设计一、设计背景与意义随着现代工业的飞速发展,过程控制与自动化仪表的应用在工业生产中变得越来越普遍,技术的更新换代也要求掌握这方面的知识是现代化生产必不可少的一部分。

因此,针对这一需求,我们决定设计一门《过程控制与自动化仪表》的课程,以培养具备相关专业知识和技能的工程技术人才。

二、课程设计思路本课程设计以国内外先进课程为基础,紧密结合国内过程控制与自动化仪表行业的需求,和学生们的实际情况,制定一套科学系统的教学计划,通过理论讲解、案例分析和实践操作等形式,培养学生的实际操作能力和分析问题的能力,让学生们逐步了解和掌握过程控制和自动化仪表的原理和设计方法,推动他们在今后的学习和工作中不断提高。

三、课程教学内容1. 过程控制基础通过本章节的学习,学生们将了解控制系统的概念,基本组成部分和基本控制原理,学习一些过程控制的基本概念,如静态误差、动态响应等,同时引入PID控制,让学生们初步了解和掌握PID调节器。

2. 自动化仪表本章节主要介绍自动化仪表的原理和设计方法,包括温度测量、压力测量、流量测量等,让学生们通过理论学习和实验操作来了解仪表参数和调整方法,同时也重点讲解了仪表的灵敏度和稳定性等相关问题。

3. 控制器的选型通过本章节的学习,学生们将了解到不同的控制器类型和特点,如PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等,让学生们了解如何根据实际情况选择合适的控制器。

4. 控制系统的设计在本章节中,我们将介绍控制系统的设计流程,包括控制系统的选型,系统参数的确定和控制策略的选择等,同时也通过实例讲解如何设计一个完整的控制系统,让学生们学以致用。

四、教学方法与考核本课程采用理论授课和实验实践相结合的教学方法,采用小组讨论、案例分析和实验操作等方式进行教学。

期末考核由理论考核和实验实践考核两部分组成,其中理论考核占40分,实验实践考核占60分。

五、师资队伍本课程的教学团队由多位有丰富教学经验、掌握核心技术的工程师和教授组成,他们将会为学生们提供最专业的指导,让学生们掌握更多新的知识。

过程控制与检测仪表课程设计报告指导书

过程控制与检测仪表课程设计报告指导书

- - -.过程控制与检测仪表课程设计指导书杜玉晓XX工业大学自动化学院二00六年十月实验项目名称:题目一单容水箱液位定值控制系统实验项目性质:综合性所属课程名称:《过程控制系统》、《组态软件技术》、《PLC与电器控技术》实验计划学时:1周一.实验目的使学生针对典型的工业控制对象,实现单容水箱液位的定值控制。

单容液位控制系统设计包括系统的设备选型、控制器设计(智能控制仪表/PLC)和监控界面设计,使学生初步掌握工业控制系统的设计和实现方法。

了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用,了解单容液位定值控制系统的结构与组成,掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。

二、预习与参考自动控制原理、过程控制系统、MCGS、西门子200、300PLC编程。

三.实验要求和设计指标按照实验要求,综合运用所学理论知识,通过查阅手册和文献资料,完成单容液位控制系统的综合与设计,培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。

掌握自动控制系统的综合与设计方法,熟悉控制器的结构、类型及其校正作用。

(1)根据选定的典型系统类型、选择合适的控制器型号;(2)确定控制系统控制算法以及实现方法;(3)智能控制仪表控制设定;或者西门子PLC程序设计;(4)M CGS监控界面。

四.实验(设计)仪器设备和材料清单实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、计算机一台、万用表一个;SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一根;SA-44挂件一个、CP5611专用网卡及网线、PC/PPI通讯电缆一根。

五.调试及结果测试根据题目指标,实验教师对每个指标进行现场验收。

六.考核形式实验完成后,交实验报告一份,包括计算与系统设计说明。

实验考核方法:随堂考核试验操作能力;评分标准:含各项目成绩、参考平时成绩和实验报告成绩,分为优、良、中、及格、不及格五级打分。

七.实验报告要求每位同学根据自己的实验数据和结果,根据给定的格式,独立完成实验报告。

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25吨过热蒸汽燃煤锅炉控制系统设计(燃烧系统自控工程设计)摘要本文是对锅炉燃烧控制系统的设计。

锅炉是热电厂最基本也是最重要的设备,使用锅炉就是为了利用其输出的蒸汽,这也是它主要的输出变量之一。

在控制算法上,本论文综合运用了比值控制、串级控制、单回路控制等控制方式,实现了引风量控制炉膛负压、燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量,并且有效地克服了彼此的扰动,使整个系统稳定运行。

关键词:燃烧控制;串级控制;烟气氧含量一,锅炉燃烧控制系统的组成锅炉燃烧控制系统分为炉膛负压控制系统和主蒸汽压力控制系统。

主蒸汽压力控制系统又分为送风控制系统和燃料控制系统。

在炉膛负压控制系统中,送风量对炉膛压力的影响很小,炉膛压力主要是靠引风机来调节的,所以有时它也被称作引风控制系统。

在整个锅炉燃烧控制系统中,蒸汽压力的变化表示负荷的耗气量与锅炉蒸汽的产生量不相适应,因此需要相应地改变燃料的供应量,从而改变蒸汽的产生量。

当燃料量改变时,需要相应地改变送风量,使燃料和空气的量相适应,提高燃烧的经济性。

同时,当送风量改变的时侯,也应该相应地改变引风量,这样才能使得炉膛压力保持恒定。

二,燃烧控制系统基本控制方案锅炉的燃烧控制对于锅炉的安全、高效运行和节能降耗都具有重要意义,其控制和管理随之要求也越来越高。

燃料控制的任务在于进入锅炉的燃料量随时与蒸汽压力要求相适应。

因为蒸汽压力是衡量锅炉热量平衡的标志,燃料又是影响蒸汽压力的主要因素,因此蒸汽压力可以作为燃料控制系统的被调量。

锅炉蒸汽压力是燃烧过程调节对象的主要被控量,引起蒸汽压力变化的因素有很多,如燃料量、送风量、给水量、蒸汽流量以及各种使燃烧工况发生变化的原因。

它受到的主要扰动分为内扰(燃料的变化)和外扰(蒸汽流量的改变)。

由于每个系统的输入输出之间都一定的系统延迟,即当输入变化的时候系统输出不能够马上反应其变化从而是系统的控制不及时。

三,控制方案的选择(1)基本控制方案一:串级控制以蒸汽压力为被调节量,以燃料量为调节量的串级控制系统设计如图所示。

蒸汽压力控制燃料量的串级控制系统方框图当燃料量改变时,必须随着改变送风量,使空气量与燃料量的比值达到一个最优比来保证锅炉的经济性燃烧。

在这里,不管是送风量还是燃料量都应该是可以控制的,只要缓慢地改变主流量的给定值,就可以升降主流量,同时副变量也跟着升降,并保持两者的比值不变。

在此系统中空气量是跟随燃料量变化的,所以燃料量应该是主流量,而空气量是副流量。

变量的选择应遵循以下原则:1)应尽量包含生产过程中主要的、变化剧烈、频繁的和幅度大的扰动,并力求包含尽可能多的扰动;2)应使主、副对象的时间常数匹配;3)应考虑工艺上的合理性、可能性和经济型。

串级系统,实质上是把两个调节器串接起来,通过它们的协调工作,使一个被控量准确地保持为给定值。

通常串级系统副环的对象惯性小,工作频率高,而主环惯性大,工作频率低。

为了提高系统的控制性能,希望主副环的工作频率相差三倍以上,以免频率相近时发生共振现象面破坏正常工作。

串级控制系统可以看作一个闭合的副回路代替了原来的一部分对象,起了改善对象特征的作用。

除了克服落在副环内的扰动外,还提高了系统的工作频率,加快过渡过程。

串级控制系统的主回路是一个定值控制系统,在副回路确定后,相当于一个单回路系统,外扰——蒸汽压力扰动可以在此回路中得到有效抑制。

副回路是一个随动系统,能够快速有效地克服二次扰动的影响,因此内扰——给煤扰动可以在副回路中得到有效地抑制。

同时提高了对一次扰动的克服能力和对回路参数变化的自适应能力,改善了被控过程的动态特性,提高了系统的工作频率。

这种方案蒸汽压力的主要扰动是蒸汽负荷的变化与燃料量的波动。

当蒸汽负荷及燃料量波动较小时,可以采用蒸汽压力来控制燃料量的单回路控制系统;而当燃料量波动较大时,可组成整齐压力对燃料流量的串级控制系统。

燃料流量是随蒸汽负荷而变化的,因而作为主流量,与空气流量组成比值控制系统,使燃料与空气保持一定的比例,获得良好的燃烧,这是燃烧过程的基本控制方案。

正反作用及控制阀的开闭形式选择1)主控制器:选择反作用,因为当阀的开度增大后,燃料的流量增加,阀的开度为+,变送器为+,所以控制器也为+所以控制器选择反作用2)副控制器:选择反作用,因为当阀的开度增大后,蒸汽的温度升高压力增大,阀的开度为+,变送器为+,所以控制器也为+所以控制器选择反作3)控制阀:气开型因为当锅炉出现事故时阀门一定得是关闭的,否则的话在事故出现后阀门是开的话使燃料流出,加重事故。

(2)基本控制方案二:燃烧过程中烟气氧含量闭环控制燃烧过程控制保证了燃料和空气的比值关系,但并不能保证燃料的完全燃烧,让了的完全燃烧与燃料的质量(含水量、灰粉等)、热值等因素有关。

不同的锅炉负荷下,燃料量和空气量的最佳比值会不同,因此,需要有一个检查燃料完全燃烧的控制指标,并根据该指标控制送风量的大小。

衡量燃烧过程是否完全燃烧的常用控制指标是烟气中的含氧量。

它在前述方案中基础上,加入了烟道气中氧含量的控制回路。

这是一个以烟道气中氧含量为控制目标的燃料流量与空气流量的变比值控制系统,也称烟气氧含量的闭环控制系统。

此方案可以保证锅炉的最经济燃烧。

前述方案一,虽然也考虑了燃料与空气流量的比值控制,但它不能在整个生产过程中始终保证最经济燃烧。

因为其一,在不同的负荷下,两流量的最优比值是不同的;其二,燃料的成分有可能会变化;其三,流量的不准确。

这些因素都会不同程度的影响到燃料的不完全燃烧或空气的过量,造成炉子热效率下降。

这就是燃料流量定比值控制系统的缺点。

为了改善这一情况,最好有一指标来闭环修正两流量的比值。

目前最常用的是烟气中的氧含量。

烟气含氧量控制系统与锅炉燃烧控制系统一起实现锅炉的经济燃烧闭环控制系统如下图:烟气含氧的闭环控制系统该系统采用变比值控制,变比值器的比值由含氧控制器AC输出。

当烟气中的含氧量变化时,表明燃烧过程中过剩空气发生变化,因此通过AC及时调节燃料和空气的比值,使燃烧过程达到经济的目的。

实施时应注意,快速反映烟气含氧量,对烟气含氧量的检测变送系统应选择正确。

目前,常选用氧化锆氧量仪表检测烟气中的含氧量。

正反作用及控制阀的开闭形式选择1)主控制器:选择反作用,因为当烟气的含氧量增大后,空气量应减小,阀的开度为+,变送器为+,所以控制器也为+所以控制器选择反作用2)副控制器:选择正作用,因为当阀的开度增大后,燃料流量增大,阀的开度为+,变送器为+,所以控制器也为+所以控制器选择正作3)控制阀:气开型因为当锅炉出现事故时阀门一定得是关闭的,否则的话在事故出现后阀门是开的话使燃料流出,加重事故。

通过比较上述两种方案,方案一燃料流量是随着蒸汽负荷的变化而变化的,这样可保证蒸汽出口压力的稳定,又可以使燃空比保持不变,系统控制比较简单,使用仪表少。

方案二可以保证燃烧过程中燃料与空气比值的最优比,防止由于燃料的质量以及流量测量的误差的变化。

另外,锅炉负荷不同时,可以保持燃料与空气的最优比有一定的差别。

综合两张方案,最终选择方案二。

四,传感器选型本课题采用的是接触式测温方法。

选用的是热电阻Pt100传感器。

为上海维连电子科技有限公司生产的T-2系列温度传感器。

该产品为德国进口芯片,精度高,固定螺纹安装,互换型好。

型号为T-2Pt100AGS,所代表的含义是:T-2:基本型号;Pt100:分度号;A:精度等级;G:温度范围(0~850℃);S:三线制接法五,变送器选型所选用型号为SBWR/Z 2□61,技术参数为:测量精度:±0.1%F.S;环境温度影响:±0.1%F.S/℃;电源输出二线制:24V DC、4-20mA;长期稳定性:<1°/F.S/年;负载电阻:0-600Ω;电源:24V DC;环境温度:-25℃~+85℃;贮存温度:-25℃~+125℃;测量介质温度:-200℃~+1600℃;响应时间:≤10mS;可具有防暴特性。

六,执行器:本设计选用的是Honeywell的电动执行器,型号为ML7420A3055-E,其特点是:无需连杆,安装方便快捷,标准导管式接线连接,无需调整,阀门定位准确,低功耗,高的关断压力,终端推力限位开关,同步马达,0~10V DC或2~10V DC 信号输入,正反作用可选,防腐设计。

七,控制系统参数整定滞后产生的主要原因有:系统中设备的物理性质原因,对系统变量的测量以及信号的传递等。

在实际进行工程控制的时候,由于有时侯滞后系统的影响不大,在系统的设计或者模型中通常会将滞后省略。

但是更多的时候,滞后是不能被省略的,而且在有些控制系统中,滞后通常是时变的,也就是说滞后是时间t的函数。

因此这些对象的纯滞后时间对控制系统的控制能力都使非常不利的,它会使动态特性变差,系统的稳定性降低。

由于整个控制系统存在滞后,整个系统具有一阶环节和二阶环节来近似的等效。

一阶滞后环节τs e Ts K s G -+=1)( (5.1) 二阶滞后环节τs e s T s T K s G -++=)1)(1()(21 (5.2) 在现场环境中,参数变化是每时每刻都在进行的,想用一个固定的公式将其表示出来很不方便。

所以在规定的要求范围内,对一些情况进行近似处理是很合理和必要的。

在通常情况下,我们给定主控变量一个范围,作为系统的给定,使可以达到个满意的结果。

对于火电厂的锅炉来说,炉体的结构、检测元件、容量及其安放位置等都对滞后的大小有一定影响。

它并不是一个简单单一的问题,而是一个复杂的系统问题。

纯滞后的产生需要从整个测量系统来考虑,并且它还和温度的高低有关。

决滞后的办法1)选择惰性小的快速测量元件,以减小时间常数2)选择合适的测量位置,以减小纯滞后3)使用微分单元 加入 D 控制规律主回路:TC 选择PI 控制,原因是压力是主回路中所控制的参数,压力参数的滞后是非常小的,当干扰到来的时候会比较快的反应在输出的变化上,所以不必加入微分环节就可以达到很好的控制目的,也节省了成本。

其中的I 环节可以消除静差,使系统的控制性能的到提高。

副回路:选择P 控制。

副回路是粗调,所以要求速度要快,粗调也就是不需要一步到位,只是对余差进行初步的处理,最后的工作是由主回路来完成的。

在工业生产过程中,对于主参数的质量指标要求较高,而对副参数的质量指标没有太高的要求。

通常设置副参数的目的是为了进一步提高主参数的控制质量。

先将副调节器参数整定好后,再对主调节器参数进行整定。

这样,只要主参数的质量通过主调节器的参数整定得到保证,副参数的控制质量可以允许牺牲一些。

总结燃煤锅炉作为一种工业锅炉是一个典型的多输入、多输出、非线性相关联的对象。

一般将燃煤锅炉分为几个相对独立的控制系统,如汽包液位控制系统、过热蒸汽温度控制系统、燃烧控制系统。

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