三冲量汽包液位控制系统设计说明
过程控制课程设计锅炉汽包水位三冲量控制系统
过程控制课程设计论文题目：锅炉汽包水位三冲量控制系统目录第1章绪论 (3)1.1锅炉的工作过程简介 (3)1.2锅炉液位控制的难点 (4)第2章锅炉汽包水位特性及其控制 (5)2.1锅炉汽包水位的特性 (5)2.1.1汽包水位在给水流量W作用下的动态特性 (5)2.1.2汽包水位在蒸汽流量D扰动下的动态特性 (7)2.1.3汽包水位在燃料量B扰动下的动态特性 (8)2.2汽包水位控制方式 (9)2.2.1 单冲量控制方式 (9)2.2.2 双冲量控制方式 (10)2.2.3 三冲量控制方式 (11)第3章仪表选型 (13)3.1 液位变送器的选择 (13)3.2 压力传感器/变送器 (14)3.3 控制器的选择 (15)3.4 执行器的选择 (16)3.5 控制器的作用方式 (16)3.6 阀的开闭选择形式 (16)第4章参数整定 (17)4.1 PID对控制的影响 (17)4.2 PID控制器的参数整定 (18)第5章设计心得 (19)第6章参考文献 (20)第1章绪论锅炉是发电和供热生产过程中的主要动力设备，汽包水位则是确保安全生产稳定性、经济性以及提供优质蒸汽的一个重要监控参数，必须保持在某一期望值附近。
它反映了锅炉蒸发量和给水量之间的一种动态平衡关系。
水位高会导致蒸汽带水进入过热器并在过热管内结垢，使传热效率和蒸汽品质下降，影响供气的质量；过低时会破坏部分水冷壁的水循环，影响省煤器运行效率，甚至造成干锅和锅炉爆炸的危险。
因此汽包水位必须控制在一定范围内，而影响锅炉水位的因素很多，最主要的是蒸发量和给水量的波动。
汽包锅炉给水控制系统的作用是使锅炉的给水量自动适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在一定范围内波动，这对机组的安全、稳定、经济运行有着重要的影响。
由于控制对象在给水量扰动时有一定的惯性，而且在负荷扰动时又存在虚假水位，故采用串级三冲量给水控制系统能有效地消除这些扰动。
该系统以汽包水位为主信号，任何导致水位变化的扰动都会使调节器动作；蒸汽流量是前馈信号,它的作用是防止虚假水位引起的调节器的误动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量；给水流量是介质反馈信号，因给水流量信号对给水流量变化的响应很快，使调节器能够在水位还没变化时就对前馈信号的变化作出反应，消除内扰，使调节过程比较稳定，充分保证了调节系统的稳定运行。
三冲量水位控制系统
三冲量水位控制系统三冲量控制系统，以汽包水位为主控制信号，蒸汽流量为前馈控制信号，给水流量为反馈控制信号组成的控制系统。
三冲量水位控制系统如图 3-5。
（a）原理图(b)框图图3-5 三冲量水位控制系统现代工业锅炉都向着大容量高参数的方向发展，一般锅炉容量越大，汽包的容水量就相对越小，允许波动的蓄水量就更少。
如果给水中断，可能在很短的时间内就会发生危险水位；如果仅是给水量和蒸汽量不相适应，也可能在几分钟呢出现缺水和满水事故，这样对汽包水位要求就更高了。
三冲量控制系统，采用蒸汽流量信号对给水流量进行前馈控制，当蒸汽负荷忽然变化时，蒸汽流量信号使给水调节阀一开始就向正确方向移动，即蒸汽流量增加，给水调节阀开大，抵消了“虚假水位”引起的反向动作，因而减小了水位和给水流量的波动幅度。
当由于水压干扰使给水流量改变时，调节器能迅速消除干扰。
如给水流量减少，调节器立即根据给水流量减小的信号，开大给水阀门，使给水流量保持不变。
I/O 分配表和PLC 外部接线图根据系统的 I/O 点数，并考虑富裕量及今后系统的扩展升级和工艺控制等问题，本系统设计采用三菱公司的 FX2N-48MR 型作为主机，FX2N-48MR 型是三菱公司的典型产品，具有功能强大，处理速度快、容量大等优点，属于高性能小型机，系统 I/O 总点数为 16点，输入、输出均为 8 点，配置扩展单元后可增加 I/O 点数。
根据上述关于 PLC 控制系统的基本单元输入和输出信号统计，制定 I/O 分配表，具体对应关系如下表 4-2 所示。
模拟量模块输入地址分配表如表 4-3 所示。
表4-2 PLC I/O 分配表表4-3 模拟量模块输入地址分配表图 4-2 PLC 外部接线。
汽包水位三冲量给水调节系统
汽包水位三冲量给水调节系统1、所谓冲量，是指调节器接受的被调量的信号;2、汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量筒及变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成;3、在汽包水位三冲量给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号，如图所示。
其中，汽包水位H是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值;蒸汽流量信号qm.S是前馈信号，其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个信号配合，可消除系统的静态偏差。
当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号qm.w作为介质反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。
4、在大、中型火力发电厂锅炉汽包水位的变化速度比较快，“虚假水位”现象较为严重，为了达到生产过程中对汽包水位调节的质量要求，因而广泛采用了三冲量汽包水位调节系统。
5、关于测量信号接入调节器的极性说明:当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标以“+”号;反之，当信号值减小时要求关小调节阀，该信号标以“,”号。
在给水调节系统中，当蒸汽流量信号增大时，要求开大调节阀，该信号标以“+”号;给水流量信号增大时，要求关小调节阀，该信号标以“,”号;当汽包水位升高时，差压减小，水位测量信号减小，要求关小调节阀，则该信号标以“+”号。
3.1 汽包锅炉给水自动控制的任务是维持汽包水位在一定的范围内变化。
汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数，它间接地表示了锅炉负荷和给水的平衡关系。
维持汽包水位是保持汽机和锅炉安全运行的重要条件。
3.2 汽包水位被控对象的扰动有四个来源，包括给水量方面的扰动为内部扰动;其余的如蒸汽负荷的扰动、燃料量的变化及汽包压力的变化等为外部扰动。
三冲量控制系统详解
汽包水位三冲量调节系统是制氢装置核心控制之一。汽包 水位三冲量调节系统关系到整个造气单元的安全运行：若汽 包水位过高，会造成蒸汽带水；若汽包水位过低，会造成汽 包“干锅”，可能严重烧坏锅炉设备。汽包水位三冲量调节 系统的重要性由此可见一斑，所以汽包水位的相关保护要完 善可靠、汽包水位自动调节系统运行要平稳。
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谢谢大家
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目前，汽包水位三冲量自动调节控制策略已经相当成熟，但 在实际锅炉运行中各种原因导致水位自动调节系统投入困难， 甚至自动不能投入。这种现象让人对串级三冲量调节系统的调 节能力和控制策略产生疑问。
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换热器的前馈控制方案
FF
RF
cp, RF , T1
凝液
蒸汽
HV, RV
工艺 介质
T2
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换热器的反馈控制方案
蒸汽
HV, RV
TC
工艺介质
cp, RF , T1
T2
凝液
假设主要干扰为RF，T1
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控制方案比较
蒸汽
HV, RV
TC
工艺介质
cp, RF , T1
T2
凝液
反馈控制方案
FF
RF蒸汽HV, 源自V工艺 介质cp, RF , T1
T2
凝液
前馈控制方案
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（3）前馈控制模型的精度也受到多种因素的限制，对象特性 要受到负荷和工况等因素的影响而产生漂移，导致GPD（s）和 GPC（s）的变化。
一个固定的前馈模型难以获得良好的控制品质。为了解决上述局限性
，将前馈与反馈相结合，构成前馈—反馈控制系统（FFC-FBC）。
(完整word版)锅炉汽包液位的三冲量调节
《过程控制》课程设计报告题目: 锅炉汽包液位的三冲量调节姓名: 学号:姓名: 学号:姓名: 学号:2010年12月10日《过程控制》课程设计任务书指导教师签字：系（教研室）主任签字：2010年12 月4 日1 问题重述锅炉汽包液位是锅炉运行中一个重要的监控参数，反映了锅炉负荷与给水的平衡关系，要求汽包液位控制在一定范围内。
锅炉汽水系统结构如图1 所示。
图1锅炉汽水系统1—给水泵；2—给水母管；3—调节阀；4—省煤器5—锅炉汽包；6—下降管；7—上升管；8—蒸汽母管汽包液位过高会造成蒸汽带水，影响汽水分离效果；水位过低容易使水全部被汽化烧坏锅炉。
影响汽包液位的因素，除了加热汽化外，还有蒸汽负荷和给水流量的波动，当负荷突然增大、汽包压力突然降低时，水就会被急剧汽化，出现大量气泡，形成“虚假液位”。
单冲量控制系统的负荷一旦急剧变化就会出现虚假液位，因液位升高，调节器就会关小供水阀门而造成事故。
双冲量控制系统，是在单冲量控制系统的基础上加上一个蒸汽冲量，以克服虚假液位。
三冲量调节系统，它是在双冲量控制系统上再加上一个给水流量的冲量。
由蒸汽流量、给水流量前馈与汽包液位反馈所组成的三冲量控制系统，如下图所示。
三冲量控制系统框图D W H a a a 、、分别为蒸汽流量变送器、给水流量变送器、差压变送器的转换系数。
已知某供汽量为120t/h 的锅炉，给水流量与水位的传递函数1()G S ，蒸汽流量与水位的传递函数2()G S 分别为：1()0.0529()()(8.51)H S G S ==W S S S + (1)22() 2.6130.0747()()(6.71)H S G S D S S S ==-+ (2)D W H a a a 、、分别为：0.0667，0.0667及0.0333。
调节阀采用线性阀，增益为15。
试用PID 、模糊PID 控制等方法实现对锅炉液位的控制。
要求：1、超调小、调节时间短，对扰动的抑制效果好；2、给出控制策略和选定参数，并详细说明参数整定过程；3、给出MATLAB 下的仿真曲线。
小议锅炉汽包液位三冲量调节系统的设计分析
小议锅炉汽包液位三冲量调节系统的设计分析摘要:在锅炉的生产运行中,汽包液位的控制是一重要环节,其控制质量的优劣程度将在很大程度上影响到锅炉生产的安全以及经济效益。
本文对锅炉汽包液位控制进行全面分析,探讨三冲量调节系统的设计方法及应用。
关键词:锅炉汽包液位三冲量调节系统设计应用锅炉是化工生产中的重要动力设备。
在锅炉的生产运行中,汽包液位是一个非常重要的监控参数,它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系,也是保证锅炉安全的重要条件。
汽包液位过高,影响水、汽分离效果,产生蒸汽带液现象,降低蒸汽的产量和质量,也会造成过热蒸汽结垢甚至使气轮机叶片损坏;如果液位过低,会破坏水循环,影响汽、水平衡,烧坏锅炉导致爆炸。
因此,必须将汽包液位控制在一个正常的范围之内,对汽包液位进行自动调节十分必要。
1 锅炉汽包液位三冲量调节系统的设计1.1 调节方案的选择分析汽包液位是很重要的参数,锅炉蒸汽量的增加、产汽压力的提高以及外界对汽包液位的干扰性增强,使得汽包液位调节系统也由简单发展到复杂,即由单冲量、双冲量发展到三冲量的调节。
单冲量调节,它仅是以汽包水位作为系统输入量来进行的调节,适应于汽包容积较大且负荷变化比较小的场合。
单冲量控制系统的负荷如果急剧变化,就会出现“虚假液位”,调节器就会关小供水阀门,从而造成事故。
双冲量控制,它是在单冲量的基础上加一个蒸汽冲量,以克服“虚假液位” 的形成,适合于锅炉容积不大、给水压力波动较小的场合。
双冲量调节系统实际上是前馈和反馈调节结合在一起的调节系统。
负荷突然变化时,蒸汽的流量信号通过加法器,结果使它的作用与水位信号的作用相反;出现假液位时,液位信号要关小给水阀,而蒸汽信号则是开大给水阀,加法器输出是液位信号—蒸汽信号,以此来抵消虚假液位的影响。
但如果给水压力本身出现波动情况,双冲量控制系统也不能够很好地克服给水量波动对汽包液位的影响。
因此,发展三冲量调节系统,在双冲量控制系统的基础上再加一个给水流量的冲量,使它与液位信号的作用方向保持一致。
三冲量汽包液位控制系统设计
第一章工程实例1、三冲量汽包液位控制系统应用1.1 三冲量控制系统的构成在三冲量控制系统中，汽包液位、蒸汽流量及给水流量等3个被控变量会安装相应的调节器，在锅炉运行的过程中，这三个信号作用于调节器，会适时调整，做相应的改变。
在三冲量控制系统中，汽包液位、蒸汽流量、给水流量都是串联关系，其中汽包液位是三者中的主冲量，能够反映整个汽包的工作状态和运行状况；而蒸汽流量和给水流量分别担任辅助冲量，蒸汽流量就是一个前馈系统，通过这个系统，能够消除“假液位”现象，保证整个系统的准确性；给水流量是一个反馈系统，它能够副回路减少水压改变对汽包液位的影响。
主冲量和辅助冲量之间相互配合、相互影响，共同保证前馈-串级反馈的三冲量控制系统的正常有效运行。
1.2 三冲量控制系统的工作原理三冲量控制系统的工作原理是：将三个信号中的汽包液位当做主信号，当锅炉中的水位改变时，与之相对应的调节器输出也会发生相应的变化，在此基础上的给水流量也会发生改变，这样就能够使锅炉的水位达到给定值。
在这个过程中，蒸汽流量充当着前馈作用，其作用是防止“假液位”干扰调节器的工作。
而给水流量充当着反馈的作用，当前馈的蒸汽流量发出干扰信号时，给水流量会在锅炉水位未改变之前，消除这种干扰，使调节器正常工作，使给水流量更加稳定。
1.3 三冲量控制系统在锅炉汽包液位中的应用在锅炉生产中，三冲量控制系统作为前馈-串级反馈系统，其运行遵循着主控制器的正作用和副控制器的反作用原则。
在三冲量控制系统中，流量控制器FC作为主控制器，起着正作用功能；水位控制器LC作为副控制器，起着反作用的功能；而调节器则起着调节阀的作用。
通常当锅炉的水位升高时，LC就会产生反作用，其输出就会相应减少，通过加法器，FC的给定值减少，而调节器的输出却增加，故而要减小调节器的阀门开度，缩小FA2101（给水流量），使水位下降至给定值。
在FAQ2102（蒸汽流量）增加的情况下，FC的给定值会相应的减少，而调节器的输出增加，故而要扩大调节器的阀门开度，增加给水流量，平衡蒸汽流量，使水位保持在给定值上。
汽包锅炉三冲量水位控制系统的设计
论文题目：20t/h汽包锅炉三冲量水位控制系统的设计年级：11级电气(4)班院系：机电工程与自动化学院学生姓名：李嘉程指导教师：袁秀英2014 年6月摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章锅炉基本知识 (3)第一节锅炉的概念和构成 (3)第二节工业燃煤蒸汽锅炉的主要结构 (3)第三节工业锅炉的自动调节任务 (7)第二章水位特性分析 (9)第一节给水流量W扰动下水位的动态特性 (9)第二节蒸汽流量D扰动下水位的动态特性 (9)第三节燃料量B扰动下水位的动态特性 (10)第三章控制方案选择 (11)第一节位式控制方案 (11)第二节单冲量调节方案 (11)第三节双冲量调节方案 (12)第四节三冲量调节方案 (13)第五节本系统方案 (14)第四章系统设备选型 (16)第一节控制器的选型 (16)第二节汽包水位检测仪表的选型 (21)第三节蒸气流量检测仪表的选型 (22)第四节给水流量检测仪表的选型 (22)第五节变频器的选型 (23)第五章系统电路设计 (24)第一节电源分配线路 (24)第二节水泵主电路的连接 (25)第三节 IC695PSD040的连接 (26)第四节变送器与AI模块的连接 (26)第五节 AO模块与变频器的连接 (28)第六章系统程序设计 (29)第一节硬件配置 (29)第二节 l/O分配 (30)第三节程序结构 (30)结束语 (35)参考文献 (36)专业相关的英文资料与翻译 (37)摘要汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。
PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极大地提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。
本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。
根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。
三冲量汽包水位控制原理及应用教程
三冲量汽包水位控制原理及应用教程
##一、控制原理
1.水位测量装置：通过传感器或浮子测量设备中的水位，并输出电信号。
2.控制装置：通过与水位测量装置连接，接收水位信号，并与设定的
水位进行比较。
3.比较和控制：控制装置将测量到的水位信号与设定的水位进行比较，并产生一个目标控制信号。
4.进气阀控制：目标控制信号会进一步控制进气阀的开启程度，使进
气阀按需开启或关闭，从而实现水位控制。
##二、应用场景
1.蒸汽发生器控制：通过控制进气阀的开启程度，来维持蒸汽发生器
的水位稳定，防止水位过低或过高对设备的损坏。
2.锅炉水位控制：控制进气阀的开启程度，使锅炉的水位始终在设定
范围内，确保锅炉安全运行。
3.热力设备控制：控制进气阀的开启程度，来维持热力设备的水位稳定，避免设备故障或安全事故。
##三、实施步骤
1.安装水位测量装置：根据设备的具体情况，选择适合的水位传感器
或浮子，并将其连接到控制装置上。
2.设定水位范围：根据设备的要求，确定水位的设定范围。
3.编程控制器：在控制装置上，编写水位控制的程序。
4.测试和调整：启动设备，测试水位控制系统的性能，并根据需要进行调整，以确保水位在设定范围内。
5.定期维护：定期对三冲量汽包水位控制系统进行检查和维护，确保其正常运行。
##四、总结
三冲量汽包水位控制是一种常见的工业控制方法，适用于许多热力设备的水位控制。
通过测量水位、与设定水位比较以及控制进气阀的开启程度，可以实现设备的水位稳定。
因此，掌握三冲量汽包水位控制的原理和应用，对于提高设备的运行稳定性和安全性具有重要意义。
汽包水位三冲量调节原理
汽包水位三冲量调节原理一、引言汽包水位三冲量调节是一种常见的控制原理，广泛应用于工业生产中。
本文将从原理、工作过程和优缺点等方面介绍汽包水位三冲量调节的基本知识。
二、原理汽包水位三冲量调节是一种通过控制给水量、蒸汽量和排污量来调节汽包水位的方法。
其基本原理是根据汽包水位的变化，通过调节三个冲量的大小，以达到维持汽包水位稳定的目的。
三、工作过程汽包水位三冲量调节的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 水位检测：通过水位计等设备对汽包水位进行实时监测，获取水位信号。
2. 控制策略：根据水位信号，控制系统根据预设的控制策略计算出相应的冲量调节量。
3. 冲量调节：根据控制策略计算出的调节量，分别调节给水量、蒸汽量和排污量，以实现对汽包水位的调节。
4. 反馈控制：根据调节后的水位变化，不断进行反馈控制，使得汽包水位保持在设定范围内。
四、优缺点汽包水位三冲量调节具有以下优点：1. 稳定性好：通过控制三个冲量的大小，可以实现对汽包水位的精确调节，保持水位稳定。
2. 响应速度快：冲量调节可以快速响应水位的变化，实现及时的控制。
3. 精度高：通过精确的冲量调节，可以实现对水位的精细控制，满足生产过程对水位的要求。
4. 调节范围广：汽包水位三冲量调节可以适应不同工况下的水位调节需求，具有较大的调节范围。
然而，汽包水位三冲量调节也存在一些缺点：1. 复杂性高：汽包水位三冲量调节需要涉及多个参数的控制和调节，系统较为复杂。
2. 对设备要求高：汽包水位三冲量调节需要依靠精密的控制设备和传感器，对设备的要求较高。
3. 能耗较大：在冲量调节过程中，需要大量的能源供给，对能耗有一定影响。
五、应用领域汽包水位三冲量调节广泛应用于电力、化工、制药等行业的锅炉系统中。
通过精确的水位调节，可以保证锅炉系统的正常运行和生产过程的安全稳定。
六、总结汽包水位三冲量调节是一种常见的控制原理，通过控制给水量、蒸汽量和排污量的大小来调节汽包水位。
它具有稳定性好、响应速度快、精度高和调节范围广等优点，但也存在复杂性高、对设备要求高和能耗较大等缺点。
热电锅炉2号汽包三冲量控制功能描述
热电锅炉2#汽包F101-2液位控制复杂回路描述1、概要热电锅炉2#汽包F101-2液位控制三冲量控制液位的目的是保证蒸汽在波动范围较大的情况下，保证液位稳定；因而要保证汽包的物料平衡，每千克的水产生一千克的蒸汽，小的损失（大概2%的排放）由标准的液位控制进行控制。
热电锅炉2#汽包F101-2的入口流量（BFW）和出口流量（过热蒸汽）都要测量，再减掉喷水降温的锅炉给水（BFW）(FY30102B)，汽包的连排作为常量处理（大概1%），可以忽略，基于这些输入值可以建立三冲量控制。
汽包液位的控制可以是单冲量控制也可以是三冲量控制。
锅炉启动时，只有少量的蒸汽产生，采用单冲量控制，当大量蒸汽产生时，应切换到三冲量控制。
三冲量进水控制系统已很成熟，特别适合负荷变化较大的情况。
2、“大阀-小阀”控制（LV30101B-LV30102B）在控制回路应采用“大阀-小阀”的概念，既可以控制大的流量和压力，也可以很好的控制小的流量变化，本控制方案可以控制锅炉给水从零到最大流量；基本消除或使之达到最少的波动，这种波动在分程控制中经常出现。
“大阀-小阀”控制概念应该应用到单冲量控制和三冲量控制。
2.1 开车模式- HS-30101B在“单冲量控制”液位控制模式-- LIC-30101B液位控制器（小阀）应在手动或自动模式，输出通过HS-30101B选择器接到LC-30102B，到LY-30102B和控制阀LV-30102B（小阀）- FC-30101B 锅炉给水控制器（大阀）应在自动模式，设定点在70%（满量程为0~100%），它代表了LV-30102B 小阀70%的开度。
通过控制器FC-30101B增加BFW的流量，大阀LV-30101B仍然关闭直到小阀LV-30102B的阀门开度超过70%。
超过控制器FC-30101B的设定点（参数设定为低增益，带10%的死区），控制器慢慢的打开LV-30101B。
当LV30101B开始打开，增加BFW的流量，小阀LV-30102B逐渐关闭到70%开度，这种动作持续到整个工厂正常操作。
汽包液位的三冲量控制 PPT
何谓三冲量控制
• 调节过程
液位控制器LC选反作用,流量控制器FC 为正作用,调节阀为气关阀。当水位由于扰 动而升高时,因LC反作用,它的输出下降,进 入加法器后,使FC给定值减小而测量值不变, 因此输出增加,调节阀的开度减小,给水流 量减小,水位下降,保持在设定值上;当蒸汽 流量增加,FC给定值增加而输出减小,调节 阀的开度增加,给水流量增加,保持水蒸汽 平衡,使水位不发生大的波动。
汽包液位的三冲量控制
汽包液位的三冲量控制
➢什么缘故要进行汽包液位控制 ➢何谓三冲量控制 ➢选择三冲量控制的缘故 ➢三冲量控制是如何实现的 ➢三冲量控制的优点 ➢常见故障与处理措施
什么缘故要进行汽包液位的控制
➢什么缘故要进行汽包液位的控制
汽包液位的控制是锅炉稳定运行的保证。
水位的影响主要分为以下两种情况:
一个蒸汽冲量,以克服“虚假液位”。然而假如给水
压力本身有波动时,双冲量控制也不能克服给水量波
动的影响。
孔板
蒸汽
汽包 省煤器
LT
-bFT
LC a 加法器
a-b
FC
气关阀
图2
给水
选择三冲量控制的缘故
•三冲量控制
LT 汽包
省煤器
孔板
蒸汽
F1T -b
LC a
加法器
a-b FC
气关阀
c F2T
孔板
给水
选择三冲量控制的缘故
什么缘故要进行汽包液位的控制
• 蒸汽流量D与水位L的三种常见现象
L
H2
液位设定点 H3
• 曲线H1表示,HD1 突然增加,物料平衡,液位下降。 • 曲线H2表示,D突然增加,瞬间汽包压力下降,水加剧
汽包水位控制系统设计
摘要锅炉就是众多工业部门必不可少得a 要动力设备。
锅炉汽包水位就是一个 非常®要得被控变量，汽包水位过高或者过低得后果都非常严重,因此对汽包水 位必须进行严格控制。
锅炉得水位调节过程难以建立数学模型,具有非线形、不 稳定性、时滞等特点。
PLC 技术得快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域 并极大地提高了控制系统性能,PLC 己经成为当今自动拧制领域不可缺少得重要 设备。
本设计从分析影响汽包水位得各种因素出发,重点分析了锅炉汽包水位得“假水位现彖”，提出了锅炉汽包水位控制系统得三冲量控制方案。
按照工程整 定得方法进行了 PID 参数整定,并进行了仿真研究。
根据控制要求与所设il •得控制方案进行硬件选型以及系统得®件设计，利用PLC 编程实现控制算法进行系统 得软件设计，最终完成PLC 在锅炉汽包水位控制系统中应用。
关键词:汽包水位三冲量控制PLC PID 控制引言2、1工业锅炉得控制要求与工艺流程 2、2锅炉汽包水位得控制 2、3锅炉水位控制系统得重要性 锅炉汽包水位得基本特性与汽包水创空制系统方案选择 43、1锅炉汽包水位控制对象得基本特性 3、2影响汽包水位得影响因素3、3锅炉汽包水位控制系统及控制方案选择3、3、1单冲量水位控制系统 3、3、2双冲量水位控制系统 3、3、3三冲量水位控制系统4、1 PID 控制得基本公式2、工业锅炉得理论謝出3、4、PID 控制得设计4、2PIP 算法简介 8仿真结果分析5、1 PLC 选型 5v 2 PLC 得资源配置4、3 单冲量仿奠电路搭建 10 4、4 PID 参数整定10 6、 控制系统程厚设计13 6、1控制系统流程图6、2梯形图程序 上位机组态轴7、1组态王简介 7、2组态王主画面 设计总结 参考文献 13 13 14 14 15 18 191*引言水位就是锅炉运行中一个常重要得参数。
保持锅炉汽包水位在正常范m 内 就是锅炉运行得一项重要得安全性能指标，山于水流量、燃烧状况及给负荷等因 素得变化,汽包水位会经常发生变化。
工业锅炉汽包水位三冲量控制系统
一、设计要求1、系统内各环节给定参数〔 1〕、锅炉工作压力： 2 Mpa；蒸发量： 20 T / h；正常负荷： 10 T / h；最大负荷颠簸： 240 ㎏ / min；最大水位颠簸± 30mm；水位同意稳态误差± 10mm。
动向特征考虑为一阶，时间常数 5 s ，静态放大倍数 8 。
（2〕、给水泵形式：多级离心泵给水压力 3 Mpa；排量 25 T / h；恒速运行、由调理阀调理流量。
〔 3〕、仪表各环节为电动Ⅲ型仪表，输入、输出量程4～20mA ，变送器输入量程自选〔要求所有仪表输入工作点在 50﹪左右，以保证其线性〕，假定调理器选数字式那么一定配相应的变换环节。
水位检测变送器可采纳差压式；流量变送器可采纳孔板或涡介式；调理阀为电动式〔流量特征自选〕。
各变送器、履行器均为放大环节，放大倍数由所选量程而定。
2、依据工业锅炉生产过程对水位的要求，设计相应的控制系统方案，选择适合量程的仪表，最后供给系统工艺流程图、构造方框图、系统方块图，依据给定参数及要求选定适合的调理规律，给出调理器参数〔比率带δ，积分时间Ti ，微分时间Td 〕的整定范围，最后获得一个10﹕1～4﹕1 的衰减过程。
控制器可由微办理器构成，硬件自己搭建，假定有可能在计算机长进行模拟仿真！绘出相应的过程曲线。
二、控制系统设计1.给水调理对象的动向特征锅炉的给水系统，汽包液位的动向特征仿佛与单容水槽同样，可是实质状况却要复杂的多。
此中最突出的一点就是水循环系统中充满了夹带着大批的蒸汽气泡的水，而蒸汽气泡的整体积是跟着气泡压力和炉膛热负荷的变化而改变的。
假如有某种原由使蒸汽泡的整体积改变了，即便水循环系统中的总水量没有变化，汽包水位也会随之发生改变。
汽包液位过高会造成蒸汽带水，影响汽水分离成效；水位过低简单使水所有被汽化烧坏锅炉。
影响汽包液位的要素，除了加热汽化外，还有蒸汽负荷和给水流量的颠簸，当负荷忽然增大、汽包压力忽然降低时，水就会被急剧汽化，出现大批气泡，形成“虚假液位〞。
锅炉汽包三冲量调节系统的设计
收稿日期:2003-08-29化工设计锅炉汽包三冲量调节系统的设计唐 涛(广西化工规划设计院,广西南宁 530003) 摘 要:对锅炉汽包液位控制进行了全面的分析。
介绍了采用先进仪表实现三冲量控制的方法,可确保锅炉安全、正常运行,提高控制精度,增加经济效益。
关键词:三冲量调节;自动控制;锅炉液位控制 中图分类号:T K 223.7 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2003)06-0047-02 工业锅炉汽包水位高度,关系着汽水分离的速度和生产蒸汽的质量,也是确保安全生产的重要参数。
随着科学技术的飞速发展,现代的锅炉要向蒸发量大,汽包容积相对减小的方向发展。
这样,要使锅炉的蒸发量随时适应负荷设备的需要量,汽包水位的变化速度必然很快,稍不注意就容易造成汽包满水,或者烧成干锅。
即使是缺水事故,也非常危险,因为水位过低,影响自然循环的正常运行,严重时会使个别上升管形成自由水面,产生停滞,致使金属管壁局部过热而爆管。
因此,必须采取自动调节,严格控制汽包水位在规定范围内。
下面就灵川氮肥厂25t ·h -1锅炉房汽包液位自动控制设计进行具体的分析。
1 控制系统的设计1.1 控制方案的选择 方案一:单冲量控制系统。
被调变量为汽包液位,操作变量为锅炉给水量。
当液位下降,开大给水调节阀,通过自动调节,使液位上升,直至平衡为止。
此系统结构简单,投资少,容易实现。
但是,当蒸汽用汽量突然增加,此时汽包中蒸发量大于给水量,液位应下降。
但由于蒸汽流量阶跃增加,汽包中压力减小,汽水循环管路中水的汽化强度增加,蒸发面以下汽泡容积增大,致使液位有虚假上升趋热,引起调节器误动作,本应开大给水调节阀,却关小。
只有经过一段时间,当汽水混合物中汽泡容积与负荷相适应达到稳定后,液位才反应出不平衡而开始下降,液位波动范围很大,可能会超过工艺的允许范围。
为了克服因蒸汽流量变化产生的“虚假液位”引起误动作,产生了控制方案二。
三冲量锅炉汽包水位控制系统设计
前言自动控制技术在工程和科学发展中起着极为重要的作用，其中，汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制，在不需要操作人员干预的情况下，可以很好的完成生产过程中的给水及水位控制，大大提高了生产效率。
汽包锅炉给水控制系统的任务是使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包中水位保持在一定的范围内。
只有保证汽包水位的波动在允许范围内，才能实现机组安全经济运行。
因此，汽包水位是影响整个机组安全经济运行的重要因素，所以就要有一套较好的控制方案，来实现汽包水位的控制。
从传统的控制方式来看，它们要么系统结构简单成本低，却不能有效的控制锅炉汽包“虚假水位”现象，要么能够在一定程度上控制“虚假现象”，系统却过于复杂，成本投入过大。
目前工业控制急需一种系统简单，并且能够控制“虚假水位”，具有高性价比的控制系统。
汽包锅炉的给水调节系统有三种基本结构：单冲量调节系统结构、双冲量调节系统结构、串级三冲量调节系统结构。
低负荷阶段，由于疏水和锅炉排污等因素的影响，给水和蒸汽流量存在着严重的不平衡，而且流量太小时，测量误差大，故在低负荷阶段，很难采用三冲量调节方式，一般均采用单冲量调节方式。
负荷达到一定值以上时，疏水和排污阀逐渐关闭，汽、水趋于平衡，流量逐渐增大，测量误差逐渐减小，这时原则上可采用三冲量调节方式。
但由于单级三冲量调节系统要求蒸汽流量和给水流量信号在稳态时必须相等，否则汽包水位存在静态偏差，而且由于测量装置及变送器的误差等因素的影响，实际上现场这两个信号在稳态时，经常难以做到完全相等，而且单级三冲量调节系统一个调节器参数整定需兼顾的因素多。
因此单级三冲量事实上一般也难以采用。
串级三冲量调节方式，采用主、副两个调节器。
两调节器任务分工明确，整定相对容易，而且不要求稳态时给水流量信号与蒸汽流量信号完全相等，易于得到较好的调节品质，因此现场多采用此控制方式。
在串级控制系统中，参数的整定也是非常重要的，由于在系统中所设计的对象是确定的，所以只有对调节器进行整定，控制系统的参数整定有理论计算方法和工程整定方法，理论计算方法是基于一定的性能指标，结合组成系统各环节的动态特征，通过理论计算求得调节器的动态参数设定值；而工程整定法，则是源于理论分析，结合实验、工程实际经验等一套工程上的方法，其具体方法将在本设计中体现。
锅炉汽包液位三冲量自动调节控制
锅炉汽包液位三冲量自动调节控制一、概述：现代化工业生产中，工业锅炉是一个重要设备，其运行是为了得到一定质量的蒸汽。
自动化锅炉的基本要求是：按质按量的供应合格的蒸汽，满足生产的需要；安全可靠耐用，延长锅炉的使用寿命；降低操作人员的劳动强度。
锅炉的运行参数包括蒸汽压力、流量、温度等。
锅炉汽包液位是锅炉生产中重要的工艺指标。
汽包液位是影响蒸汽质量的一个关键参数，保持锅炉汽包液位稳定在规定范围内，对于保障锅炉安全运行及蒸汽质量的稳定具有关键的作用。
如果锅炉汽包液位过高，由于汽包容积小，造成汽包上部空间过小，影响汽水分离，容易出现蒸汽带液现象，损坏其它设备。
如过锅炉汽包液位过低，水的汽化速度加快，影响汽水平衡，如不及时调节进水会造成干锅，造成事故。
汽包水位的主要扰动是蒸汽流量的变化。
当蒸汽用量突然减小时，蒸汽压力会急剧上升，沸腾暂时停止，形成水位暂时下降的“假水位”现象。
当蒸汽用量突然增大时，汽包内蒸汽压力突然下降，水的沸腾加剧，气泡量迅速增加，也会使汽包内形成水位升高的“假水位”现象。
如单按简单的水位调节，调节器将依据这一“虚假水位”减少补水量造成事故，所以单量调节无法满足需要，因此老山锅炉房采用了三冲量调节系统控制，以保障锅炉的安全运行。
二、三冲量水位控制方案：（一）根据生产工艺的要求锅炉控制系统增加下列检测项目：1、锅炉汽包水位进行三冲量给水自动控制，提高锅炉的安全。
2、设置过热器出口蒸汽温度高报警。
3、设置汽包水位高低报警。
4、设置蒸汽出口压力高报警。
备注：控制系统采用常规仪表实现，调节器选用新型数字智能调节器。
（二）选用仪表检测设备名称、规格、型号清单：三、锅炉汽包液位三冲量调节系统组成及工艺分析：（一）锅炉三冲量调节系统原理图及系统框图三冲量调节系统原理图三冲量调节系统方框图（二）锅炉汽包水位调节过程：锅炉水位控制系统如图所示，调节对象是锅炉的汽包，被调量是汽包水位，而引起汽包水位变化的干扰量是蒸汽负荷的变化，蒸汽负荷的急剧变化，将导致“虚假水位”出现。
锅炉汽包水位三冲量控制系统仿真课程设计讲解
内蒙古科技大学本科生课程设计论文题目：锅炉汽包水位三冲量控制系统仿真学生姓名：xxxx学号：xxxx专业：xxxx班级：xxxx指导教师：李x时间：2013年12月8日目录第一章汽包水位控制的概述 (2)1.1 锅炉汽包水位的动态特性 (3)1.1.1 给水流量W对汽包水位H的影响 (3)1.1.2汽包水位在蒸汽流量D扰动下的影响 (4)第二章三冲量串级给水控制系统设计 (5)2.1 单冲量水位控制系统的介绍 (5)2.2 双冲量水位控制系统的介绍 (6)2.3 三冲量汽包水位控制原理 (6)2.3.1 三冲量控制方案之一 (7)2.3.2三冲量控制方案之二 (8)2.3.3三冲量控制方案之三 (9)第三章汽包三冲量控制算法的MATLAB仿真设计 (11)3.1 控制系统模型图的绘制 (11)3.1.1 Simulink模块的调用 (11)3.1.2 PID子系统的建立以及封装 (11)3.2 PID控制器的参数整定 (13)第四章总结 (16)参考文献 (17)第一章汽包水位控制的概述在锅炉控制工艺中，保持汽包水位在一定范围内是锅炉稳定运行的重要指标。
炉膛负压保持在一定范围内。
如果水位过低，则由于汽包内的水量较少，而负荷却很大，水的汽化速度又快，因而汽包内的水量变化速度很快，如不及时控制，就会使汽包内的水全部汽化，导致锅炉烧坏或爆炸；水位过高会影响汽包的汽水分离，产生蒸汽带水现象，会使过热器管壁结构导致破坏。
汽包水位控制的任务是使锅炉给水量始终跟着蒸发量，维持汽包水位在锅炉生产允许的范围内。
汽包及蒸发管储存着蒸汽和水，储存量的多少，是以被控制量水位表征的，通常情况下汽包的流入量是给水量，流出量是蒸汽量，当给水量等于蒸汽量时，汽包水位就恒定不变。
引起水位变化的主要扰动式蒸汽流量和给水量的变化。
当蒸汽流量突然增大，汽包压力将急剧下降，饱和水将快速蒸发，使得饱和水中产生大量的汽包致使水位上升，而此时给水量并没有增加。
锅炉汽包水位的三冲量控制设计
锅炉汽包水位的三冲量控制设计二重计量技术所郭静摘要热力车间的锅炉测控系统中，蒸汽流量计量系统和汽包水位测控系统是两大核心系统。
如何确保蒸汽流量计量准确可靠在于过热蒸汽密度补偿的准确性。
而确保汽包水位测控系统正常运行则是整个锅炉控制系统的重中之重。
关键词三冲量PID控制反馈控制前馈控制1、引言热力公司锅炉的汽包水位调节现场存在两种控制方式。
其一：水位测量、蒸汽流量、给水流量、三冲量控制仪表，从而实现汽包水位的三冲量调节；其二，测量的三个参数进入DCS系统，三冲量算法由软件编程来实现。
随着企业的发展，软件实现三冲量将成为必然趋势，所以准确的实现三冲量的算法很重要。
2、仪表三冲量与软件三冲量实现的分析2.1仪表三冲量分析热力车间锅炉汽包水位控制原理：差压变送器测量左汽包水位的水位计感受到的汽包液位的高度通过压力，输出4~20mA电流信号，通过DCS系统的模拟量输入模块进入到系统，组态软件trace mode 将测量到的水位信号、给水流量信号、蒸汽流量信号经过三冲量算法输出一个0~100%的信号，经模拟量输出信号来控制给水调节阀门的开度，从而精确控制汽包水位。
测量系统由水位测量、蒸汽温度、给水流量、三冲量控制仪表构成，原理是“【主PID（反馈）】–前馈–【副PID（反馈）】”控制，属于标准的三冲量控制。
其中主PID是水位测量数据，前馈调节因素为蒸汽流量测量数据，副PID是给水流量测量数据。
PID环节就是反馈控制，故存在比例、积分、微分控制；前馈环节包含静态前馈控制和动态前馈控制，经过分析，在锅炉控制中，此前馈控制属于静态前馈控制（原理不在叙述），静态前馈控制仅相当于一个比例控制，在锅炉控制中属于干扰因素，符号为负号（原理不在叙述），即负号比例控制。
蒸汽流量的突然增大和减小，所带来的干扰将会由前馈控制消除到最小。
所以三冲量控制的作用为了消除影响水位调节输出的外部干扰所带来的直接影响，即蒸汽流量的突变带来的影响。
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第一章工程实例1、三冲量汽包液位控制系统应用1.1 三冲量控制系统的构成在三冲量控制系统中，汽包液位、蒸汽流量及给水流量等3个被控变量会安装相应的调节器，在锅炉运行的过程中，这三个信号作用于调节器，会适时调整，做相应的改变。
在三冲量控制系统中，汽包液位、蒸汽流量、给水流量都是串联关系，其中汽包液位是三者中的主冲量，能够反映整个汽包的工作状态和运行状况；而蒸汽流量和给水流量分别担任辅助冲量，蒸汽流量就是一个前馈系统，通过这个系统，能够消除“假液位”现象，保证整个系统的准确性；给水流量是一个反馈系统，它能够副回路减少水压改变对汽包液位的影响。
主冲量和辅助冲量之间相互配合、相互影响，共同保证前馈-串级反馈的三冲量控制系统的正常有效运行。
1.2 三冲量控制系统的工作原理三冲量控制系统的工作原理是：将三个信号中的汽包液位当做主信号，当锅炉中的水位改变时，与之相对应的调节器输出也会发生相应的变化，在此基础上的给水流量也会发生改变，这样就能够使锅炉的水位达到给定值。
在这个过程中，蒸汽流量充当着前馈作用，其作用是防止“假液位”干扰调节器的工作。
而给水流量充当着反馈的作用，当前馈的蒸汽流量发出干扰信号时，给水流量会在锅炉水位未改变之前，消除这种干扰，使调节器正常工作，使给水流量更加稳定。
1.3 三冲量控制系统在锅炉汽包液位中的应用在锅炉生产中，三冲量控制系统作为前馈-串级反馈系统，其运行遵循着主控制器的正作用和副控制器的反作用原则。
在三冲量控制系统中，流量控制器FC作为主控制器，起着正作用功能；水位控制器LC作为副控制器，起着反作用的功能；而调节器则起着调节阀的作用。
通常当锅炉的水位升高时，LC就会产生反作用，其输出就会相应减少，通过加法器，FC的给定值减少，而调节器的输出却增加，故而要减小调节器的阀门开度，缩小FA2101（给水流量），使水位下降至给定值。
在FAQ2102（蒸汽流量）增加的情况下，FC的给定值会相应的减少，而调节器的输出增加，故而要扩大调节器的阀门开度，增加给水流量，平衡蒸汽流量，使水位保持在给定值上。
当FA2102（给水流量）增加时，FC调节器的输出也会相应增加，这时要减小调节阀开度，减少给水流量，平衡蒸汽流量，保持水位不变。
另外，在选择给水流量的调节阀时，要保证锅炉的安全。
比如当生产的热源是蒸汽时，就应该选择气关阀来保护锅炉；而当蒸汽的供给超过蒸汽压缩机时，就应该选择气开阀来保护锅炉设备。
通过三冲量控制系统，能够利用调节器的开关阀对锅炉生产中的汽包液位、蒸汽流量和给水流量进行有效调节，消除了“虚假液位”现象，保证水位的稳定，很好地控制了锅炉汽包液位，保证整个锅炉系统和整个生产工艺的安全可靠，同时也促进了锅炉生产技术的改进和完善。
2.系统控制流程图图1-1系统控制的程序流程图第2章标准节流装置设计及计算程序设计1.给水调节对象的动态特性锅炉的给水系统，汽包液位的动态特性似乎与单容水槽一样，但是实际情况却要复杂的多。
其中最突出的一点就是水循环系统中充满了夹带着大量的蒸汽气泡的水，而蒸汽气泡的总体积是随着气泡压力和炉膛热负荷的变化而改变的。
如果有某种原因使蒸汽泡的总体积改变了，即使水循环系统中的总水量没有变化，汽包水位也会随之发生改变。
汽包液位过高会造成蒸汽带水，影响汽水分离效果；水位过低容易使水全部被汽化烧坏锅炉。
影响汽包液位的因素，除了加热汽化外，还有蒸汽负荷和给水流量的波动，当负荷突然增大、汽包压力突然降低时，水就会被急剧汽化，出现大量气泡，形成“虚假液位”。
根据所给任务书中的要求，水位H与给水W之间的传递函数为一个一阶对象，时间常数为5s，静态放大倍数为8。
2.系统控制框图单级三冲量控制系统如下图所示：图2-1三冲量控制系统从系统框图可以看出，单级三冲量控制系统有两个闭合回路：一个是由给水流量W、给水变送器、调节器和调节阀组成的回路；另一个是由汽包水位对象和回路构成的主回路。
蒸汽流量D及其蒸汽变送器未包含在这两个闭合回路之。
但它的引入可以改善控制质量，且不影响闭合回路工作的稳定性。
所以三冲量控制的实质是前馈加反馈的控制系统。
综上所述，本系统应选用水位串级控制。
主回路用于直接控制水位，主调节器一般都采用比例积分动作，维持水位不变。
副回路是流量系统，副调节器可以用比例或比例积分动作。
结合题意设计系统框图如下：其中，Hr——水位设定值W——给水量H——水位值Gc1（s）——主控制器Gc2（s）——副控制器Gp（s）——被控对象传递函数Kd——蒸汽流量检测变送器放大倍数Kw——给水流量检测变送器放大倍数Kh——水位检测仪表放大倍数第3章调节阀选型及计算1.给水流量计的选择及KW的计算根据所给离心泵的参数，给水压力3MPa，水流量为25T/h。
正常的蒸汽量为10T/h，因此在稳定的情况下，需要的给水量应等于蒸发量，即正常的给水量为10T/h。
选择输入量程所对应的给水流量为20T/h。
输出量程为4~20mAKW=（20-4）/（20-0）=0.8mAh/T1.1蒸汽流量计的选择及KD的计算根据所给的蒸汽流量稳定值为10T/h，选择输入量程所对应的蒸汽流量为20T/h.输出量程为4~20mA。
KD=（20-4）/（20-0）=0.8mA/T1.2调节阀的选择及Ku的计算选择电动调节阀，输入量程为4~20mA，输出量程为0~25T/h。
Ku=（25-0）/（20-4）=1.56T/hmA1.3差压式水位测量仪表及KH的计算根据题目所给的最大允许波动为±30mm，因此仪表输入选择为±60mm，输出为4~20mA。
KH=（20-4）/（60-（-60））=0.133mA/mm2.PID控制器的参数整定首先，对副环进行整定，由上面选择的调节器可以得到，副环是一个比例环节，因此在整定副环时，只要保证系统的稳定性就可以了。
其次，对主环进行整定，先将PI调节器的积分常数置成无穷大，然后给比例系数，若系统响应衰减太快，则减小比列带；反之，系统响应衰减过慢，应增大比例带。
通过不断调节是系统稳定，然后调节积分常数Ti，最终得到的是一个衰减比在4：1~10：1的衰减震荡过程。
各个调节器的参数如下：副调节器：K2=5主调节器：K1=8 ，Ti=0.38s， =0.135，衰减比为10：1其衰减振荡的曲线如下：图3-1衰减振荡曲线3. 锅炉汽包水位总体设计的仿真图3-2串级三冲量控制系统SIMULINK仿真模型得到的响应曲线如下图所示。
图3-3串级三冲量控制系统响应曲线仿真结果分析：串级三冲量控制系统在快速性、抗干扰性上优越，响应曲线平稳，对蒸汽流量扰动的抑制也很强。
4. 硬件设计实现控制过程为:利用由高亮二极管和光敏三极管所组成的液位传感器把液位的状态转换成模拟信号，再通过模数转换器ADC0809把输出状态直接接到单片机的I/O接口，单片机经过运算控制，输出地数字信号再通过DAC0832转化成为模拟信号。
4.1控制器的选择选择51单片机作为系统控制器。
首先给出锅炉水位的正常工作围，由于水不断蒸发使水位下降，8051单片机发出控制信号，控制执行机构，使给水阀门开打，注水量增加，水位恢复到规定围；当水位高于规定值时，8051单片机再次发出控制信号，使给水阀门变小，注水量降低，水位又恢复到规定围。
51单片机与AD和DA的接口连接如下图所示：图3-4 51单片机与AD和DA的接口4.2控制的程序框图图3-5系统控制的程序流程图4.3 AD转换器AD转换器选择ADC0809, ADC0809是一种逐次比较式的8路模拟输入，8路数字输出的A/D转换器。
AD转换器的电路设计：AD转换结束后，EOC脚输出高电平，此时单片机接收EOC信号，读取AD 转换的结果，将EOC脚经反相器与单片机的INT0脚相连。
AD转换结果由P0口读入，故将AD转换器的输出与单片机P0口相连，高低位依次相连。
经以上分析，设计AD转换器的接口电路如图所示图3-6 AD转换器的接口电路4.4DA转换器DA转换器选择DAC0832,DAC0832是具有两个输入数据寄存器的8位DAC,它能直接与51单片机相连。
DA转换器的电路设计：选择DAC为单缓冲方式，即输入寄存器工作于受控状态，DAC寄存器处于直通状态，由DAC0832的引脚特性，将DAC0832的引脚接发如下：CS：片选端，低电平有效，直接接低电平ILE：数据锁存允许控制端，高电平有效，直接接高电平。
WR2：DAC寄存器写选通控制端，低电平有效，由于其处于直通状态，故直接接低。
XFER：数据传送控制，低电平有效，故直接接地。
WR1；第一级输入寄存器写选通控制，低电平有效。
其输入为上升沿时，将输入数据锁存到DAC寄存器，故将该脚与单片机P2.2口相连，由程序控制。
经以上分析，设计DA转换器的接口电路如图所示图3-7 DA转换器的接口电路. .第四章课程设计心得通过这次过程控制课程设计，我们感触颇深，不仅对书上学习的知识进行了复习与巩固，而且还培养了我独立思考与解决问题的能力。
通过将近一周的努力，我终于在规定的时间完成了任务。
是我更加深刻地理解了锅炉液位的三冲量控制，而且将我在众多专业课程上所学到的知识相结合，更进一步提高了我们综合运用知识的能力。
通过课程设计将所学到的专业知识联系在一起，我们明白了理论知识的重要性和应用围的宽广，加深了对专业、对工程设计的理解。
让我更加明白了在生产实际中，不能对书面的知识生搬硬套，要具体问题具体分析，才能正确快速的解决问题。
另外，还让我懂得了在设计制造的道路上，需要不断地探索与创造，坚持不懈，持之以恒。
这次的设计经历让我受益匪浅。
完成了这次设计以后，对我以后的生活和工作都有很大的帮助，锻炼了自己的动手能力，让自己对所学的知识进行了一个升华，更深入的了解了这门课程的真谛，我以后也应该多多动手，不能只学习课本上的理论知识，应该更多地把理论和实际结合到一起，这样才能学有所用。
为了让自己以后更好的适应到这个行业，我应该更多的去实践，而不是一味的追求理论知识，这才是我们正确的方向。
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