锅炉蒸汽压力控制系统
锅炉主蒸汽压力控制系统
目的和意义
目的
锅炉主蒸汽压力控制系统的目的是确 保锅炉产生的蒸汽压力稳定，以满足 生产工艺的需求，同时保证锅炉安全 、经济、高效地运行。
意义
锅炉主蒸汽压力控制系统对于工业生 产具有重要意义，它可以提高生产效 率、降低能耗、减少环境污染，并保 障生产过程的安全可靠。
标准化与模块化
为了便于系统的推广和应用，未来的锅炉主蒸汽压力控制 系统将更加注重标准化和模块化设计，提高系统的可维护 性和可扩展性。
谢谢
THANKS
02 锅炉主蒸汽压力控制系统概述
CHAPTER
系统组成
01
02
03
04
传感器
用于检测主蒸汽压力，将压力 信号转换为电信号。
控制器
接收传感器信号，根据控制策 略计算输出信号。
执行器
接收控制器输出信号，控制调 节阀的开度，以调节蒸汽压力
。
调节阀
控制蒸汽流量，从而调节主蒸 汽压力。
工作原理
01
传感器实时检测主蒸汽 压力，将压力信号传输 至控制器。
数据报表生成
03
根据数据处理和分析结果，生成各类数据报表，方便操作人员
了解系统运行情况和性能指标。
05 系统调试与优化
CHAPTER
调试过程
硬件检查
确保所有硬件设备如传感器、执行器和控制 装置都已正确安装并连接。
单体调试
对各个子系统或设备进行单独测试，确保其 正常工作。
软件配置
根据系统需求，对控制软件进行必要的配置， 包括输入输出点、控制算法等。
经济效益
锅炉蒸汽压力控制系统PPT课件
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第三章 PID对控制的影响
• 比例P调节： 在P调节中，调节器的输出信号与偏差信号成比例。比例调节 是有差调节，比例调节的残差随着比例带的加大而加大称为比例带，其中 KP为比例系数。人们希望尽量减小比例带，然而，减小比例带就等于加大 调节系统的开环增益，其后果是导致系统的激烈振荡甚至不稳定。稳定性 是任何闭环系统的首要要求，比例带的设置必须保证系统具有一定的稳定 裕度。比例带具有一个临界值，此时系统处于稳定边界的情况，进一步减 小比例带系统就不稳定了。
精度：±0.3%F·S 位式控制输出：继电器接点输出或控固态输出 外供电源：大于30mA 电源电压：20～28V DC 耗电量4W 工作环境：温度：0～50℃ 湿度：低于90％R·H
图5.2 KSC5接线图
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• 压力变送器
• 型号：YBS
• 主要技术参数 输出信号： 4～20mA； 0.5%、0.2%
三冲量调节系统能及时克 服负荷(蒸汽量)和给水流量的 干扰作用，调节精度较高，适 用于汽包容积较小、负荷和给 水干扰较大的场合。目前已得 到了应用，实践证明效果良好。
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压力传感器/变送器
• 液位变送器选择TK3051L液位变送器
• PTH501/502/503/504压力传感器/变送器采用全不锈钢封焊结构，具有良的防潮能力及优异 的介质兼容性。广泛用于工业设备、水利、化工、医疗、电力、空调、金刚石压机、冶金、车辆 制动、楼宇供水等压力测量与控制。
锅炉出口蒸汽压力控制系统设计
目录1 热电厂的生产工艺 (1)1.1锅炉简介 (1)1.2工艺流程简介 (1)2 锅炉蒸汽出口压力控制重要性 (2)2.1控制重要性 (2)2.2控制要求 (2)3 锅炉出口压力控制系统的设计 (3)3.1蒸汽出口压力分类 (3)3.2蒸汽出口压力控制系统分析 (4)3.3燃烧控制基本控制方案 (4)3.4控制系统方框图 (5)4 控制方案及仪表的选型 (6)4.1蒸汽压力变送器选择 (6)4.2燃料流量变送器的选用 (6)4.3含氧量检测器 (7)4.4控制阀的选择 (8)5 系统参数整定和仿真 (9)5.1PID参数对控制性能的影响 (9)5.2用试凑法确定PID控制器参数 (9)5.3系统的仿真 (10)6 课程设计总结 (12)参考文献1 热电厂的生产工艺1.1锅炉简介锅（汽水系统）: 由省煤器、汽包（汽水分离器）、下降管、联箱、水冷壁, 过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。
炉（燃烧系统）: 由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙, 构架等组成.锅炉是工业生产过程中必不可少的重要动力设备。
它通过煤、油、天然气的燃烧释放出的化学能, 通过传热过程把能量传递给水, 使水变成水蒸气。
这种高压蒸汽即可以作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发过程的能源, 又可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源。
随着石油化学工业生产规模的不断扩大, 生产过程不断强化, 生产设备的不断更新, 作为全厂动力和热源的锅炉, 亦向着高效率, 大容量发展。
为确保安全, 稳定生产, 对锅炉设备的自动控制就显得十分重要1.2工艺流程简介热电厂是利用煤和天然气作为燃料发电, 产汽的, 这也是目前世界上主要的电能生产方式。
给水经给水泵、给水控制阀、省煤器进入锅炉的汽包, 燃料和热空气按一定的比例送入燃烧室内燃烧, 生成的热量传递给蒸汽发生系统, 产生饱和蒸汽Ds。
然后经过热器, 形成一定气温的过热蒸汽D, 汇集至蒸汽母管。
锅炉主蒸汽压力控制
学号： 04417326 江苏工业学院毕业设计（论文）（2008届）题 目 锅炉主蒸汽压力控制学 生 张海良学 院 信息科学与工程学院 专 业 班 级 自动化（怀德学院）041 校内指导教师 薛国新 专业技术职务 研究员 校外指导老师 专业技术职务二○○八年六月锅炉主蒸汽压力控制摘要：锅炉控制系统是现代自动控制技术应用的一个重要的领域。
许多年来，人们在这方面的研究从未间断，许多应用中传统的自动控制技术为今天的智能控制技术所替代。
在锅炉众多的参数当中，蒸汽压力是保证锅炉安全运行、锅炉与负荷之间能量平衡的重要监测参数。
本设计目标是在燃煤锅炉工艺流程的基础上，使主蒸汽压力值在系统允许范围内尽量接近设定的最佳值。
以PID作为控制算法的调节器结构简单，使用方便、适应性强，而且其应用时期较长，控制工程师们积累了大量的PID控制器参数的调节经验。
介绍了所了解的某些关键的建模和控制技术，还利用MATLAB软件，对设计系统进行了仿真分析。
通过仿真分析和变参数实时控制结果表明所设计的系统有不错的效果。
关键词：锅炉；主蒸汽压力； PID控制；系统仿真Control on the Main Steam Pressure of A BoilerAbstract: The boiler control system is an important field of the modern automatic control technique application . From many years ago, its research has never been interrupted. And the traditional automatic control techniques have been replied by intelligence control techniques of nowadays in many applications. Among numerous boiler parameters, the steam pressure guarantees the boiler running safely, which is also an important monitoring parameter for the energy equilibrium between boiler and load. Based on PID control algorithm and the craft process of the coal-burning boiler, this design make the main steam pressure near to the optimal value as possible as it could be. The optimal steam pressure is within the scope allowed by the system. The controllers using PID control algorithm are simple in structure. They have good adaptability and great robustness. And they are very convenient in application. They have been used for a long time. And the control engineers have already accumulated a great deal of experiences about the regulating of PID controllers’ parameters. It gave introduction about some key technologies for modeling and control. And software MATLAB was adopted to simulate the control system. Results corresponding to different parameters were compared. The dynamic performance result and the simulation analysis showed that the control system had a good performance.Key words: boiler; main steam pressure; PID control; System simulation目录摘要 (I)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 锅炉控制系统发展概述和国内外研究现状 (1)1.2 设计的主要内容和总体思路 (3)1.3 本课题的研究意义 (3)2 燃煤锅炉的工艺流程和参数 (4)2.1 锅炉工艺流程 (4)2.2 锅炉参数 (5)2.2.1 蒸发量 (6)2.2.2 温度 (6)2.2.3 压力 (6)3 模型建立及其求解 (7)4 锅炉控制系统的选择 (8)4.1 控制理论概述 (8)4.2 锅炉的组成 (9)4.3 锅炉的工作过程 (11)4.4 锅炉各控制系统介绍 (11)4.4.1 锅炉汽包水位的控制 (11)4.4.2 锅炉燃烧系统的控制 (12)4.4.3 蒸汽温度控制系统 (12)4.5 锅炉主蒸汽控制系统设计 (13)4.5.1 锅炉主蒸汽压力控制系统介绍 (13)4.5.2 锅炉系统被控对象简图及说明 (14)4.5.3 蒸汽压力控制系统方框图 (15)5 锅炉压力控制算法的研究 (16)5.1 PID控制算法的介绍 (16)5.2 PID控制算法的公式 (17)6 系统仿真 (19)6.1 计算机仿真的介绍 (19)6.1.1 计算机仿真的基本概念 (19)6.1.2 计算机仿真系统设计的过程 (20)6.2 控制系统仿真研究 (20)6.2.1 控制系统仿真的基本原理 (20)6.2.2 控制系统仿真的特点 (21)6.3 本系统的仿真 (21)7 总结与展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1 绪论1.1 锅炉控制系统发展概述和国内外研究现状21世纪已经到来，人类将进入一个以知识经济为特征的信息时代，检测技术、计算机技术和通讯技术一起构成现代信息的三大基础。
蒸汽锅炉控制系统改造方案
蒸汽锅炉控制系统改造方案
蒸汽锅炉控制系统改造方案可以从以下几个方面进行考虑：
1. 安全性改造：蒸汽锅炉控制系统是保证锅炉正常运行和安全的重要环节，改造方案应考虑提高系统的安全性。
可以引入高精度的传感器和仪表，对锅炉的压力、温度、水位等参数进行实时监测和控制，并配备相应的报警和自动保护装置，确保在异常情况下能及时发出警报和采取自动控制措施。
2. 节能环保改造：蒸汽锅炉在运行过程中会产生废气、废水等污染物，改造方案应关注对排放物的控制和处理。
可以采用先进的燃烧技术和脱硫、脱氮、脱尘等净化设备，降低排放物浓度和排放量，达到节能环保的目的。
3. 自动化改造：蒸汽锅炉控制系统的自动化程度越高，可以提高锅炉的运行效率和稳定性。
改造方案应考虑引入PLC或
DCS系统，实现对锅炉的自动控制和监测。
通过远程监控和
数据分析，可以实时了解锅炉的运行状态，优化控制策略，提高燃烧效率和能源利用率。
4. 数据管理改造：蒸汽锅炉控制系统需要对大量的运行数据进行记录和管理，以便后续分析和调整。
改造方案应考虑引入数据采集和管理系统，实现对锅炉运行数据的实时采集、存储和分析，提供决策支持和故障诊断的依据，减少维护和故障排除的时间和成本。
蒸汽锅炉控制系统改造方案应从提高系统的安全性、节能环保、
自动化控制和数据管理等方面进行综合考虑，以实现对锅炉运行效率和稳定性的提升。
同时，改造方案还应根据具体的锅炉类型和运行需求进行定制化设计。
蒸汽锅炉的控制系统及其操作方法
蒸汽锅炉的控制系统及其操作方法蒸汽锅炉是现代工业中最常见的用于产生高温高压蒸汽的设备之一。
它广泛应用于各种工业领域中，如发电厂、化工厂、食品工业、制药工业、纸业、纺织等。
然而，保证蒸汽锅炉运行的安全性和稳定性是至关重要的。
这就要求蒸汽锅炉具有可靠的控制系统，只有通过正确的控制，才能实现对蒸汽锅炉运行状态的实时监控和调整，从而提高锅炉的效率和安全性。
本文将介绍蒸汽锅炉的控制系统及其操作方法。
一、蒸汽锅炉的控制系统1.控制系统的构成蒸汽锅炉的控制系统主要由以下四个部分组成：（1）燃烧控制系统：燃烧控制系统用于实现蒸汽锅炉的燃烧过程的自动控制，包括燃料供给系统和风扇系统。
（2）水位控制系统：水位控制系统用于监测锅炉内的水位，当水位过高或过低时，控制系统会自动采取相应措施。
（3）压力控制系统：压力控制系统用于监测蒸汽锅炉的压力，当锅炉内的压力过高或过低时，会触发相应的控制程序。
（4）安全保护系统：安全保护系统旨在避免蒸汽锅炉运行过程中发生可能导致人身伤害和财产损失的异常情况。
2. 控制系统的工作原理在蒸汽锅炉的控制系统中，各个部分之间是相互协作的，共同完成对锅炉的监控和控制。
其中，水位控制系统和压力控制系统属于反馈控制系统，利用传感器和控制器进行数据采集和处理，从而实现对锅炉运行状态的实时监控和控制。
另一方面，燃烧控制系统和安全保护系统属于前馈控制系统，其控制程序是预设的，会在发生异常情况时自动启动。
例如，当火焰出现失稳、燃烧不充分或者烟气过热等情况时，燃烧控制系统会自动停止燃烧或者调整气流量，以达到安全和稳定的运行状态。
二、蒸汽锅炉的操作方法1. 蒸汽锅炉的启动在启动蒸汽锅炉之前，要进行准备工作，包括燃料、水、电源等的准备，以及对锅炉各部位的检查。
启动时，需要按照一定的步骤进行，例如加热管先加热炉水，再将火焰烧起到炉膛中。
一般的启动步骤如下：（1）根据需要填加足够的炉水（2）进入点火程序，开启风扇，将空气送至炉膛（3）给炉膛供应合适的燃料，并解除启动火焰控制（4）检查是否有烟气逸出（5）启动汽水循环泵，以确保锅炉正常运行（6）根据实际情况调整炉膛内的火焰和燃料供应量，以充分燃烧2. 蒸汽锅炉的维护和保养蒸汽锅炉的维护和保养是保证其良好工作和延长寿命的关键。
锅炉主蒸汽压力控制系统
改写成：
01
上面我们已经对偏差控制算法以及相关计算公式做了简单介绍，所以上式又可改写为：
02
写成递推形式：
压力控制系统的选型： 蒸汽压力控制器
蒸汽压力控制器PT1为反作用，阀1为气开阀，安全阀为气开阀 当蒸汽压力突然增大，蒸汽压力检测变送器PT1的输出变大，由于蒸汽压力控制器PC1为反作用，其输入减小，输出增大，使阀1开度变大，从而减小压力；当系统正常工作，即蒸汽压力低于选择器的设定值阀1工作时，一旦压力超高，阀1处于打开状态；当系统失常时，即蒸汽压力超过选择器设定值时，安全阀打开，从而使压力减小。
1
2
如果锅炉内压力过低，将会降低蒸汽质量，反之，如果锅炉内压力过高，有可能导致爆炸等安全事故的发生，所以必须保证锅炉的压力处于一个适中的范围内，即必须对锅炉压力进行控制。上述蒸汽压力控制系统在将控制蒸汽温度的同时就直接影响了蒸汽压力。
压力控制系统分为安全压力控制系统和超压控制系统。安全压力控制系统是锅炉压力在安全压力范围内的控制系统，其主要完成的功能是在安全基础上对压力进行调节，使压力维持在一定的范围内，以得到需要的蒸汽压力，保证蒸汽质量；超压控制系统是锅炉压力超压时所采用的压力控制系统，其主要完成的功能是压力超出某一压力上限时，迅速打开安全阀，使压力降低，直到降到安全范围内后又迅速关闭安全阀。所以安全压力控制系统采用选择控制，结构框图如下
锅炉蒸汽压力控制系统
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锅炉计算机控制是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软硬件，自动控制和锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全，稳定，经济的运行减轻工作人员的劳动强度。采用为计算机控制，能对锅炉进行自动检测，自动控制等多项功能。由于我国工业锅炉生产操作水平落后造成很多大量的热能丢失，实践证明，工业锅炉实现微型计算机控制是锅炉安全生产，提高热效率，节约能源的一大创举，因为锅炉生产开辟了广阔的前景。
主蒸汽压力控制
主蒸汽压力控制
主蒸汽压力控制是锅炉控制系统中的一个重要组成部分，其目的是确保锅炉输出的蒸汽压力稳定在所需的设定值范围内。
以下是主蒸汽压力控制的基本步骤：
1. 信号检测：首先，控制系统会检测主蒸汽的压力，并将其转换为电信号。
这个信号将与设定的蒸汽压力值进行比较，以确定压力的偏差值。
2. 偏差计算：控制系统将检测到的实际蒸汽压力与设定的蒸汽压力进行比较，计算出偏差值。
偏差值是控制系统调整的依据。
3. 控制器输出：根据偏差值的大小和方向，控制系统会计算出一个输出信号，以调整蒸汽压力。
4. 执行机构动作：控制系统的输出信号会传递给执行机构，如调节阀或变频器等。
执行机构会根据控制信号调整锅炉的工况，以使蒸汽压力回到设定值范围内。
5. 系统反馈：当蒸汽压力调整到设定值时，控制系统会发出反馈信号，表明控制目标已达成。
这有助于维持蒸汽压力的稳定。
在实际应用中，主蒸汽压力控制系统可能会更加复杂，包括多个传感器、执行器和逻辑控制器等组件。
此外，不同的锅炉和工况可能需要不同的控制策略，例如比例控制、积分控制或微分控制等。
总之，主蒸汽压力控制是一个复杂的系统，其目的是确保锅炉输出的蒸汽压力稳定并满足生产需求。
通过合理的控制系统设计和参数调整，可以提高蒸汽压力控制的精度和响应速度，从而提高锅炉的运行效率和安全性。
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要求使气罐内气压维持恒定,并要求无残差,我全部使用DDZ-Ⅲ型仪表完成设计,但为了系统的稳定,在控制器 执 行器和变送器的基础上加入隔离配电器。 仪表选型及主要参数 仪表选型：数显控制仪 型号：KSC5 主要参数 输入信号 直流电流信号：4～20mA、0～10mA、0～20mA可通过设置选择 直流电压信号：1～5V、0～5V 可通过设置选择精度 测量周期：0.3s 控制周期：0.3s～75.0s可设置 测量精度：±0.2%F· S ±1个字，自动对温漂、时漂进行补偿 测量分辨率：1/16000、14位A/D转换器 显示范围：-1999～9999 热电阻输入导线电阻：小于20Ω 热电偶输入冷端补偿范围：0～60℃，精度±1℃ 设定精度：与显示值一致无相对误差 调节方式 自整定PID连续控制或ON/OFF控制 比例带：0.2%～999.9% 积分时间：0s～9999s 微分时间：0s～3999s 操作输出限幅范围：-6.3～106.3% 报 警 报警方式，报警灵敏度可设置 报警输出接点容量：220V AC，3A（阻性负载 ） 传感器故障继电器输出（扩展功能） 控制输出：4～20mA、0～10mA、0～20mA可通过设置选择 精度：±0.3%F· S 位式控制输出：继电器接点输出或控固态输出 外供电源：大于30mA 电源电压：20～28V DC 耗电量4W 工作环境：温度：0～50℃ 湿度：低于90％R· H
蒸汽
蒸汽
LT
LT
FT TT LC CC
FC C
LC
Σ
图 2.2 单冲量控制系统
图 2.3 双冲量控制系统
三冲量控制系统
为进一步改善控制品质，引 入给水流量信号，构成三冲量 控制系统，如图2.4所示。所谓 三冲量，值得是引入了三个测 量信号：汽包液位、给水流量 和蒸汽流量。三冲量控制本质 上时前馈-串级复合控制系统： 主回路实现液位调节，副回路 使给水流量能适应负荷和液位 要求。 三冲量调节系统能及时克服 负荷(蒸汽量)和给水流量的干扰 作用，调节精度较高，适用于 汽包容积较小、负荷和给水干 扰较大的场合。目前已得到了 应用，实践证明效果良好。
图5.2 KSC5接线图
压力变送器 型号：YBS 主要技术参数 输出信号： 4～20mA； 基本误差: 0.5%、 0.2% 输出负载: 4～20mA 0～550Ω （24V供电时）电源电 压:24VDC18～36VDC 使用环境: 温 度: 防 1爆: -20～+50℃； 液晶表头：10～+50℃； 其 它：-40～+60℃； 相对湿度： 5～95% 与膜片接触介质温度＜100℃（高温介质可通过引压管降温引入） 压力过载≤2FS（最大量程） 重量：1Kg 量程分档：单位MPa
第四章 锅炉汽包液位的三冲量 串级PID控制系统仿真
（1）给水流量的传递函数： （2）蒸汽流量的传递函数： （3）变送器的比例系数： 液位变化范围为±50mm，液位变送器的电流变 化为0-10mA，所以液位变送器的比例系数为： 给水流量和蒸汽流量变送器的比例系数 为： 。
通过估算及仿真实验
控制器的选择：采用上海万讯仪表有限公司生产的AI系列全通用 人工智能调节仪表，其中SA-12智能调节仪控制挂件为AI-818， SA-13智能位式调节仪为AI-708型。AI-818型仪表为PID控制型， 输出为4~20mADC信号。 执行器的选择：RZXP型新系列气动调节阀，产品公称压力等级 有PN10、16、40、64；阀体口径范围DN20~200。适用流体温 由-200℃~560℃范围内多种档次。 控制器的作用方式：当设定值不变时，随着测量值的增加，调节 器的输出也增加，则称为“正作用”方式；当测量值不变时，设 定值减小时，调节器输出也增加，称为“正作用”方式；如果测 量值增加或设定值减小时，调节器输出减小，则称为“反作用” 方式。 经分析此系统为正作用方式。 阀的开闭选择形式：锅炉给水调节阀一般采用气关式，一旦事 故发生，系统失控，供水调节阀处于全开位置，是锅炉不致因给 水中断烧坏，避免爆炸等事故的发生。
图4.1 控制系统
(a)液位给定值阶跃跟踪响应时的仿真结果
(b)在1700秒加入蒸汽流量扰动时的仿真结果
(c)在1700秒加入给水流量扰动时的仿真结果
图4.ห้องสมุดไป่ตู้ 仿真结果
第五章 锅炉汽包压力控制设计
以锅炉汽包液体管道或容器中的压力作为被控制 量的反馈控制系统。压力控制系统的结构是闭环的， 由压力传感器、压力控制器和被控对象组成。压力传 感器测量被控压力，并转换成便于利用的信号形式， 比较装置将反映压力大小的信号与给定压力值比较， 产生偏差信号。偏差信号通过压力控制器作用到压力 调节机构上，按照消除偏差的方向来改变被测点的压 力，将其调节到给定的希望值本。设计使用数显PID 控制仪控制气罐压力,其基本构成如下:
第二章 锅炉汽包液位控制设计
锅炉是一个复杂的被控对象，主要输入变量包括符合的蒸汽需求量、给水量、燃料 量、减温水量、送风量和引风量等；主要输出变量有锅筒液位、蒸汽压力、过热蒸汽 温度、炉膛负压、过剩空气（烟气含氧量）等，上图为输入变量与输出变量之间的相 互关系。如果蒸汽符合变化或给水量发生变化，会引起锅筒液位、蒸汽压力和过热蒸 汽温度等的变化；而燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，还会影响锅筒液位、过热蒸汽 温度、过剩空气和炉膛负压、可见，锅炉是一个具有多输入、多输出且变量之间相互 关联的被控对象。
锅炉汽包液位的控制方案
根据锅炉汽包液位特性，选取锅炉汽包液位为被控量， 给水流量为控制量，蒸汽流量和给水流量为干扰量，通过控 制给水量来使锅炉汽包液位维持在满足负荷需求的高度。同 时，为保证锅炉安全生产，调节节水量的执行机构选取气关 式。
单冲量控制系统 双冲量控制系统
所谓单冲量就是指锅炉汽包液位为被控参数， 给水量作为控制变量可构成的单回路控制系统， 如图2.2所示。对于小型锅炉，由于蒸汽负荷变 化时假液位的现象不明显，如果再配上一些联 锁报警装置，这种单冲量控制系统能满足要求。 对于负荷变动较大的大，中型锅炉，单冲量控 制系统不能保证液位稳定，难以满足液位控制 要求和生产安全。因此，该控制方案不适用于 负荷变动较大的情况。 蒸汽流量是影响汽包液位最主要的扰动，也是 造成假液位的主要因素。如果将蒸汽流量这一 可测不可控的干扰作为前馈引入单冲量系统， 就可以有效避免假液位引起的误动作，并及时 控制液位，减小液位波动。由此，构成如图2.3 所示的双冲量控制系统，其本质为前馈-反馈复 合控制系统，即给水量不仅取决于汽包液位， 还受到蒸汽用量影响。可见，该控制方案能有 效适应负荷需求变化，但对给水系统中的水压 等干扰因素造成的波动不能及时抑制。
第三章 PID对控制的影响
比例P调节： 在P调节中，调节器的输出信号与偏差信号成比例。比例调节是有 差调节，比例调节的残差随着比例带的加大而加大称为比例带，其中KP为比例 系数。人们希望尽量减小比例带，然而，减小比例带就等于加大调节系统的开环 增益，其后果是导致系统的激烈振荡甚至不稳定。稳定性是任何闭环系统的首要 要求，比例带的设置必须保证系统具有一定的稳定裕度。比例带具有一个临界值， 此时系统处于稳定边界的情况，进一步减小比例带系统就不稳定了。 积分I调节： 在I调节中，调节的输出信号的变化速度 与偏差信号e成正比，称 为积分速度，其中TI为积分时间常数。增大积分速度将会降低控制系统的稳定程 度，直至出现发散的振荡过程。I调节是无差调节，只有当被调量偏差为零时，I 调节的输出才保持不变。I调节的稳定作用比P调节差,如果只采用I调节不可能得 到稳定的系统，且振荡频率较低。 微分D调节：D调节中的输出与被调量或其偏差对于时间的导数成正比，即 TD为微分时间。微分的作用在于改善系统的动态特性。单纯的微分调节器是不 能工作的。因此微分调节只能起辅助的调节作用，与P结合PD或与PI构成PID调 节。 总之，PID控制器中，比例环节主要减少偏差；积分环节主要用于消除静差，提 高系统的无差度；微分调节能加快系统的动作速度，减少调节时间。
锅炉汽包液位、压力控制系统
——过程控制仪表课程设计
班级：生产过程0901 姓名：孙路培 顾丽丽 彭硕 指导老师：张娓娓 日期：2011年6月9日
第一章 概述
• 锅炉的汽包液位是影响锅炉安全运行的重要参数，液位过高，会破坏
汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁 上的结垢和影响蒸汽的质量。液位过低，则会破坏水循环，引起水冷 壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可 能造成重大事故。压力控制系统的结构是闭环的，由压力传感器、压 力控制器和被控对象组成。 • 压力传感器测量被控压力，并转换成便于利用的信号形式，比较装置 将反映压力大小的信号与给定压力值比较，产生偏差信号。偏差信号 通过压力控制器作用到压力调节机构上，按照消除偏差的方向来改变 被测点的压力，将其调节到给定的希望值本。设计使用数显PID控制 仪控制气罐压力，要使气罐内气压维持恒定,并要求无残差,我全部使 用DDZ-Ⅲ型仪表完成设计,但为了系统的稳定,在控制器,执行器和变送 器的基础上加入隔离配电器。
蒸汽 LT 液 位 F1T LC LC 省 煤 器 F1C 蒸 汽 给 水
C0 +C1O L+OF1
给 水 给
F2C
Σ
F2C
压力传感器/变送器
液位变送器选择TK3051L液位变送器 PTH501/502/503/504压力传感器/变送器采用全不锈钢封焊结构，具有良的防潮 能力及优异的介质兼容性。广泛用于工业设备、水利、化工、医疗、电力、空调、 金刚石压机、冶金、车辆制动、楼宇供水等压力测量与控制。 量 程: -0.1~0～1～150(MPa) 综合精度: 0.1%FS、0.2%FS、0.5%FS、 1.0%FS 输出信号: 4～20mA(二线制)、0～5V、1～5V、0～10V(三线制) 供电电压: 24DCV(9～36DCV) 介质温度: -20～85～150℃ 环境温度: 常温(-20～85℃) 负载电阻: 电流输出型：最大800Ω； 电压输出型：大于50KΩ 绝缘电阻: 大于2000MΩ (100VDC 密封等级: IP65 长期稳定性能: 0.1%FS/年 振动影响: 在机械振动频率20Hz～1000Hz内，输出变化小于0.1%FS 电气接口(信号接口): 四芯屏蔽线、四芯航空接插件、紧线螺母 机械连接(螺纹接口): 1/2-20UNF、M14×1.5、M20×1.5、M22×1.5