基于PLC设计锅炉供暖系统
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机电工程系
毕业设计论文题目
专业名称
学生姓名
指导教师
毕业时间
任务书
一、题目
二、指导思想和目的要求
三、主要技术指标
四、进度和要求
五、主要参考书及参考资料
学生___________ 指导教师___________ 系主任___________
摘要
随着社会经济的飞速发展,城市建设规模的不断扩大,以及人们生活水平的不断提高,对城市生活供暖的用户数量和供暖质量提出了越来越高的要求。
结合现状,本论文供暖锅炉监控系统,设计了一套基于PLC 和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。
该控制系统以两台工业控制机作为上位机,以西门子S7-300可编程控制器为下位机,系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。
上位机监控软件采用三维力控PCAuto3.6设计,主要完成系统操作界面设计,实现系统启/停控制、参数设定、报警联动、历史数据查询等功能。
下位机控制程序采用西门子公司的STEP7编程软件设计,主要完成模拟量信号的处理,温度和压力信号的PID控制等功能,并接收上位机的控制指令以完成风机启/停控制、参数设定、循环泵控制和其余电动机的控制。
本文设计的变频控制系统实现了锅炉燃烧过程的自动控制,系统运行稳定、可靠。
采用锅炉的计算机控制和变频控制不仅可大大节约能源,促进环保,而且可以提高生产自动化水平,具有显著的经济效益和社会效益。
关键词: 锅炉控制;变频调速技术;PLC;组态软件
Abstract
Along with social econom y's swift development, the urban construction scale's unceasing expansion, as well as the people living standard's unceasing enhancement, set more and more high request to the cit y life heating's user quantit y and the heating qualit y. The union present situation, the present paper heating boiler supervisory s ystem, ha s designed a set based on P LC and the frequency conversion velocit y modulation technology heating boiler control system.
This control system takes the superior machine by two industry cybertrons, west of famil y household S7-300 programmable controller for lower position machine, s ystem through frequency changer control motor's start, movement and velocit y modulation. The superior machine monitoring software uses the three dimensional strength to control the PCAuto3.6 design, mainl y completes the s ystem oper ation contact surface design, realizes the system to open/stops functions and so on control, parameter hypothesis, warning linkage, historical data inquiry. The lower position machine control procedure uses Siemens's STEP7 programming software design, mainl y completes the simulation quantit y signal processing, temperature and pressure signal functions and so on PID control, and receives the superior machine control command to complete the air blower to open/stops the control, the parameter hypothesis, the c irculating pump control and other electric motor's control .
This article designs the frequency conversion control system has realized the boiler combustion process automatic control, the s ystems operation is stable, is reliable. Uses boiler's computer con trol and the frequency conversion control not only may save the energy greatly, the promotion environmental protection, moreover may raise the production automation level, has the remarkable economic efficiency and the social efficiency.
Key word: Boiler control; Frequency conversion velocity modulation technology; PLC; Configuration software
目录
摘要 (I)
Abstract (II)
目录 (III)
第一章绪论 (1)
1.1 项目背景及课题的研究意义 (1)
1.2 供暖锅炉控制的国内外研究现状 (2)
1.3 本文所做工作 (3)
第二章变频调速在供暖锅炉控制中的应用 (4)
2.1变频调速基本原理 (4)
2.2变频调速在供暖锅炉系统中的应用 (4)
2.3变频调速节能分析 (5)
第三章锅炉控制系统原理 (7)
3.1引言 (7)
3.1.1偏差控制方式 (7)
3.1.2 PID控制方式 (8)
3.2循环流量控制 (10)
3.3燃烧过程控制 (11)
第四章锅炉控制系统总体设计 (12)
4.1系统功能分析 (12)
4.2系统方案设计 (12)
4.2.1总体设计思路 (12)
4.2.2系统结构 (12)
4.3系统硬件配置 (14)
第五章锅炉控制系统的硬件设计 (16)
5.1系统主电路的设计 (16)
5.2系统控制电路的设计 (17)
5.3系统主要元器件的选择 (18)
5.3.1 PLC的选型 (18)
5.3.2通信网络配置 (23)
5.3.3变频器的选型 (24)
5.3.4传感器的选型 (26)
5.3.5其他主要元器件的选择 (27)
第六章系统软件的设计 (28)
6.1 S7-300系列PLC简介 (28)
6.1.1 S7-300编程方式简介 (28)
6.1.2 S7-300 PLC的存储区 (29)
6.2PLC控制程序设计 (30)
6.2.1 PLC控制流程图 (31)
6.2.2 PLC控制程序 (35)
第七章监控组态软件设计...................... 错误!未定义书签。
7.1组态软件设计特点.............................................. 错误!未定义书签。
7.2项目组态............................................................. 错误!未定义书签。
7.2.1开发平台和运行环境.............. 错误!未定义书签。
7.2.2项目结构........................ 错误!未定义书签。
7.2.3项目任务........................ 错误!未定义书签。
7.3界面设计............................................................. 错误!未定义书签。
7.4报警记录............................................................. 错误!未定义书签。
结论.. (37)
参考文献 (38)
附录1 (39)
附录2 (40)
外文文献翻译................................. 错误!未定义书签。
致谢......................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论
1.1项目背景及课题的研究意义
随着城市建设的迅速发展,我国北方地区冬季城市集中供暖成为城市现代化必然采取的步骤。
而供暖面积的不断扩大,使如何科学有效地控制和管理供暖系统,提高供暖的经济效益和社会效益,成为急需解决的重要课题。
在供暖系统中,锅炉房供暖所占比例很大,据对我国北方地区29个大中城市近 3.5亿平方米的供暖调查,锅炉供暖占84%,热力供暖占12%,其他供暖占4%。
在今后相当长的时间内,集中热力供暖是发展趋势,但无法取代锅炉供暖的主流地位。
锅炉是消耗能源、产生大气污染、事关生产与生活和安全的重要设备,它在国民经济整个能源消耗中占有相当大的比重。
目前我国供暖锅炉以燃煤链条锅炉为主,燃用的主要是中、低质煤,而且锅炉房管理水平不高,一直沿用间断运行方式,锅炉技术含量低,锅炉的自动化控制技术落后,造成了严重的能源浪费和环境污染。
据统计,我国目前拥有工业锅炉50万台,每年消耗的燃煤占全国原煤产量的三分之一,约4亿吨。
锅炉每年排放烟尘约620万吨,约510万吨,此外还有大量的N02等有害气体,成为我国大气煤烟型污染的主要来源之一,尤其是燃煤排放的CO,气体所引起的温室效应,早己引起国际关注。
本系统供暖锅炉自动控制系统,主要由进口变频器、可编程控制器、压力变送器、温度变送器和泵房机组以及电气控制柜等组成。
其中泵房机组包括:1#引风机为90 kw,变频启动和调速;2#鼓风机37kw,变频启动和调速;3#、4#循环水电机为75 kw,变频启动和调速;其余电动机10台,均为直接启动,功率为5kw,工频运行。
本设计是供暖锅炉自动控制系统,设计了一套基于PLC和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。
该控制系统由可编程控制器、变频器、压力变送器、温度变送器和泵房组、工控机以及电气控制柜等构成。
系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。
由于供暖锅炉系统中的风机、水泵负载转矩与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比,采用交流变频调速控制风机、水泵流量代替传统阀门、挡板控制流量,可以
大大节省该类负载的驱动电机的耗电量,.达到节能的目的,如果普遍采用交流变频调速,平均节电率在30%左右。
用变频器启动风机、水泵等电动机,由于变频器内部具有矢量转矩控制技术,保证了电机良好的启动性能,实现电机软启动,有效地限制了电机的启动电流,明显降低电机启动噪声。
同时,电机的软启动避免了频繁的工频启动对风机、水泵等大电机的冲击,有效地保护设备,延长设备使用寿命。
锅炉的计算机控制使锅炉始终处于最佳工作状态,提高了锅炉的运行效率和燃煤的燃烧效果,不仅节约燃煤,也减少了烟尘和有害气体的排放,具有较好的环保效果。
同时,计算机控制系统通过各种传感器检测锅炉温度、压力、流量等参数,传送至微机和仪表盘,并实现温度和压力等参数的自动控制,工人在计算机控制室就可以全面了解锅炉房各部分的运行情况,大大改善了工人的工作条件,提高了自动化程度和管理水平。
因此,采用锅炉的计算机控制和变频控制不仅可大大节约能源,促进环保而且可以提高生产自动化水平,具有显著的经济效益和社会效益。
1.2 供暖锅炉控制的国内外研究现状
当前,节能与环保已成为人类社会面临的两大课题。
我国的锅炉目前以煤为主要燃料,耗煤量接近全国煤产量的三分之一,燃用的主要是中、低质煤,工业污染十分严重,而且锅炉设备陈旧,生产效率和自动化程度低,进一步加重了环境污染的程度。
在欧美和日本等发达国家,石油和天然气已成为第一能源,占能源消费的60%左右,燃油和燃气锅炉的已逐步取代燃煤锅炉,对风机和水泵等电机的变频控制已相当成熟自20世纪90年代以来,随着超大型可编程控制器的出现和模糊控制、自适应控制等智能控制算法的发展以及智能控制器的应用,锅炉控制水平大大提高,已实现优化控制国内对锅炉控制的研究起步较晚,始于80年代初期。
国内研究锅炉控制比较成熟的企业有上海杜比公司、南京仁泰公司等,但仍然存在一些问题:
1、大多数现有的锅炉控制系统可控制的主要还是开关量设备,如风机、炉排和水泵的开关或者阀门控制。
不能对它们精确连续调节,使控制手段单,控制精度低。
2、锅炉控制系统的控制方案不够合理,锅炉控制器(计算机或可编程控制器)一旦出现故障,只能采取系统断电处理,进行人工操作。
若锅
炉系统中的传感器、变送器等设备出现故障时,温度、压力等参数就无法达到设定值。
3、我国自70年代末开始,锅炉的微机控制逐渐成熟起来,但主要实现仪表显示、报表打印等功能,并未实现锅炉自动控制,下位机主要以单片机为主,控制水平有限,可靠性不够高。
1.3 本文所做工作
针对目前供暖锅炉控制的现状,本文主要做了以下工作:
1、提出系统控制方案。
本文针对供暖锅炉自动控制系统,设计一套基于变频调速技术的锅炉监控系统。
本文提出对锅炉供暖系统中的风机和水泵等通过变频器来调节电机的转速,节省了大量的电能。
本系统中丰位机采用高可靠性的工业控制计算机,对锅炉控制系统统一调度和监控管理,下位机采用西门子公司S7-300可编程控制器,实现锅炉燃烧系统和管网系统的自动控制,控制水平和硬件可靠性大大提高。
键技术,本系统的主要设计任务是锅炉系统的变频改造,因此本文详述变频调速技术在锅炉控制中的应用变频调速技术是关,并分析变频调速应用在锅炉供暖系统带来的节能效果。
2、本系统的主要设计任务是锅炉系统的变频改造,变频调速技术是关键技术,因此本文详述变频调速技术在锅炉控制中的应用,并分析变频调速应用在锅炉供暖系统带来的节能效果。
3、阐述供暖锅炉控制的控制原理,提出供暖锅炉系统的控制模型。
简要介绍PID控制算法,并运用PID控制方式进行系统的补水控制、循环流量控制、燃烧过程控制以及炉膛负压控制。
4、锅炉控制系统的总体设计。
本文讨论了锅炉控制系统的设计日标、功能分析和控制方案。
并详细介绍了整个系统的硬件结构和通讯配置口。
5、下位机控制系统的设计。
本文首先根据系统控制要求确定PLC的选型以及模块的选择;讨论PLC与上位机之间、PLC与变频器之间的通讯配置,制定通信协议;设计PLC控制程序,给出主程序、基础功能块和各子程序的设计流程图和部分梯形图程序。
6、上位机监控组态软件设计。
上位机监控系统完成对整个系统的监控管理,本文选用三维力控PCAuto3.6设计,根据用户提出的要求完成了操作界面及控制程序、实现超温超压报警联动、历史数据查询等功能。
第二章变频调速在供暖锅炉控制中的应用
2.1变频调速基本原理
目前,随着大规模集成电路和微电子技术的发展,变频调速技术己经发展为一项成熟的交流调速技术。
变频调速器作为该技术的主要应用产品经过几代技术更新,己日趋完善,能够适应较为恶劣的工业生产环境,且能提供较为完善的控制功能,能满足各种生产设备异步电动机调速的要求。
变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:
()p
=1
60
n-
f
s
其中n表示电机转速;
f为电动机工作电源频率;
s为电机转差率;
p为电机磁极对数。
通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
变频器就是基于上述原理采用交一直一交电源变换技术,集电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。
2.2变频调速在供暖锅炉系统中的应用
由于变频调速可以实现电机无级调速,具有异步电机调压调速和串级调速无可比拟的优越性,在锅炉系统中得到广泛的应用。
变频调速在供热锅炉系统中主要应用在风机调速和水泵调速。
通常在锅炉燃烧系统中,根据生产需要对风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应用户要求和运行工况。
而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。
这样,不论生产的需求大小,风机都要全速运转,而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。
在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。
从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用高居不下。
在供暖锅炉系统中带有循环泵、补水泵等水泵类设备,根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、
水位等信号的控制。
这样,不仅造成大量的能源浪费,管路、阀门等密封性能的破坏,还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀,严重时损坏设备而影响生产。
目前,风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。
不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,时常出现 泵损坏同时电机也被烧毁的现象。
近年来,出于节能的迫切需要和对供暖质量不断提高的要求,加之采用变频调速器〔简称变频器)易操作、免维护、控制精度高,并可以实现高功能化等特点,因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案。
用变频器来对异步交流电动机调速,是八十年代末迅速发展成熟的一项高新技术。
它的优点是:调速的机械特性好,调速范围广,调整特性曲线平滑,可以实现连续、平稳的调速,尤其当它应用于风机、水泵等大容量负载时,可获得显著的节能效果。
2.3变频调速节能分析
变频调速应用于锅炉系统的风机和水泵等电机的自动控制中,其节能效果明显。
本节将以风机节能为例,详细分析其节能效果。
水泵的节能分析类似。
由流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n 与流量Q ,压力H 以及轴功率P 具有如下关系:
,n Q ∝ ,2n H ∝ 3n P ∝
即流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。
图2-1给出了风机中风门调节和变频调速二种控制方式下风路的压力-风量()Q H -关系及功率-风量()Q P -关系。
其中,曲线1是风机在额定转速下的Q H -曲线,曲线2是风机在某一较低速度下的Q H -曲线,曲线3是风门开度最大时的Q H -曲线,曲线4是风机在某一较小开度下的Q H -曲线可以看出当实阮工况风量由1Q 下降到2Q 时,如果在风机以额定转速运转的条件调节风门开度,则工况点沿曲线1由A 点移到B 点;如果在风门开度最大的条件下用变频器调节风机的转速,则工况点沿曲线3由A 点移到C 点。
显然,B 点与C 点的风量相同,但C 点的压力要比B 点压力小得多。
因此,风机在变频调速运行方式下,风机转速可大大降低,节能效果明显。
压力P 功率P
2H P 1H 1P 3H P 21Q e Q
图2-1变频调速在风机中的节能分析
曲线5为变频控制方式下的Q P -曲线,曲线6为风门调节方式下的Q P -曲线。
可以看出,在相同的风量下,变频控制方式比风门调节方式能耗更小,二者之差可由下述经验公式表示:
()[]
e e e P Q Q Q Q P 36.04.0-+=∆ 其中Q 为风机运行时实际风量;
e Q 为风门开度为最大,且电机运行在额定转速时的风量; e P 为风门开度为最大,且电机运行在额定转速时的功率。
假设有一台lO h t 的热水锅炉:
引风机:55KW ,鼓风机:22KW ,共7KW
则由变频调节与风门调节相比较可知:
80%风量时每小时节能
()[]
e e e P Q Q Q Q P 36.04.0-+=∆=28.366KW 60%风量时每小时节能
()[]
e e e P Q Q Q Q P 36.04.0-+=∆=41.888KW 如果按全年运行7000小时计算,其中80%风量运行5000小时:60%风量运行2000小时,则全年节能
h KW ⋅=⨯+⨯225456888.412000366.285000
由此可见,其节能效果非常显著。
目前,变频调速技术己逐渐为许多企业所认识和接受,随着这项技术的不断发展和完善,它必将得到更加广泛的应用,也必将为认识和接受它的企业带来可观的经济效益。
第三章锅炉控制系统原理
3.1引言
现有的供暖锅炉由蒸汽锅炉改造而成的常压热水锅炉,常压锅炉使
用安全,对原材料的要求比蒸汽锅炉低,无需控制蒸汽压力,控制精度要求相对要低。
目前国内外对蒸汽锅炉控制的研究己经比较成熟,锅炉控制数学模型基本定型,而供暖锅炉控制相对简单,对其研究不够重视。
本文以火力发电厂蒸汽锅炉的控制模型为参考,提出供暖锅炉的控制模型。
供暖锅炉控制系统属于过程控制系统,其控制的目标是控制锅炉燃烧过程中的出水温度、回水温度、出水压力、回水压力、炉膛负压等参数,使锅炉燃烧工况良好,保证设备运行安全,满足用户的供热要求。
在供暖期间,系统根据室外温度的变化分时段控制锅炉的出水温度和系统回水温度。
在室外温度较低的时段内,出水温度的设定值较低,在室外温度较高的时段内,出水温度的设定值较高,进而调节出水供热量。
在某一时段内,则通过调节热水循环流量对出水供热量进行微调。
锅炉出水温度的调节主要靠燃烧控制系统来实现,而系统回水温度
的调节主要靠热水循环流量来调节,出水压力和回水压力的大小由循环泵和补水泵的状态来决定。
调节温度和压力等参数时,采用偏差控制和PID控制相结合的控制方式。
偏差控制方式应用于系统的开关量输出,PID 控制方式应用于系统的模拟量输出。
3.1.1 偏差控制方式
偏差控制是指当热工参数实际采集值与用户设定值之间存在偏差
时,系统通过调节某些量来减小偏差,直至实际采集值等于用户设定值为止。
但这只是一种理想设计,在实际应用中,由于系统误差的存在,实际采集值不可能等于用户设定值。
因此,引入“回差”的概念,即给用户设定值一个可以接受的范围,在此范围内都可认为达到系统设定值。
T,温控回差为h,则当出水温度T满足式例如锅炉的出水温度设定值为
(3-1)时即可。
≤
≤
-
T+
h
h
T
T
(3-1)
3.1.2 PID 控制方式
偏差控制只能输出开关量信号,对于连续调节的设备,则需要过程控制系统中最常用的控制规律-PID 控制方式。
PID 控制,即按偏差的比例(P)、积分(1)、微分(D)控制,是控制系统中应用最为广泛的一种控制规律。
实际运行的经验和理论的分析都表明,运用这种控制规律对许多工业过程进行控制时,都能得到满意的结果。
PID 调节器既能消除静差,改善系统的静态特性,又能加快过渡过程,提高系统的稳定性,改善系统的动态特性,是一种比较完善的调节规律,主要应用于温度控制和压力控制等过程控制系统中,以克服时间响应滞后,得到较好的控制指标。
图3-1 PID 控制系统
1、 PID 控制器的基本形式
PID 控制分两种基本形式,即模拟PID 控制器和数字PID 控制器。
模拟PID 控制器如图3-1所示,理想控制规律为
()()()()⎥⎦
⎤⎢⎣⎡++=⎰dt t de T dt t e T t e K t u D t P 011 (3-2) 其中,P K 为比例增益,与比例带δ成倒数关系,即δ1=P K ,1T 为积分
时间常数,D T 为微分时间常数,()t u 为控制量,()t e 为偏差。
比例控制能迅速反应误差,从而减小误差,但比例控制不能消除静态误差,P K 过大,可能会引起系统的不稳定;积分控制的作用是,只要系统存在误差,积分控制作屏就不断地积累,输出控制量以消除静态误差,因而,只要有足够的时间积分作用将能完全消除误差,但调节动作缓慢;微分控制加快系统的动态响应速度,减少调整时间,从而改善系统的动态特性。
在计算机控制系统中减少调整时间,从而改善系统的动态特性。
PID 控制规律的实现必须用数值逼近的方法。
当采样周期足够短时,用求和代替积分,使模拟PID 离散化变为差分方程,如式(3-3)所示。
()()()()()⎥⎦
⎤⎢⎣⎡--++=∑=T k e k e T i e T T k e K k u D k i P 101 (3-3)
增量型的控制方程为:
()()()[]()()()()[]21211-+--++--=∆k e k e k e K k e K k e k e K k u D P (3-4) 其中δ1
=P K 称为比例增益;
11T T K K P
=称为积分系数; T
T K K D P D =称为微分系数。
以上是PID 控制的理论控制方程,但在实际应用中,要根据控制系统的特点,做适当的改进。
2、 PID 控制器的改进
计算机控制是一种比较准确的控制方式,只要系统偏差存在且大于传感器的精度范围,计算机就不断进行控制量增量的计算,并输出相应的控制信号给执行机构,改变执行机构的状态,这样容易产生某些动作过于频繁而引起振荡。
为避免控制动作过于频繁以消除振荡,在实际工程应用中,通常在PID 控制系统中增加一个死区环节,相应的算式为
()()()(){,0,e k e k e k p k ε
ε>≤=当当 (3-5)
其中: ε为人为设定的一个死区,是一个可调参数,其具体数值可根据实际控制对象由试验确定。
ε太小,使调节过于频繁,达不到稳定控制量的目的;ε太大,则系统将产生较大的滞后。
在锅炉的燃烧控制系统中,为避免风机和炉排转速频繁地改变,可适当地为出水温度设定一个死区,如,±1℃。
在锅炉控制系统中,当启动/停止电机或大幅度改变温度、压力等设定值时,由于短时间内产生很大的偏差,往往会产生严重的积分饱和现象,以致造成很大的超调和长时间的振荡。
为克服这个缺点,可采用积分分离的方法,即偏差()k e 较大时,取消积分作用;当偏差()k e 较小时才将积分作用投入。
亦即:
当()β>k e 时,采用PD 控制:
当()β≤k e 时,采用PID 控制。
积分分离阀值β应根据具体对象及控制要求确定。
例如出水温度的控 制,可以选定β为5℃或10℃等,依据控制精度要求而定。
综上所述,锅炉控制系统中燃烧控制和水泵控制所采用的PID 控制方式,作出死区设定和积分分离两项改进措施,以达到稳定控制温度和压
力等信号的目的。
3、经验凑试法整定P 旧参数
PID 控制器参数整定主要整定比例系数K,、积分时间界和微分时间几等参数。
增大比例系数P K 一般会加快系统的响应,在有静差的情况下有利于消除静差。
但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡,使稳定性变差。
增大积分时间常数T ,相当于减小积分系数,积分作用减弱,有利于减小超调,减小振荡,但系统静差的消除将随之变慢。
增大微分时间常数D T 有利于加快系统响应,但系统对扰动的抑制能力减弱,对扰动有较敏感的响应。
在凑试时,可参考3个参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例,后积分,再微分的整定步骤。
(1)首先整定比例却分。
即将比例系数P K 由小变大,并观察相应的系统响应,直到反应快,超调小的响应曲线。
如果系统没有消除静差或静差己小到允许范围内,并且响应曲线已属满意,那么只须用比例调节器即可,最优比例系数可由此确定。
(2)如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求,则须加入积分环节。
整定时首先置积分时间T,为一较大值并将经第夕步整定得到的比例系数K ,略为减小(如缩小为原值的0.8倍),然后减小积分时间,使在保持系统良好动态性能的情况下,静差得到消除。
在此过程中,可根据控制效果反复改变比例系数P K 与积分时间T ,,以期得到满意的控制过程和整定参数。
(3)若使用比例积分调节器(PI 控制器)消除了静差,但动态过程经反复调整仍不能满意,则可加入微分环节,构成完整的PID 控制器。
在整定时,可先置微分时间D T 为零。
在第二步整定的基础上,增大D T ,同时相应地改变比例系数和积分时间,逐步凑试,以获得满意的调节效果和控制参数。
3.2循环流量控制
锅炉管网系统的一个任务是通过循环泵将出水缸内的热水输送到用户供热管道,并回到回水缸。
循环流量控制同样采用偏差控制和PID 控制相结合的控制方式。
偏差控制设定出水压力范围,当出水压力实际值不在设定范围内时,调节流量,直到出水压力达到要求为止。
PID 控制在偏。