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锅炉蒸汽温度过程状态反馈控制系统的设计研究

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的 方 法 。 若 采 用 添 加 设 定 值 跟 踪 增 益 的 方 案 解 决 单 纯 状 态反 馈 极 点 配 置 ， 不 能 保 证 则
稳 态性 能 ， 此给 出 了状 态反 馈极 点 配置设 计 原则 。仿 真试 验 结果 表 明 ， 对 满足 控 制 量约 束条 件取 决 于状 态反 馈极 点 配置 的右 边界 。
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提 高 。但 是 ， 组合 控 制方 案 、 汽 温度状 态 反馈 控 制器 蒸
和状 态观 测 器 的设 计 方法 所 采 用 的都 是 极 点 配置 方 法 （ 为 负 实 重 极 点 和 左 半 平 面 任 意 极 点 的 役 针 研 究
杨 平 ， 余 洁 ， 宇 贞 ， 孙 黄 琨 ， 顾 庆 ， 陈荣 华
上 海 电力 学 院 电力 与 自动化 工程 学院 ， 上海 ２ ０ ９ ０ ００
［ 摘
要］ 针 对 电站 锅 炉 蒸汽 温度应 用单 纯状 态反馈 控 制存 在 的 问题 ， 出 了 ２种 确 定 期 望极 点 提
［ 关
键
蒸 状 极 控 词 ］ 电 站 锅 炉 ； 汽 温 度 ； 态反 馈 ； 点 配 置 ； 制
Ｔ Ｐ１ ３ Ａ １ ２ ～３３ ４（ ０１ ０ — ０ ３１— ０５ ００ ６ ２ ０） ４ ０
［ 中图分 类号］ ［ 文献 标 识码］ ［ 章 编 号］ 文
Ｉ Ｏｌ 编 号］ １ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ２—３ ６ ． ０ ０ ０ ． ３ Ｄ ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ ３ ４ ２ １．４ ０ １
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对 于 电站锅 炉 蒸汽 温度 采用 状态 反馈 控 制 策 略远 优于传 统 的 Ｐ Ｄ 控 制 。神 头 第 二 电 厂 、 鸡 第 二 电 Ｉ 宝 厂 、 京热 电厂 和 巴 陵 石化 公 司 的锅 炉 蒸 汽 温 度 均 采 南 用 以 Ｐ Ｄ串级 控制 为 主 ， 态 反馈 控制 为辅 的 组 合 控 Ｉ 状 制方 案 ， 纯 Ｐ Ｄ 串级 控 制相 比， 卜 与 Ｉ 控制 品质 有 明显
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基础研 热 能
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蒸汽锅炉PID温度控制系统设计

蒸汽锅炉PID温度控制系统设计

蒸汽锅炉PID温度控制系统设计
目旳：
对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行分析和设计，而对 锅炉过热蒸汽旳良好控制是确保系统输出蒸汽温度稳 定旳前提。所以本设计采用串级控制系统，这么能够 极大地消除控制系统工作中旳多种干扰原因，使系统 能在一种较为良好旳状态下工作，同步锅炉过热器出 口蒸汽温度在允许旳范围内变化，并保护过热器管壁 温度不超出允许旳工作温度。
调整器接受过热器出口蒸汽温度t变化后，调整器才开始动作， 去控制减温水流量W ，W旳变化又要经过一段时间才干影响到 蒸汽温度t，这么既不能及早发觉扰动，又不能及时反应控制旳 效果，将使蒸汽温度t发生很大旳动态偏差，影响锅炉生产旳安 全和经济运营。
燃烧工况
温度设定值
控制信号
喷水流量
控制器
执行器
过热器
温度变送器
在本设计用到串级控制系统中，主对象为送入负荷设 备旳出口温度，副对象为减温器和过热器之间旳蒸汽 温度，经过控制减温水旳流量来实现控制过热蒸汽温 度旳目旳。
蒸汽锅炉工艺流程及控制要求
蒸汽锅炉工艺流程及控制要求
锅炉是一种具有多输入、多输出且变量之间相互关联 旳被控对象。 过热蒸汽温度控制系统：主要使过热器出口温度保持 在允许范围内，并确保管壁温度不超出工艺允许范围；
被控对象建模
根据在减温水量扰动时，过热蒸汽温度有较大旳容积迟延， 而减温器出口蒸汽温度却有明显旳导前作用，完全能够构成 以减温器出口蒸汽温度为副参数，过热蒸汽温度为主参数旳 串级控制系统
温度设定值
温度主调节器
副调节器
减温水流量
蒸汽流量或者烟
扰动
气热量扰动
阀 门
减温器 2
过热蒸汽温度
过热器 1
温度变送器 温度变送器
锅炉汽温状态反馈控制器的标准传递函数设计方法

锅炉汽温状态反馈控制器的标准传递函数设计方法


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［ 关
键
词］ 锅 炉 ； 温 ； 态反 馈 ； 汽 状 控制 器 ； 点 配置 ； 准传 递 函数 极 标
３： ３ ［ 中图分 类号］ ＴＰ１ Ｔ Ｋ３２
［ 文献标 识码］ Ａ
６ ２ １） ３５—０５ ［ 章 编 号］ １ ２ —３３ ４（ ０１ ０１—００ 文 ００
［ Ｏｌ 编 号］ １ ． ９ ９ Ｊ ｉｓ ． ０ ２—３ ６ ． ０ ． ． ３ Ｏ ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ ３ ４ ２ １ ０１Байду номын сангаас０ ５ １
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锅炉过热蒸汽温度控制系统设计研究毕业设计开题报告

锅炉过热蒸汽温度控制系统设计研究毕业设计开题报告

本课题的主要内容、
重点解决的问题
主要内容：
1、建立被控对象数学模型。
2、基于单片机设计总体方案，进行PID控制规律的选用与数字化。
3、硬件设计，包括单片机输入信号接口电路、外围电路等。
4、软件设计，包括初始化及主程序、控制程序、A/D和D/A转换程序及其他处理程序。
5利用PROTUES仿真。
重点解决的问题：
锅炉是我国工业生产和生活上应用面最广、数量最多的热力设备，是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，其产物蒸汽不但可以作为蒸馏、干燥、反应、加热等过程的热源，而且还可以作为驱动设备的动力源。
过热蒸汽温度控制是锅炉控制系统不可缺少的重要组成部分，其性能和可靠性已成为保证锅炉安全性和经济性的重要因素。由于锅炉往往负荷变化大，起停频繁，依靠人工操作很难保证其安全、稳定地在经济工况下长期运行。温度过高，会使蒸汽带水过多，汽水分离差，使后续的过热器管壁结垢，影响了生产安全；温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求，严重时会发生锅炉爆炸，从而造成重大事故。因此，工业过程对锅炉控制系统都有很高的要求，在锅炉运行中，保证过热蒸汽的温度在正常的范围内具有非常重要的意义。
完成论文的初稿；
修改、完善毕业设计并送指导老师审阅；
完成论文的PPT文件，准备毕业答辩。
指
导
教
师
意
见
***同学查阅了大量与课题相关的文献资料，对设计意图和课题意义清
楚明确，设计了初步的研究方案，预见了难点和关键问题，并拟定了工作计划，
为开题做了充分准备。目前已达到开题要求，同意开题。
指导教师签名：
年 月 日
1、了解锅炉过热蒸汽的工艺过程，对被控对象进行分析，设计控制方案。
基于S7-300锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系_设计(组态)设计

基于S7-300锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系_设计(组态)设计

Keywords:Feedforward andfeedback control; PLC;Temperature
1 绪论
自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的显著标志和重要条件之一，自动化技术不仅可以把人们从繁琐重复的体力劳动或者不安全的工作环境中解放出来，而且能够扩展人类各种器官功能，极大地提高劳动生产率，对促进人类进步大有裨益。因此，越来越多场合的自动化改造被提上了日程。
院别：自动化学院
专业：自动化
基于S7-300锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统设计（组态）
摘要
温度是常见的过程参数之一，许多的生产过程都离不开对温度的控制，温度的控制往往是对加热和冷却的平衡，锅炉正是这样的系统，当加热大于冷却时整个系统升温；反之则降温；二者若是趋于相等就可以使温度趋于稳定。若是采用单纯的反馈控制对锅炉内胆水温进行控制，由于流量变化快而温度控制滞后大就会导致系统的稳定性、快速性较差，不能取得理想的控制效果。解决这个问题的办法就是加入对主要扰动流量的前馈补偿环节构成锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统，使得流量的变化能够迅速得到补偿，提高系统的响应速度。
近年来，可编程控制器（PLC）依托着可靠性高，抗干扰，功能强大等特点得到了广泛的运用，随着生产和编程的技术不断进步，越来越多的控制方式得以在PLC上实现。本设计将围绕西门子S7-300 PLC从前馈-反馈控制系统的介绍、PLC及测量变送仪表设备的选择、软件的展示及组态编程这三个方面来阐述锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统的设计，力求展示出前馈-反馈控制系统的特点。通过本设计可以观测到前馈-反馈控制系统在以流量变化为主要扰动的情况下对锅炉内胆的水温可以取得较好的控制效果。
In recent years , programmable logic controller (PLC) relying on widely used , with production and programming technology advances , more and more trol to the PLC achieved. This design will focus on Siemens S7-300 PLC feedforward - feedback control system introduction, select PLC transmission instruments and measuring equipment , software, display and programming of these three aspects to elaborate boiler water tank feedforward - feedback control system design , and strive to demonstrate feedforward - feedback control system characteristics. This design can be seen through the feedforward - feedback control system to flow in the case of major disturbances in the water tank of the boiler can achieve better control effect.