2022年过控课程方案说明书任务书.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 目录个人资料整理仅限学习使用名师归纳总结 1 整体简介⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯1 第 1 页,共 10 页 1.1炉膛负压概述⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1.2掌握方案和过程挑选⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1.3挑选掌握系统⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯1 1.4 系统流程图⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 2 系统方框图⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯2 3 外表的选型⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 3 3.1 压力计选型⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 3 5 3.2 引风机转速掌握器⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 4 3.3 引风机转速执行器⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯4 4 被控对象特性⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 4.1 炉膛动态特性⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5 4.2 掌握算法的挑选⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5 5 系统仿真⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 6 5.1 MATLAB仿真⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯6 课程设计总结⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯8 参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯8- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用炉膛负压单回路掌握系统1. 系统整体简介 1.1 炉膛负压概述 炉膛压力是指送入炉膛内的空气、煤粉及烟气和引风机吸走的烟气量之间的平稳关系,即指炉膛顶部的烟气压力；炉膛负压是反映燃烧工况稳固与否的重要参数,是运行中要掌握和监视的重要参数之 一；炉内燃烧工况一旦发生变化,炉膛负压立即发生相应变化；当锅炉的燃烧系统发生故障 或反常时,最先将在炉膛负压上反映出来,而后才是火检、火焰等的变化,其次才是蒸汽参 数的变化；因此,监视和掌握炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳固、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的缘由均有极其重要的意义；当锅炉运行时,机组负荷发生转变,锅炉进入炉膛的总燃料量和一次进风量,二次进风 量将相应转变,炉膛中的延期也将转变；为了保证炉膛内的正常负压,必需对引风量加以调 节；炉膛负压过低,会使炉膛和烟道系统的漏风量进一步加大,不仅增加燃烧缺失,仍可能 造成燃烧不稳固；假如负压过高,炉膛内的火焰和高温烟气会外泄,严峻影响安全运行；所 以必需引入负压调剂系统,维护炉内压力在肯定范畴内,保证锅炉安全运行；炉膛内的压力主要与引风量,燃料输送量和送风量等参数有关,最主要的仍是引风量,设计时可不靠考虑燃料输送量但必需考虑送风量的影响；由于引风量调剂对象的动态响应 快,测试较简单,所以采纳引风量掌握的系统一般只采纳炉膛负压作为被调量的单回路掌握 系统；1.2 掌握方案和过程的挑选 掌握方案挑选掌握引风机的引风量大小直接转变炉膛压力,再利用压差变送器传递的反 馈信号作用于引风机,调剂引风机的转速从而实现炉膛压力单回路掌握的闭环回路；实际应用中把压力信号转换为4-20mA的电流信号 ,用转换来的电信号掌握引风机变频器的频率.通过频率的转变使引风机的引风量得到掌握；炉膛负压的掌握对象是引风机导叶所掌握的引风量,炉膛负压的动态特性是引风量阶跃 变化时,炉膛负压随时间变化的特性；由于炉膛负压反应很快,可做比例特性来处理,之后 用积分特性来排除余差,达到掌握目的；单回路反馈掌握系统由一个被控过程,一个检测变 送器,一个掌握器和一个执行器组成,对一个被控变量进行掌握的单回路闭环掌握；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1.3 挑选掌握系统如前所述,系统采纳单回路掌握系统,一个调剂器,一个执行器,一个检测变送器,只有一个闭环；掌握对象为锅炉炉膛,测量元件采纳压差变送器,执行器是炉膛引风机变频器；被控变量是炉膛顶部烟气出口压力<假设炉膛各处压力相等）；给定值为系统需要的合适的炉膛压力值,测量值由炉膛顶端压力计测量得到；为保证测得压力的精确性,采纳五个 压差变送器分别测量,之后取去掉其中最小值和最大值后的三个变送器的平均值作为测量变 送量；操控变量是引风机变频器频率；干扰为炉膛内引风量落后于燃料量和鼓风量的掌握,造成不稳固因素压力变化等；掌握信号为调剂器依据偏差信号运算出得到的用以掌握引风机变频器的 5-25 mA 电流信号；1.4 系统流程图： PT 锅炉PC 风机变频器引风机图 1 炉膛负压单回路掌握系统流程图2．系统方框图f<干扰）+ 掌握器引风机变频器炉膛 PIDG〔s> - K 压差变送器图 2 炉膛负压单回路掌握系统方框图名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3．仪器外表的选型3.1 ．测量元件防爆压差变送器由于炉膛温度高,且一般是负压,所以选用压力传感器,可采纳炉膛负压传感器；建议选用PT500-503H压差变送器,其可测量的介质温度达600℃<环境温度 -20 ～85℃）,采纳高精度高稳固性耐高温 电阻应变计做为变送器的感压芯片,选进的贴片工艺,配套带有零点、满量程补偿,温度补偿的高精度和高稳固性放大集成电路 ,引压头部分自带降温环形散热片,使用得温度可急速降温,将被测量介质的压力转换成 4～20mA、0～5VDC、0～10VDC、0.5 ～4.5VDC等标准电信号；产品结构采纳全封焊结构,使之产品的抗冲击才能、过载才能、产品密封性等性能有了较大提高,产品最高压力可达到 部分有多种方式,能够最大限度的满意用户的需求；产品扩展特性：60MPa；产品过程连接部分和电气连接 1 ）、过程连接部分：可扩展为法兰接连、快速接口连接、毛细管连接等 2 ）、电气连接部分：可接二次就地显示外表、防水密封连接等 3 ）、介质温度特性： -20 ～85℃、 -20 ～150℃、-20 ～200℃、-20 ～600℃ 4 ）、输出信号特性： 0～20mA 、1～5VDC、0～2VDC、电压比例输出、 RS485数字信号被测介质：气体、液体及蒸气输压力类型：表压量程： -100KPa-0.6Mpa～60 Mpa 间任意可选出：通用： 4～20mA<二线制）、 0～5VDC、0～10VDC、0.5 ～ 4.5VDC<三线制）特别： 0～20mA 、1～5VDC、0～ 2VDC、电压比例输名师归纳总结 - - - - - - -出 、 RS485 数 字 信 号综 合 精 度 ： ± 0.25%FS、 ± 0.5%FS供电 ： 24V Dc<12～ 36VDC）绝缘电阻：≥ 1000 M Ω /100VDC 负载电阻 : 电流输出型：最大800Ω ；电压输出型：大于50KΩ介质温度： -20 ～ 85℃、 -20 ～ 150℃、 -20 ～200℃、 -20 ～600℃<可选）环境温度： -20 ～85℃储存温度： -40 ～90℃相对湿度：～95% RH 密封等级： IP65/IP68 过载才能： 150%FS 响应时间：≤20mS<与介质温度有关）稳 定 性：≤± 0.15%FS/年振动影响：≤±0.15%FS/年<机械振动频率20Hz～ 1000Hz）电气连接：不锈钢防水密封端子 、四芯航空 接插第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用件、赫丝曼接头等3.2 引风机转速调剂掌握器利用 MCS-51单片机来掌握引风机的转速,利用掌握脉冲的产生与安排来掌握电机,靠软件方式驱动电机,可在肯定范畴内自由设置转速,便利敏捷；其参数为：8 位 cpu,片内带振荡器,频率范畴为 1.2MHz~12MHz,128B的数据储备器,片内带 4KB的程序储备器,程序储备器的寻址空间为 64KB,数据储备器的寻址空间为 64K 有 128 个用户为寻址空间, 21 个字节特别功能寄存器, 4 个 8 位的 I/O 并行接口： P0、P1、P2、P3,两个 16 位定时、计数器,两个优先级别的五个中断源,一个全双工的串行 I/O 接口,可多机通信, 111 条指令,包含乘法指令和除法指并采纳单总线结构有较强的位处理才能采纳单一+5V电源3.3 引风机转速执行器利用沟通电机和变频器当作引风机的执行器是最优方案；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用采纳 DSP<数字信号处理器）为核心的掌握单元,实现高速高性能掌握可选 V/F 掌握、V/F+PG掌握、矢量掌握 +PG三种掌握功能,三种空间电压矢量波形产生方式配备死区补偿功能,实现低频率大输出转矩自动转差补偿,十种频率设定方式,模拟端子可以接收 0~10V、0~20mA之内的自定义范畴信号；可实现最多七段速度和八段加速度掌握六路可编程输出控制端子；内置 PID 功能,可实现高性能闭环掌握；可支持0~10V、1~5V、0~20mA、4~20mA反馈信号, PID 调剂的直流电流制动转速追踪启动与断电再复原运行,强大的通信功能,支持标准的 RS485与 Can Bus,同时供应远控键盘功能；4．被控对象特性 4.1 .动态特性 炉膛负压的掌。