锅炉内胆水温位式控制

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1、第一节锅炉内胆水温位式控制系统一、实验目的1.了解温度位式控制系统的结构与组成。2.学握位式控制系统的工作原理及其调试方法。3.了解位式控制系统的品质指标和参数整定方法。4.分析锅炉内胆水温定值控制与位式控制的控制效果有何不同Z处?二、实验设备（同前）白版一组姦工程匚\&IPX三、实验原理图4-1锅炉内胆温度位式控制系统@）结构图（b）方框图木实验系统的结构图和方框图如图41所示。木实验的被控对彖为锅炉内胆，系统的被控制量为内胆的水温。由于实验中用到的调节器输出只冇“开”或“关”两种极限的工作状态，故称这种控制器为二位式调节器。温度变送器把钠电阻

2、TT1检测到的锅炉内胆温度信号转变为反馈电压Vi。它与二位调节器设定的上限输入％x和下限输入％比较，从而决定二位调节器输出继电器是闭合或断开，即控制位式接触器的接通与断开。图42为位式控制器的工作原理图。VoVomaxVminVmax图屮：Vo位式控制器的输出；Vi位式控制器的输入；%——位式控制器的上限输入；V』——位式控制器的下限输入。由图4-2可见，当被控制的锅炉水温T减小到小于设定下限值时，即ViWV」时，位式调节器的继电器闭合，交流接触器接通，使电热管接通三相380V电源进行加热（如图4-1所示）。随着水温T的升高，Vi也不断增大，当增

3、大到大于设定上限值时，即Vi3V吨时，则位式调节器的继电器断电，交流接触器随Z断开，切断电热丝的供电。由于这种控制方式是断续的二位式控制，故只适用于对控制质量要求不高的场合。位式控制系统的输出是一个断续控制作川下的等幅振荡过程，因此不能用连续控制作川下的衰减振荡过程的温度品质指标來衡量，而川振幅和周期作为控制品质的指标。一般要求振幅小，周期长。然而对于同一个位式控制系统來说，若要振幅小，则周期必然短；若要周期长，则振幅必然人。因此可通过合理选择屮间区以使振幅保持在限定范围内，而乂尽可能获得较长的周期。四、实验内容与步骤本实验选择锅炉内胆水温作为被控

4、对象，实验之前先将储水箱屮贮足水量，然后将阀门F2-1、F2-6、F1-13全开,将锅炉出水阀HF2-12关闭，其余阀门也关闭。将变频器A、B、C三端连接到三相磁力驱动泵（220V）,打开变频器电源并手动调节其频率，给锅炉内加贮一定的水量（要求至少高于液位指示玻璃悖的红线位置），然后关闭阀F1-13,打开阀F1-12,为给锅炉夹套供冷水做好准备。具体实验内容与步骤按五种方案分别叙述，这五种方案的实验与川户所购的硬件设备冇关，町根据实验需要选做或全做。（一）、智能仪表控制1.将SA-13挂件挂到屏上，并将挂件的通讯线插头插入屏内RS485通讯口上，将

5、控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口1,并按照下面的控制屏接线图连接实验系统。智能仪表1常川参数设置如下，其他参数按照默认设置：HTAI=9999,LoAL=-1999,dIIAI=9999,dLAL=9999,dF=3,CtrL=l,Sn=21,dTP=1,dTL=0,dTH=100,oPl=4,oPI.=0,oPH=100,CF=0,Addr=l,bAud=9600o接变蘋昜A、B、C图4-3仪表控制锅炉内丿出水温位式控制实验接线图1.接通总电源空气开关和钥匙开关，按下启动按钮，合上单相空气开关，给智能仪表上电

6、，打开变频器电源开关，给变频器上电，将变频器设置在适当的频率，变频器支路开始往锅炉夹套打冷却水。2.打开上位机MCGS组态环境，打开“智能仪表控制系统”工程，然后进入MCGS运行环境，在主菜单中点击“实验九、锅炉内胆水温位式控制”，进入实验九的监控界面。3.在上位机监控界面屮设置好仪表的设定值和回差（即DF参数）。此操作也可通过调节仪农实现。4.合上单相和三相电源空气开关，接触器触点闭合，三相电加热管通电加热，锅炉内胆的水温开始上升，观察上位机记录的温度响应曲线。5.待锅炉内胆水温稳定于设定范围时，突增（或突减）仪表设定值的大小，使其有一个正（或负

7、）阶跃增最的变化（即阶跃干扰，此增最不宜过人，一般为设定值的5%〜15%为宜），于是锅炉内胆的水温便离开原平衡状态，经过一段调节时间后，水温稳定至新的设图4-4锅炉内胆水温阶跃响应曲线1.适量改变调节仪的DF参数（一般不宜过大，DF=3〜10Z间为佳），重复步骤6,用计算机记录不同DF参数时系统的响应曲线。（二）、远程数据采集控制1.将"SA-21远程数据采集热电阻输入模块”、“SA-22远程数据采集模拟量输出模块”挂件挂到屏上，并将挂件上的通讯线插头插入屏内KS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串

8、口1,并按照第三章笫五节的控制屏接线图3-17连接实验系统。2.接通总电源空气开关和仞匙开关，打开24V开关电源，给智能采