管式加热炉温度串级控制系统设计35651

《管式加热炉温度串级控制系统设计35651》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、前言2第一章管式加热炉温度控制系统设计的目的意义31.1管式加热炉简介31.2目的及意义第二章管式加热炉温度控制系统工艺流程及控制要求4笫三章总体设计方案53.1方案比较53.2方案选择6第四章串级控制系统分析74.1主回路设计74.2副冋路选择74.3主、副调节器规律选择74.4主、副调节器止反作用方式确定84.5控制器参数工程整定8第五章各仪表的选取及元器件清单85.1温度变送器85.2温度检测元件95.3调节阀115.4联锁保护11第六章MATLAB仿真实验126.1副冋路的整定12136.2主凹路的整定6.3整体参数整定

2、13第七章问题及解决办法16第八章心得体会16【参考文献】前言一一国内外控制系统发展情况1.国外控制系统的发展情况自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及口动控制理论和设计方法发展的推动卜，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果，在这方面，以日木、美国、德国、瑞典等国技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点：1、适应于大惯性、大滞后等复杂控制系统的控制。2、能够适应丁•受控系统数学模型难以建

3、立的控制系统的控制。3、能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的控制系统的控制。4、这些控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论，运用先进的算法，适应的范围广泛。5、控制系统具冇控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。目前，国外控制系统及仪表止朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。2.国内控制系统的发展概况随着人们物质生活水平的捉高以及市场竞争的H益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越來越复朵，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，做为工业自动化重要分支的

4、过程控制的任务也愈来愈繁重。在现代工业控制中，过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30年代就已冇应用。过程控制技术发展至今天，在控制方式上经历了从人工控制到口动控制两个发展时期。在口动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段，它们是：分散控制阶段，集中控制阶段和集散控制阶段。几十年来，工业过程控制取得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程屮，还是在传统工业过程改造中，过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。目前，过程控制止朝高级阶段发展，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程

5、控制发展的必要性、可能性來看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展,即计算机集成制造系统(CTMS):以智能控制理论为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合，实现从原料进库到产品出厂的自动化、整个生产系统信息管理的最优化。第一章设计的目的意义1.1管式加热炉简介管式加热炉一般由四个主要部分组成：烟囱、对流室、辐射室及燃烧器，示意图如图1.1所示：图1・1管式加热炉通风系统：将燃烧用空气引入燃烧器，并将烟气引出炉子，可分为自然通风方式和强制通风方式。对流室：靠辐射室出来的烟气进行以对流传热为主的

6、换热部分。辐射室:通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。这部分直接受火焰冲刷,温度很高(600-1600°C),是热交换的主要场所(约占热负荷的70-80%)o燃烧器：是使燃料雾化并混合空气，使之燃烧的产热设备，燃烧器可分为燃料油燃烧器，燃料气燃烧器和油一气联合燃烧器。1.2设计目的及意义管式加热炉是石油工业屮重要装置之一，加热炉控制的主要任务就是保证工艺介质最终温度达到并维持在工艺要求范围内，由于其具有强耦合、大滞后等特性，控制起來非常复朵。同时，近年來能源的节约、回收和合理利用口益受到关注。加热炉是冶金、炼油等生产部门的典型

7、热工设备，能耗很大。因此，在设计加热炉控制系统吋，在满足工艺要求的前提下，节能也是一个重要质量指标,要保证加热炉的热效率最高，经济效益最大。另外，为了更好地保护环境，在设计加热炉控制系统时，述耍保证燃料充分燃烧，使燃烧产生的冇害气体最少，达到减排的目的。第二章管式加热炉温度控系统工艺流程及控制要求管式加热炉的主要任务是把原制油或重油加热到一定温度，以保证卜‘一道工序（分绸或裂解）的顺利进行。加热炉的工艺流程图如图2.1所示。燃料油经过蒸汽雾化后在炉膛屮燃烧，被加热油料流过炉膛四周的排管屮，就被加热到出口温度01。在燃料油管道上装

8、设一个调节阀，用它来控制燃油量以达到调节温度（）1的目的。被加热油料图2.1管式加热炉工艺流程图引起温度（）1改变的扰动因素很多，主要冇：（1）燃料油方面（它的组分和调节阀前的油压）的扰动D2；（2）喷油用的过热蒸汽压力波动D4；（3）被加热油料方面（它的流量和