项目四：锅炉温度串级控制系统集成与调试

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1、项目四、锅炉温度串级控制系统集成与调试2009年5月9日星期六2009年5月9日星期六技能目标串级控制系统及其他复杂控制系统的认知搭建以上系统时，能选择合适变量C3900无纸记录仪（控制器）的设置方法知识目标实战知识（电、设备、仪表）等说明书内容情感目标建立系统思考问题的意识独立思考、解决问题的意识教学目标2009年5月9日星期六情境1温度仪表的选用、安装项目四、锅炉温度串级控制系统集成与调试2009年5月9日星期六情境2串级控制系统的认知项目四、锅炉温度串级控制系统集成与调试2009年5月9日星期六1串级控制系统变量选择3用C3900搭建温度串级控制2被控对象的分

2、析，控制参数确定主副控制器正负作用确定，控制规律确定，PID参数整定，系统投运主副回路确定，主副变量确定情景一串级控制系统变量选择带着以下任务，学习主副回路核心角色、任务主副回路确定，主副变量确定2009年5月9日星期六2009年5月9日星期六物料出口温度单回路控制？滞后？油路干扰？怎么办？原油燃料T2C出口烟道情境的引入2009年5月9日星期六炉壁温度单回路控制？难以满足出口温度精确地控制要求？怎么办？原油燃料T2C出口烟道情境的引入2009年5月9日星期六出口温度单回路控制+炉壁温度单回路控制=好的控制方案？原油燃料T1CT2C出口烟道情境的引入如此做的好处20

3、09年5月9日星期六14管式加热炉出口温度串级控制系统副回路：燃料油流量引起T2变化，控制器T2C及时进行控制，使其很快稳定下来；如果干扰量小，经过副回路控制后，燃料油流量一般影响不到温度T1；主回路：如果干扰量大，其大部分影响为副回路所克服，波及到被控变量温度T1再由主回路进一步控制，彻底消除干扰的影响，使被控变量回复到给定值。副回路主回路2009年5月9日星期六在干扰作用下，主、副变量的变化方向相同。19主、副变量的变化方向相反，一个增加，另一个减小。主控制器（主变量）副控制器（副变量）结论2009年5月9日星期六1、这样，当干扰来自燃料—管路—燃烧---壁炉（

4、分段）之间时，副回路能及时加以克服，以大大减少这种干扰对主变量的影响，使出口温度的控制质量得以提高。2、此例中，选择的副变量就是与主变量有关的变量。管式加热炉出口温度串级控制系统副回路主回路组成：串级控制系统中有两个测量、变送器，两个控制器，两个对象，一个控制阀。主调节器副调节器调节阀副过程主过程主检测变送器设定+副检测变送器串级控制系统常用术语（一）：主变量——工艺最终要求控制的被控变量副变量——为稳定主变量而引入的辅助变量主对象——表征主变量的生产设备副对象——表征副变量的生产设备主控制器——按主变量与工艺设定值的偏差工作，其输出作为副控制器的外设定值，在系统中

5、起主导作用副控制器——按副变量与主控制器来的外设定值的偏差工作，其输出直接操纵控制阀常用术语（二）：主测量变送器——对主变量进行测量及信号转换的变送器副测量变送器——对副变量进行测量及信号转换的变送器主回路——是指由主测量变送器，主、副控制器，执行器和主、副对象构成的外回路，又叫主环或外环；副回路——是指由副测量变送器，副控制器，执行器和副对象构成的内回路，又称副环或内环。2009年5月9日星期六12串级控制系统有两个闭合回路。主回路（主环）是个定值控制系统,副回路（副环）是个随动系统。串级控制系统的特点主控制器执行器对象1、2变送器、检测元件+设定值+e（t）比较

6、机构测量值x（t）y1（t）y2（t）干扰f（t）z1主环副控制器+变送器+-z2副环-2009年5月9日星期六第一类：选择与主变量有一定关系的某一中间变量作为副变量;第二类：选择的副变量就是操纵变量本身,这样能及时克服它的波动,减小对主变量的影响。在串级控制系统中,主变量是反映产品质量或生产过程运行情况的主要工艺参数。副变量的引入往往是为了提高主变量的控制质量,它是基于主,副变量之间具有一定的内在关系而工作的。串级控制系统的变量选择副变量的类别2009年5月9日星期六中间变量本身为副变量原油燃料T1CT2C出口烟道2009年5月9日星期六原油燃料TTTC出口烟道操

7、纵变量本身为副变量FT2009年5月9日星期六原油燃料TCPC出口烟道PT操纵变量本身为副变量2009年5月9日星期六串级控制方案物料出口蒸气冷凝水调节阀TTFCTCFT物料入口设定操纵变量本身为副变量2009年5月9日星期六14通过这套串级控制系统，能够在塔釜温度稳定不变时，蒸汽流量能保持恒定值，而当温度在外来干扰作用下偏离给定值时，又要求蒸汽流量能作相应的变化，以使能量的需要与供给之间得到平衡，从而保持釜温在要求的数值上。精馏塔塔釜温度串级控制系统1—精馏塔；2—再沸器变量选择实例此例中，选择的副变量就是操纵变量（加热蒸汽量）本身。这样，当干扰来自蒸汽压力或