锅炉内胆静态水温定值控制.doc

《锅炉内胆静态水温定值控制.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、锅炉内胆静态水温定值控制系统一、实验目的1．了解单回路温度控制系统的组成与工作原理。2．研究P、PI、PD和PID四种调节器分别对温度系统的控制作用。3．了解PID参数自整定的方法及其参数整定在整个系统中的重要性。二、实验设备THJ-2型高级过程控制系统实验装置、计算机一台、万用表一个、实验连接线若干。三、实验原理本实验以锅炉内胆作为被控对象，内胆的水温为系统的被控制量。本实验要求锅炉内胆的水温稳定至给定量，将铂电阻TT1检测到的锅炉内胆温度信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制三相调压模块的输出电压（即三相电加热管的端电压），以达到控制锅

2、炉内胆水温的目的。在锅炉内胆水温的定值控制系统中，其参数的整定方法与其它单回路控制系统一样，但由于加热过程容量时延较大，所以其控制过渡时间也较长，系统的调节器可选择PD或PID控制。本实验系统结构图和方框图如图3-9所示。图3-9锅炉内胆温度特性测试系统(a)结构图(b)方框图四、实验内容与步骤本实验选择锅炉内胆水温作为被控对象，实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F2-1、F2-2、F1-12、F1-13全开，其余阀门关闭。给锅炉内胆和夹套贮一定的水量（要求内胆至少高于液位指示玻璃管的红线位置，注意：内胆温度先加热到一定程度时，再加冷却水）。然后关闭

3、阀F1-12。1．将SA-12挂件挂到屏上，并将挂件的通讯线插头插入THJ-2型高级过程控制系统实验装置RS485通讯口上，将THJ-2型高级过程控制系统实验装置右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口1，并按照下面控制屏接线说明连接实验系统。文字部分强电单相Ⅰ和Ⅱ的L、N端对应接到智能调节仪1和2电源的L、N端弱电调节仪1的信号输出7、5端对应接到SA-13A移相调控信号输入+、-端，调节仪2的信号输出7、5端对应接到SA-13A变频器1控制信号输入，温度传感器TT1的a、b、c端对应接到智能调节仪1的2、3、4输入端●参考参数：

4、P=40；I=60-70；D=4；Sn=21；CF=0；ADDR=1；SV=40；diH=100;dil=0;变频器频率：F=25Hz2．接通总电源空气开关和钥匙开关，按下启动按钮，合上单相Ⅰ空气开关，给智能仪表上电。3．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“实验五、锅炉内胆水温定值控制”，进入实验五的监控界面。4．将智能仪表设置为“手动”，并将输出值设置为一个合适的值，调节仪2输出设置为45%（变频器以固定频率加冷却水），此操作可通过调节仪表实现。5．合上电源控制柜的总开关，打开钥匙开关，按下

5、启动按钮，打开三相电源开关，三相电加热管通电加热，适当增加/减少智能仪表的输出量，使锅炉内胆的水温平衡于设定值。6．按经验法整定调节器参数，选择PID控制规律，并按整定后的PID参数进行调节器参数设置。步骤：δ：比例度，I：积分时间，D：微分时间红线：给定值绿线：测量值1）δ=1由上图可以看出δ=1太小，过渡过程易振荡。2）δ=60由上图可以看出δ=60过大，输出很长的时间内无法跟踪输入，也就是说，过渡过程太过平缓，稳态误差较大。3）δ=4010：27加上的阶跃信号由上图可以看出δ=40时，过渡过程没有振荡，且稳态误差不大，所以δ=40时最适合。比例系数调

6、好后，试着加入积分时间。（10：27加上的阶跃信号）4）δ=40，I=80s由上图可以看出δ=40，I=80s时，积分时间过大，此时的积分作用太弱，过渡过程平缓，消除稳态误差过慢。（11：00加上的阶跃信号）5）δ=40,I=10s由上图可以看出δ=40，I=10s时，积分时间过小，此时的积分作用太强，过渡过程振荡剧烈，消除稳态误差很快。（10：34加上的阶跃信号）6）δ=40，I=60s由上图可以看出δ=40，I=60s时，积分时间适合，此时的积分作用适中，过渡过程振荡不剧烈，消除稳态误差很快（11：14加上的阶跃信号）。在此基础上，再加上微分作用。7）

7、δ=40，I=60s，D=10s由上图可以看出δ=40，I=60s，D=10s时，微分时间过大，增加了过渡过程的波动程度（15：10加上的阶跃信号）。8）δ=40，I=60s，D=2s由上图可以看出δ=40，I=60s，D=2s时，微分时间过小，此时的过渡过程不稳定，最大偏差有点大（15：18加上的阶跃信号）。9）δ=40，I=60s，D=4s由上图可以看出δ=40，I=60s，D=4s时，微分时间适合，此时的过渡过程稳定，最大偏差也不大（15：38加上的阶跃信号）。由此可以看出δ=40，I=60s，D=4s时，水温趋于稳定。7．待锅炉内胆水温稳定于给定值

8、时，将调节器切换到“自动”状态，待水温平衡后，突增（或突减）仪表设