第七章簡單控制系統

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第七章 簡單控制系統華東理工大學信息學院自動化系本章內容:7.1 系統組成及分析 7.2 簡單控制系統的設計 7.3 簡單控制系統的投運與參數整定 7.4 簡單控制系統設計案例 7.5 簡單控制系統習題解答7.1 系統組成及分析 7.1.1 系統組成蒸汽被控變量: 汽包液位汽包LTLC過程(被控對象):鍋爐汽包省煤器操縱變量: 進水流量 主要擾動:給水 圖7-1 鍋爐汽包水位控制系統蒸汽量的變化給水閥鍋爐汽包控制器擾動比較f(t)廣義對象機構設定值e(t)被控變量r(t) -控制裝置 u(t)執行器過程q(t)c(t)測量值 y(t)檢測元件、變送器圖7-2 鍋爐汽包水位控制系統的方塊圖蒸汽7.1.2 控制過程分析(1)平衡狀態:當給水量和蒸汽量均不變 的情況下,控制系統處于 平衡狀態,并將保持這個 狀態,直到有新的擾動產 生。(2)擾動分析:汽包LTLC省煤器 給水鍋爐汽包水位控制系統閥前壓力 ?? 進水流量 ?? 液位 ?蒸汽需要量 ?? 液位 ?(3)控制過程:?一般先選擇控制閥的氣開、氣關特性 ?然后確定控制器的正、反作用 ?分析控制系統的控制過程?根據安全原則,供氣中斷時給水 閥應全開,所以應選氣關閥?控制器正、反作用L ?? y ?? e ?L ??閥開度 ?? u ?控制器應選正作用汽包?控制器過程分析省煤器正作用 控制器 氣關閥L ?? y ?? e ?? u ??閥開度 ?? L ?蒸汽LTLC給水7.2 簡單控制系統的設計7.2.1 控制系統設計概述?基本要求: 第一:控制系統設計人員要掌握較為全面的自動化 專業知識,熟悉所要控制的工藝裝置對象; 第二:要求自動化專業技術人員與工藝專業技術人 員進行充分溝通,共同確定自動化方案; 第三:自動化技術人員不能盲目追求控制系統的先 進性和所用儀表及裝置的先進性。 第四:設計一定要遵守有關的標準﹑行規,按科學 合理的程序進行。?基本內容①確定控制方案 ②儀表及裝置的選型 ③相關工程內容的設計①確定控制方案首先要確定整個系統的自動化水平。 控制系統的方案設計是整個設計的核心,是關 鍵的第一步。要通過廣泛的調研和反復的論證來確 定控制方案,它包括 被控變量的選擇與確認; 操縱變量的選擇與確認; 檢測點的初步選擇; 繪制出帶控制點的工藝流程圖; 編寫初步控制方案設計說明書;等等。②儀表及裝置的選型根據已經確定的控制方案進行選型, 要考慮到供貨方的信譽﹑產品的質量﹑ 價格﹑可靠性﹑精度﹑供貨方便程度﹑ 技術支持﹑維護等因素。③相關工程內容的設計包括控制室設計﹑

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