换热器温度控制系统的设计毕业设计论文(2)

阀门开度（％）

B阀 100

B阀 A阀 A阀 0

0.02

0.06

0.10 调节器输出信号/MPa

图2.3 调节阀同向动作分程关系曲线

方案二 选择调节阀异向动作的分程控制系统。其中被加热物料出口温度为被控参数、蒸汽入量和热水入量为控制参数，A阀控制热水流量，B阀控制蒸汽流量，其中调节阀A为气开式、调节阀B为气关式。当调节器输出信号从0.02MPa增大时，阀B全开、阀A逐渐打开；当信号增大到0.06MPa，阀A完全打开，同时阀B开始关闭；当信号达到0.10MPa时，阀B完全关闭。分程曲线如下所示：

阀门开度（％）

B阀 100

A阀 A阀 B阀 0

0.02

0.06

0.10 调节器输出信号/MPa

图2.4调节阀异向动作分程关系曲线

6

以上两个方案都可以实现对换热器的控制，方案一使用的分程控制系统工业应用很广泛，应用形式也比较多，一般用于扩大调节阀的可调范围，改善调节阀的工作特性；用于同一被控参数两个不同介质的生产过程。选择方案一时，当物料出口温度过低时，阀门A、阀门B都全开，使冷物料温度得到很快提升，但当物料温度升高时，阀门A、阀门B都完全关闭，物料出口温度又快速下降。选择方案二时，当物料出口温度过低时，蒸汽阀门B全开，阀门A全闭，使物料温度升高，当出口温度过高时，阀门B关闭，阀门A全开。虽然方案二的温度调整速度没有方案一快，但比较稳定。

综上所述，调节阀异向动作系统性能稳定，能够应对频繁而剧烈的干扰，适用于对被控参数的精度要求较高的场合，所以本设计采用调节阀异向动作系统。

第3章 系统内容设计

3.1 温度传感器的选择

根据本系统技术要求测量范围在0?180?C，控制温度在140?2?C，因此选用Pt100、热电偶一体化温度变送器。

Pt100、热电偶一体化温度变送器测温探头采Pt100铂电阻J、K、E、热电偶，精度

高,稳定性好、集传感变送于一体，结构紧凑，安装方便,精度高、功耗低 电流输出型适合长距离传送,抗电磁干扰电路设计，保证变送器在受到各种干扰下能够安全可靠的工作，适于现代电磁污染严重的环境使用，整体密封性能良好，温度量程和外形尺寸可以按户要求订货,灵活方便、产品结构设计合理，过程连接接口灵活方便，体积小，重量轻，安装位置任意、壳体保护材料多样化，适应多种介质测量。

Pt100、热电偶一体化温度变送器主要技术指标： 温度测量范围：0?300?C 输出信号：4?20mA、0?5V 负载电阻：?500? 供电电源：24VDC 功耗：?1W

基本误差：0.2％～0.5％FS

7

3.2 流量变送器的选择

经过对本系统的分析及主要性能指标，选用LWC插入式涡轮流量计，型号为LWC插入式。

LWC插入式涡轮流量计的特点：压力损失小，叶轮具有防腐功能，采用先进的超低

功耗单片微机技术，整机功能强、功耗低、性能优越。具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。修正公式精度优于±0.02% 仪表系数可由按键在线设置，并可显示在LCD屏上，

LCD屏直观清晰，可靠性强。采用EEPROM对累积流量、仪表系数掉电保护，保护时间

大于10年。采用高性能MCU中央处理器，完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量同屏显示方便的人机界面实现， 以标准485形式进行数据传输。采用全硬质合金（碳化钨）屏蔽式悬臂梁结构轴承，集转动轴承与压力轴承于一体，大大提高了轴承寿命，并可在有少量泥沙与污物的介质中工作。采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构，（涡轮采用2Cr13）防腐性能好。容易维修，有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可在短时间内将其组合拆开，内部清洗简单。有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长。下限流速低,测量范围宽，现场显示型液晶屏显示清晰直观，功耗低，3V锂电池供电可连续运行5年以上，耐腐蚀，适用于酸碱溶液。 3.3 调节器的选择

1.主、副调节器正反作用选择。

串级控制系统主、副控制器正反作用的选择应满足负反馈的控制要求。因此， 对主环和副环都必须使总开环增益为正。一般选择逻辑推理法。

因为仪表制造行业与控制理论对偏差的定义正好相反，为了避免混淆，这里不用偏差而用测量值与调节器输出关系来定义调节器的正反作用。具体定义为：若测量信号增加（隐含的假定是：设定值不变）调节器的比例作用的输出也增加的称正作用，否则为反作用。

对于串级系统，因为主、副回路都可以看成是一个单回路，所以要确定串级系统主、副调节器的正反作用步骤为：①首先根据生产安全要求，确定调节阀气开、气关形式；②再确定副调节器的正、反作用；③最后确定主调节器的正、反作用。

对于图1.1所示的串级控制系统，其控制器正反作用的选择步骤如下。 对副回路

① 为保证调节阀出故障时，生产处于安全状态，调节阀选择气开阀。

8

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库换热器温度控制系统的设计毕业设计论文(2)在线全文阅读。