模擬汽包水位控制系統(tǒng)

1、目錄1題目背景與意義12理論基礎(chǔ)22.1鍋爐控制的流程22.2鍋爐汽包水位的控制32.3鍋爐水位控制系統(tǒng)的重要性33設(shè)計(jì)題目介紹33.1影響汽包水位的影響因素33.2鍋爐汽包水位特性43.2.1汽包水位在給水流量作用下的動(dòng)態(tài)特性43.2.2包水位在蒸汽流量作用下的動(dòng)態(tài)特性54汽包水位控制64.1 單沖量控制系統(tǒng)64.2 三沖量控制系統(tǒng)75汽包水位控制系統(tǒng)的MATLAB仿真95.1控制系統(tǒng)的分析和整定95.2汽包水位控制系統(tǒng)Simulink 模型設(shè)計(jì)105.3汽包水位控制系統(tǒng)仿真106控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)126.1控制系統(tǒng)流程圖126.2梯形圖程序127設(shè)計(jì)總結(jié)14參考文獻(xiàn)15 161題目背景與意義

2、水位是鍋爐運(yùn)行中一個(gè)常重要的參數(shù)。保持鍋爐汽包水位在正常范圍內(nèi)是鍋爐運(yùn)行的一項(xiàng)重要的安全性能指標(biāo)，由于水流量、燃燒狀況及給負(fù)荷等因素的變化，汽包水位會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化。過(guò)高的水位會(huì)影響汽水分離的效果,使用電氣設(shè)備發(fā)生故障;而過(guò)低水位,則會(huì)破壞汽水正常循環(huán),嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鍋爐爆炸。爐汽包水位應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加以嚴(yán)格控制以保證鍋爐的安全運(yùn)行。鍋爐水位自動(dòng)控制的任務(wù),就是控制給水流量與蒸發(fā)量的動(dòng)態(tài)平衡,維持汽包內(nèi)水位在允許的范圍內(nèi)變化。同時(shí)，汽包水位在正常范內(nèi)波動(dòng)是保證鍋爐安全生產(chǎn)運(yùn)行的必要條件。鍋爐汽包水位是鍋爐運(yùn)行中的一個(gè)重要監(jiān)控參數(shù)，它間接地體現(xiàn)了鍋爐負(fù)荷和給水之間的平衡關(guān)系。傳統(tǒng)的

3、控制方法是基于各種分立器件，利用多種檢測(cè)器對(duì)被控參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并反饋給控制器件，再根據(jù)自動(dòng)控制理論的有關(guān)算法完成相應(yīng)的運(yùn)算并驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的動(dòng)作，從而達(dá)到自動(dòng)控制的目的。這種控制方式受分立器件的性能影響大，系統(tǒng)各部分之間影響較大，自動(dòng)化水平不高，控制效果并非十分理想，并且易出現(xiàn)故障，不利于系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全、高效運(yùn)行?，F(xiàn)在廣泛使用的控制技術(shù)還有DCS集散控制系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)適合有多個(gè)控制回路同時(shí)工作的復(fù)雜系統(tǒng)，而且集散控制系統(tǒng)往往價(jià)格昂貴，對(duì)于像汽包水位這樣的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)性價(jià)比太高，因此對(duì)于汽包水位控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)并非理想的選擇。PLC是上世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種中大規(guī)模的控制器，是集RAM

4、、ROM、I/O接口、CPU與中斷系統(tǒng)于一體的器件，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)在應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)、通信能力上的飛速發(fā)展，增強(qiáng)了PLC過(guò)程控制能力和通信能力，豐富了PLC編程軟件和編程技巧。因此，無(wú)論是單機(jī)還是多機(jī)控制、生產(chǎn)流水線控制及過(guò)程控制都可以采用PLC技術(shù)。PLC控制鍋爐技術(shù)是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)。它是PLC軟、硬件、自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。作為鍋爐控制裝置，其主要任務(wù)是保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用PLC控制技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)功能。它的被控量是汽包水位，而調(diào)節(jié)量則是汽包給水流量，通過(guò)對(duì)汽包

5、水位的實(shí)時(shí)檢測(cè)并進(jìn)行反饋，PLC對(duì)反饋信號(hào)和給定信號(hào)進(jìn)行比較，然后根據(jù)控制算法對(duì)二者的偏差進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)給水流量的調(diào)節(jié)，使汽包內(nèi)部的物料達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，汽包水位變化在允許范圍之內(nèi)。2理論基礎(chǔ)2.1鍋爐控制的流程蒸汽鍋爐汽包水位控制的任務(wù)是控制給水流量與蒸發(fā)量保持動(dòng)態(tài)平衡，維持汽包水位在工藝允許的范圍內(nèi)，是保證鍋爐安全生產(chǎn)運(yùn)行的必要條件，也是鍋爐正常生產(chǎn)運(yùn)行的主要指標(biāo)之一。所有各種鍋爐，雖然燃料種類各不相同，但蒸汽發(fā)生系統(tǒng)和但蒸汽發(fā)生系統(tǒng)和蒸汽處理系統(tǒng)是基本相同的。 圖2-1工業(yè)鍋爐工藝流程工藝流程的步驟：除氧水通過(guò)給水泵進(jìn)入給水調(diào)節(jié)閥，通過(guò)給水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入省煤器，冷

6、水在經(jīng)過(guò)省煤器的過(guò)程中被由爐膛排出的煙氣預(yù)熱，變成溫水進(jìn)入汽包，在汽包內(nèi)加熱至沸騰產(chǎn)生蒸汽，為了保證有最大的蒸發(fā)面因此水位要保持在鍋爐上汽包的中線位置，蒸汽通過(guò)主蒸汽閥輸出?？諝饨?jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入空氣預(yù)熱器，在經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器的過(guò)程中被由爐膛排出的煙氣預(yù)熱，變成熱空氣進(jìn)入爐膛。煤經(jīng)過(guò)煤斗落在爐排上，在爐排的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)下煤進(jìn)入爐膛被前面的火點(diǎn)燃，在燃燒過(guò)程中發(fā)出熱量加熱汽包中的水，同時(shí)產(chǎn)生熱煙氣。在引風(fēng)機(jī)的抽吸作用下經(jīng)過(guò)省煤氣和空氣預(yù)熱器，把預(yù)熱傳導(dǎo)給進(jìn)入鍋爐的水和空氣。通過(guò)這種方式使鍋爐的熱能得到節(jié)約。降溫后的煙氣經(jīng)過(guò)除塵器除塵，去硫等一系列凈化工藝通過(guò)煙囪排出。 2.2鍋爐汽包水位的控制鍋爐包水位控

7、制的主要被控變量是汽包水位，操縱變量是給水流量。主要考慮的是汽包內(nèi)部的物料平衡，使給水量適應(yīng)鍋爐的蒸汽量，維持汽包水位在工藝允許范圍內(nèi)。維持汽包水位在給定范圍內(nèi)是保證鍋爐、氣輪機(jī)安全運(yùn)行的必要條件之一，是鍋爐正常運(yùn)行的指標(biāo)。2.3鍋爐水位控制系統(tǒng)的重要性鍋爐是一種受壓又直接受火的特種設(shè)備，是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備。對(duì)鍋爐生產(chǎn)如果操作不合理，管理不善，處理不當(dāng)，往往會(huì)引起事故，輕則停爐影響生產(chǎn)，重則造成爆炸，造成人身傷亡，損壞廠房、設(shè)備，后果十分嚴(yán)重。因此，鍋爐的安全問(wèn)題是一項(xiàng)非常重要的問(wèn)題，必須引起高度重視。工業(yè)鍋爐中最常見(jiàn)的事故有：鍋內(nèi)缺水，鍋爐超壓，鍋內(nèi)滿水，汽水共騰，爐管爆破，爐膛爆破，二

8、次燃燒，鍋爐滅火等。其中以鍋爐缺水事故比例最高。這些事故中的大部分是由于鍋爐水位控制不當(dāng)引起的，可見(jiàn)鍋爐汽包水位控制在鍋爐設(shè)備控制系統(tǒng)中的重要性。3設(shè)計(jì)題目介紹3.1影響汽包水位的影響因素在控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)量有，蒸汽流量，給水流量等，當(dāng)蒸汽流量增加時(shí)，氣泡溫度上升，氣泡壓力減小，氣泡蒸發(fā)變快氣泡增多，出現(xiàn)虛假水位現(xiàn)象，反之也同樣會(huì)有虛假水位的現(xiàn)象，虛假水位打破了系統(tǒng)原有的平衡狀態(tài)，破換了洗頭的穩(wěn)定性，如果調(diào)解不及時(shí)，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致干鍋現(xiàn)象，損壞鍋爐設(shè)備，降低了誰(shuí)把誒誒的壽命。當(dāng)給水量增加時(shí)液位升高，導(dǎo)致液位溫度下降，造成蒸發(fā)溫度低，出現(xiàn)蒸汽帶液，供給動(dòng)力不足，設(shè)備生產(chǎn)效率降低，同時(shí)由于溫度降低氣

9、泡內(nèi)壓力增大，使用于蒸發(fā)水的熱量減小，氣泡減少，爐水體積收縮，產(chǎn)生虛假水位現(xiàn)象。此外他是一個(gè)具有延時(shí)時(shí)間的積分環(huán)節(jié)，水的溫度越低延時(shí)時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)，系統(tǒng)衰減比增大，俞差為零，最大偏差減小，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間變長(zhǎng)，控制作用下降。此外還有汽輪機(jī)耗氣量的多少，汽輪機(jī)耗氣量變大時(shí)，使供給爐水加熱的溫度減小，打破了系統(tǒng)原有的物料平衡，還會(huì)導(dǎo)致虛假液位的現(xiàn)象產(chǎn)生。由以上分析可知，給水量擾動(dòng)下的水位相應(yīng)有遲滯性，負(fù)荷擾動(dòng)下的水位有“假水位”現(xiàn)象，這些特性使得氣泡水位的變化受到多種因素的影響，因而對(duì)他的控制就變得比較復(fù)雜。3.2鍋爐汽包水位特性工業(yè)鍋爐汽水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-1。汽包及蒸發(fā)管系統(tǒng)中儲(chǔ)藏著蒸汽和水,儲(chǔ)

10、藏量的多少是以被控量水位來(lái)表征的。汽包的流入量是給水量,流出量是蒸汽量, 當(dāng)給水量等于蒸發(fā)量時(shí), 汽包水位就能恒定不變。引起水位變化的主要擾動(dòng)是蒸汽流量的變化和給水流量的變化。如果只考慮主 要擾動(dòng),那么,汽包水位對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性可用方程式表示為:式中: T1,T2為時(shí)間常數(shù);Tw為給水流量項(xiàng)時(shí)間常數(shù);TD為蒸汽流量項(xiàng)時(shí)間常數(shù);Kw為給水流量項(xiàng)的放大系數(shù);KD為蒸汽流量項(xiàng)的放大系數(shù)。圖3-1鍋爐汽水系統(tǒng)3.2.1汽包水位在給水流量作用下的動(dòng)態(tài)特性 給水量是鍋爐的輸入量,如果蒸汽負(fù)荷不變 ,那么在給水流量發(fā)生變化時(shí), 汽包水位對(duì)象的微分方程式可以表示為: 從而可以得到汽包水位在給水流量作用下的傳遞函

11、數(shù):Tw的數(shù)值一般很小常常以忽略不計(jì),對(duì)于一些鍋爐,在給水量增加時(shí),在較長(zhǎng)的一段時(shí)間里,汽包水位并不增加,存在一段較長(zhǎng)的起始慣性段,用下式近似表示,其響應(yīng)曲線圖見(jiàn)圖3-2。圖3-2給水流量階躍變化時(shí)的汽包響應(yīng)曲線 （4）由圖3-2可知,在給水流量階躍輸入作用下,當(dāng)突然加大給水量(蒸汽量不變),使給水量大于蒸發(fā)量,汽包水位一開(kāi)始并不立即增加,而呈現(xiàn)出一段起始慣性 段。這是因?yàn)闇囟容^低的更多的給水進(jìn)入了水循環(huán)系統(tǒng),使它從原有的飽和汽 水中吸取了一部分熱量,汽包和汽水管路中由于熱量的損失,汽泡體積減少經(jīng)省煤器進(jìn)入汽包的給水,首先必須填補(bǔ)由于汽水管路中蒸汽減少讓出的空間。這時(shí),雖然給水量增加,但水位基

12、 本不變但水面下汽包容積變化過(guò)程逐漸平靜時(shí),汽包水位才由于貯水量的增加而逐漸上升當(dāng)水面下汽泡容積不再變化,完全穩(wěn)定下來(lái)時(shí),水位就隨著貯水量的增加而直線上升。 3.2.2包水位在蒸汽流量作用下的動(dòng)態(tài)特性 汽包水位在蒸汽流量擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性(給水量不變)可用下式表示為：: （5）則其傳遞函數(shù)可以用兩個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)的并聯(lián)來(lái)等效,其汽包的階躍響應(yīng)曲線見(jiàn)圖2-3。圖3-3 汽包水位在蒸汽流量階躍作用下的響應(yīng)曲線（6）圖3-3可知,當(dāng)負(fù)荷蒸汽流量增加時(shí),汽包水位開(kāi)始不但不降反 而上升,即先上升后下降;當(dāng)蒸汽負(fù)荷量突然減小時(shí),則汽包水位變化的情況相反,先降后升。造成“虛假液位”的原因有:一是鍋爐蒸汽負(fù)荷增加使?fàn)t

13、管和汽包中汽水混合物的汽水比例發(fā)生變化( 汽容積增加) 而引起汽包水位上升,這是引起汽“虛假液位”的主要原因。二是蒸汽流量增加, 汽包氣壓下降,爐水沸點(diǎn)下降。由于爐水位飽和水的氣化,使汽包水位隨壓力下降而升高。4汽包水位控制汽包水位控制的目的是要克服鍋爐負(fù)荷變化所引起的“虛假液位”的影響和各種干擾對(duì)水位的影響, 維持汽包水位在允許的范圍內(nèi)變化。在工業(yè)汽包水位的自動(dòng)控制中, 針對(duì)不同的控制信號(hào)有單沖量控制系統(tǒng)、雙沖量控制系統(tǒng)和三沖量控制系統(tǒng)。4.1 單沖量控制系統(tǒng)單沖量水位控制系統(tǒng)以汽包水位作為唯一的控制信號(hào), 沖量即變量。單沖量水位控制系統(tǒng)由汽包、變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器及調(diào)節(jié)閥等組成, 單沖量

14、水位控制系統(tǒng)信號(hào)管路見(jiàn)圖4-1，原理圖見(jiàn)4-2圖4-1 單沖量水位控制系統(tǒng)信號(hào)管路圖圖4-2 單沖量水位控制系統(tǒng)信號(hào)原理圖其特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，適用于氣泡容量較大，虛假水位不嚴(yán)重，負(fù)荷較平穩(wěn)的場(chǎng)合。該過(guò)程具有虛假水位的反向特性，因此，當(dāng)符合變化較大時(shí)，會(huì)造成控制器輸出誤動(dòng)作，嚴(yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行壽命和安全，影響控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。蒸汽負(fù)荷變化后，要在引起水位變化后才改變給水量，因此控制不及時(shí)。這種控制系統(tǒng)是典型的單回路定值控制系統(tǒng)。對(duì)于水在汽包內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng),且負(fù)荷又比較穩(wěn)定的情況,“虛假水位”現(xiàn)象不嚴(yán)重,采用單沖量控制系統(tǒng), 進(jìn)行PID調(diào)節(jié)一般就能滿足生產(chǎn)要求然而,在其他的場(chǎng)合,尤其是

15、在水停留時(shí)間較短, 且負(fù)荷變化較大的鍋爐中,由于控制作用緩慢,不能及時(shí)克服干擾,采用單沖量控制系統(tǒng)就不太合適。4.2 三沖量控制系統(tǒng)三沖量鍋爐汽包給水自動(dòng)控制系統(tǒng)是以汽包水位為主控制信號(hào), 蒸汽流量為前饋控制信號(hào), 給水流量為反饋控制信號(hào)組成的控制系統(tǒng)。當(dāng)負(fù)荷( 蒸汽流量) 突然發(fā)生變化, 蒸汽流量信號(hào)能使給水調(diào)節(jié)閥一開(kāi)始就向正確方向移動(dòng), 即當(dāng)蒸汽流量增加時(shí), 給水調(diào)節(jié)閥開(kāi)大, 抵消了由于“虛假水位”引起的反向誤動(dòng)作。當(dāng)水壓變化使給水流量改變時(shí), 調(diào)節(jié)器能迅速消除干擾。如給水流量減少, 調(diào)節(jié)器立即根據(jù)給水流量減少的信號(hào)開(kāi)大給水閥, 從而使給水量保持不變。另外, 給水流量信號(hào)也是調(diào)節(jié)器動(dòng)作后的

16、反饋信號(hào), 能使調(diào)節(jié)器及早知道控制的效果,所以使用三沖量控制系統(tǒng)能使調(diào)節(jié)器動(dòng)作加快, 還可以避免調(diào)節(jié)過(guò)量, 減少水位波動(dòng), 防止失控。串級(jí)三沖量水位控制系統(tǒng)信號(hào)管路圖3-3，原理圖3-4。圖4-3 串級(jí)三沖量水位控制系統(tǒng)信號(hào)管路圖圖4-4 串級(jí)三沖量水位控制系統(tǒng)信號(hào)原理圖從圖4-4可以看出,三沖量水位控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路:一個(gè)是由給水流量、給水變送器、調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥組成的內(nèi)回路; 另一個(gè)是由汽包水位對(duì)象和內(nèi)回路構(gòu)成的主回路。蒸汽流量及其蒸汽變送器未包含在這兩個(gè)閉合回路之內(nèi), 但它的引入可以改善控制質(zhì)量, 且不影響閉合回路工作的穩(wěn)定性, 所以三沖量控制的實(shí)質(zhì)是前饋加反饋的控制系統(tǒng)。內(nèi)回路可看做

17、單回路系統(tǒng),其動(dòng)態(tài)特性可理解為快速隨動(dòng)系統(tǒng),即內(nèi)回路隨動(dòng)于主回路產(chǎn)生的變量。由于內(nèi)回路的快速響應(yīng),當(dāng)給水流量發(fā)生擾動(dòng)時(shí),水位信號(hào)還未發(fā)生變化時(shí)內(nèi)擾就被消除,所以整定內(nèi)回路時(shí)可不考慮水位變化,將外回路斷開(kāi),調(diào)節(jié)器內(nèi)給定為零。外回路也可看做一個(gè)單回路系統(tǒng)。以給水流量的變化(內(nèi)回路)作為調(diào)節(jié)對(duì)象的輸入量,以水位測(cè)量信號(hào)(電流)做為調(diào)節(jié)對(duì)象的輸出,等效為一個(gè)比例調(diào)節(jié)器。最后,由于2個(gè)回路是在分別看做單回路系統(tǒng)時(shí)整定的,在正式投入運(yùn)行時(shí)還要視情況對(duì)2個(gè)回路的PID進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。三沖量控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn): 一是相對(duì)單沖量和雙沖量控制系統(tǒng), 其控制品質(zhì)最好, 能有效地滿足系統(tǒng)對(duì)快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性的要

18、求。二是能有效地避免“虛假水位”現(xiàn)象。5汽包水位控制系統(tǒng)的MATLAB仿真根據(jù)三沖量串級(jí)給水控制系統(tǒng)的工作原理,整定系統(tǒng)控制參數(shù),設(shè)Simulink 系統(tǒng)仿真模型,在MATLAB 環(huán)境中進(jìn)行控制系統(tǒng)模擬仿真。5.1控制系統(tǒng)的分析和整定1）內(nèi)回路的分析和整定根據(jù)串級(jí)控制系統(tǒng)的分析整定方法,應(yīng)將內(nèi)回路處理為具有近似比例特性的快速隨動(dòng)系統(tǒng),以使內(nèi)回路具有快速消除內(nèi)擾及快速跟蹤蒸汽流量的能力。用試探的方法選擇副調(diào)節(jié)器的比例帶,以保證內(nèi)回路不振蕩為原則。在試探時(shí),給水流量反饋裝置的傳遞函數(shù)可設(shè)置為任意數(shù)值,以得到滿意的比例帶值。如果傳遞函數(shù)以后需要改變,則應(yīng)相應(yīng)地改變比例帶值,使傳遞函數(shù)與比例帶的比值保

19、持為試探時(shí)的值,以保證內(nèi)回路的穩(wěn)定性。2) 主回路的分析和整定在主回路中,如果把內(nèi)回路近似看作為比例環(huán)節(jié),則主回路等效為一個(gè)單回路控制系統(tǒng)。如果以給水流量作為被控對(duì)象的輸入信號(hào),水位變送單元的輸出為輸出信號(hào),可以把主調(diào)節(jié)器與內(nèi)回路兩者看作為等效主調(diào)節(jié)器。主回路仍按單回路系統(tǒng)的整定方法整定,如通過(guò)試驗(yàn)方法求取主回路被控對(duì)象的階躍響應(yīng)曲線,并由曲線求得等效調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)。3) 蒸汽流量前饋裝置傳遞函數(shù)的選擇三沖量串級(jí)給水控制系統(tǒng)中的水位偏差完全由主調(diào)節(jié)器來(lái)校正,不要求送到副調(diào)節(jié)器的蒸汽流量信號(hào)等于給水流量信號(hào)。因此,前饋裝置的傳遞函數(shù)選擇將不受靜態(tài)特性無(wú)差條件的限制,而可根據(jù)鍋爐“虛假水位”的嚴(yán)

20、重程度來(lái)確定。通常使蒸汽流量信號(hào)大于給水流量信號(hào),從而改善負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)控制過(guò)程的質(zhì)量,縮短控制過(guò)程的時(shí)間。為了獲得滿意的調(diào)節(jié)效果,選擇合適的調(diào)節(jié)器參數(shù),選取的參數(shù)為:主調(diào)節(jié)器Tp = 0. 9 , Ti = 0. 08 ,Td = 0. 2 ;副調(diào)節(jié)器Tp = 4 , Ti = 0. 005 , Td = 0. 1 。5.2汽包水位控制系統(tǒng)Simulink 模型設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析和整定,合理選取系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù),經(jīng)過(guò)擬定后的三沖量串級(jí)汽包水位控制系統(tǒng)仿真模型如圖5-1所示。圖5-2汽包水位控制系統(tǒng)Simulink 設(shè)計(jì)圖5.3汽包水位控制系統(tǒng)仿真設(shè)定汽包水位的高度為2 ,通過(guò)仿真,得到的鍋爐汽包水位

21、控制曲線如圖5-3 所示;在系統(tǒng)運(yùn)行到600s時(shí),給系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)階躍擾動(dòng),得到鍋爐汽包水位控制曲線,如圖5-4所示。圖5-3 汽包水位控制系統(tǒng)仿真圖圖5-4 汽包水位控制系統(tǒng)外擾仿真圖從圖5-3可知,一旦設(shè)定了鍋爐汽包水位高度,三沖量串級(jí)汽包水位控制系統(tǒng)能做出快速反應(yīng)并到達(dá)平穩(wěn)狀態(tài),維持汽包水位的穩(wěn)定;從圖5-4可知,對(duì)影響因素的干擾使三沖量串級(jí)汽包水位控制系統(tǒng)也能快速調(diào)整,達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)。6控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)6.1控制系統(tǒng)流程圖圖6-1 控制系統(tǒng)總流程圖6.2梯形圖程序7設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、單片機(jī)等方面的知識(shí)的重要性，本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到我以后的工作中去。本次課程設(shè)計(jì)應(yīng)用到了多個(gè)所學(xué)的課程知識(shí)，綜合性較大，雖然挑戰(zhàn)巨大，經(jīng)過(guò)同學(xué)們的共同努力，最終完成了本次設(shè)計(jì)。通過(guò)本次設(shè)