網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 過(guò)程控制系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì)（論文）題目：網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 院（系）： 電氣工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： （簽字）起止時(shí)間： 2013.7.3-2013.7.12 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 設(shè)計(jì)題目網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參參數(shù)實(shí)現(xiàn)功能某造紙廠網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)。紙漿用泵從儲(chǔ)槽送至混合器，在混合器內(nèi)用蒸氣加熱至72左右，經(jīng)過(guò)立篩，圓篩去除雜質(zhì)后到網(wǎng)前箱，再經(jīng)銅網(wǎng)脫水。為保證紙張質(zhì)量，要求網(wǎng)前箱溫度保持61左右，允許偏差

2、不超過(guò)±1。從混合器到網(wǎng)前箱純時(shí)延達(dá)90秒。設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、確定控制方案并繪制工藝節(jié)點(diǎn)圖、方框圖；2、選擇傳感器、變送器、控制器、執(zhí)行器，給出具體型號(hào)和參數(shù)；3、確定控制器的控制規(guī)律以及控制器正反作用方式；4、仿真分析/實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析；5、按規(guī)定的書(shū)寫(xiě)格式，撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)在4000字以上。技術(shù)參數(shù)測(cè)量范圍：0-100；混合器出口控制溫度：72±2 最大偏差：5； 網(wǎng)前箱出口控制溫度：61±1 最大偏差：2；進(jìn)度計(jì)劃1、布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握系統(tǒng)的控制要求。（2天，分散完成）2、確定系統(tǒng)的控制方案，繪制工藝節(jié)點(diǎn)圖、方框圖。（1天，實(shí)驗(yàn)室

3、完成）3、選擇傳感器、變送器、控制器、執(zhí)行器，給出具體型號(hào)和參數(shù)。（2天，分散完成）4、確定控制器的控制規(guī)律以及控制器正反作用方式。（實(shí)驗(yàn)室1天）5、MATLAB仿真分析或?qū)嶒?yàn)測(cè)試分析、答辯。（3天，實(shí)驗(yàn)室完成）6、撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1天，分散完成）指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：成績(jī)：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算摘 要造紙廠生產(chǎn)過(guò)程中，紙漿用泵從儲(chǔ)槽送至混合器，在混合器內(nèi)用蒸氣加熱至72左右，經(jīng)過(guò)立篩，圓篩去除雜質(zhì)后到網(wǎng)前箱，再經(jīng)銅網(wǎng)脫水。網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)正是以網(wǎng)前箱的出口溫度為主被控變量，通過(guò)控制溫度來(lái)控制

4、造紙廠生產(chǎn)出來(lái)的紙張質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的副被控變量是進(jìn)入混合器的蒸汽流量。當(dāng)檢測(cè)變送儀表檢測(cè)到網(wǎng)前箱出口溫度的變化時(shí)，信號(hào)傳送給溫度控制器，進(jìn)而控制進(jìn)入混合器的蒸汽流量。如同其他生產(chǎn)實(shí)踐的諸多領(lǐng)域一樣，溫度在網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位。而實(shí)際生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)又有許多不確定性，因此系統(tǒng)要有更為先進(jìn)的控制技術(shù)和控制理論。因此，本課程設(shè)計(jì)結(jié)合PID控制，通過(guò)對(duì)蒸汽量的控制，網(wǎng)前箱出口溫度為主被控變量，混合器出口溫度為副被控變量，調(diào)節(jié)閥選氣開(kāi)閥，主副調(diào)節(jié)器均為反作用，用串級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)前箱溫度的控制，以滿足生產(chǎn)工藝上的需求。關(guān)鍵詞：網(wǎng)前箱出口溫度；混合器出口溫度；串級(jí)控制；PID控制；仿真分析

5、目 錄第1章 緒論.11.1網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)概述.1 1.2工藝設(shè)計(jì)要求.1第2章 課程設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì).2 2.1 整體設(shè)計(jì)方案.22.1.1單回路控制系統(tǒng).22.1.2串級(jí)控制系統(tǒng).32.2方案的比較與確定.4 方案比較.4 方案的確定.4 2.3串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn).4第3章 串級(jí)控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì).6 3.1設(shè)計(jì)方案的方框圖及其特性 .6設(shè)計(jì)主回路.7設(shè)計(jì)副回路.73.2控制器的控制規(guī)律及正反作用方式.7主副調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律.7主副調(diào)節(jié)器的正反作用方式.83.3.器件的具體型號(hào)和參數(shù).83.3.1檢測(cè)元件的選擇.83.3.2調(diào)節(jié)閥的選擇.9第4章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析.10第5章 課程設(shè)計(jì)總結(jié).

6、11參考文獻(xiàn).12第1 章 緒 論1.1網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)概述網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)是以網(wǎng)前箱的出口溫度為主被控變量，通過(guò)控制溫度來(lái)控制造紙廠生產(chǎn)出來(lái)的紙張質(zhì)量。在生產(chǎn)過(guò)程中，紙漿用泵從儲(chǔ)槽送至混合器，在混合器內(nèi)用蒸氣加熱至72左右，經(jīng)過(guò)立篩，圓篩去除雜質(zhì)后到網(wǎng)前箱，再經(jīng)銅網(wǎng)脫水。其中，混合器和網(wǎng)前箱在造紙工業(yè)中中是非常重要的換熱設(shè)備?；旌掀骺刂频闹饕蝿?wù)就是保證工藝介質(zhì)最終溫度達(dá)到并維持在工藝要求范圍內(nèi)，由于其具有強(qiáng)耦合、大滯后等特性，控制起來(lái)非常復(fù)雜。同時(shí)，近年來(lái)能源的節(jié)約、回收和合理利用日益受到關(guān)注。因此，在滿足工藝要求的前提下，節(jié)能也是一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)，要保證網(wǎng)前箱的熱效率最高。1.2工藝

7、設(shè)計(jì)要求造紙廠紙漿由混合箱送往網(wǎng)前箱的工藝流程如下：調(diào)配好的中濃度紙漿由泵從儲(chǔ)槽送至混合箱，在混合箱中與過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后的白水混合，配成低濃度白水混懸浮液，并被蒸汽加熱至72左右，經(jīng)立篩、圓篩除去雜質(zhì)后送至網(wǎng)前箱，在一一定速度噴向造紙網(wǎng)脫水。為保證質(zhì)量，網(wǎng)前箱溫度應(yīng)保持在61左右。混合箱至網(wǎng)前的純滯后時(shí)間有90s，如果紙漿波動(dòng)35Kg/min，網(wǎng)前箱紙漿溫度偏差最大為8.5，過(guò)渡時(shí)間為450s，故工藝上要求：1.網(wǎng)前箱紙漿溫度保持在61±12.混合箱溫度保持在72±13.溫差大于±3會(huì)自動(dòng)報(bào)警第2章 課程設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)2.1 整體設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)的整體設(shè)計(jì)思路是：利用對(duì)

8、蒸汽量的控制最終實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)前箱溫度的控制。該控制分為主回路控制與副回路控制兩部分。在網(wǎng)前箱出口設(shè)置主回路溫度傳送器，由其帶動(dòng)主回路溫度控制器控制蒸汽閥的流量，此控制主回路被控參數(shù)控制；在混合器出口設(shè)置副回路溫度傳感器，由其帶動(dòng)副回路溫度傳感器以消除干擾。這樣便構(gòu)成了以網(wǎng)前箱出口溫度為主被控變量，以混合器出口溫度為副被控變量的串級(jí)控制系統(tǒng)。以下介紹二種控制方案，稍后加以比較。 單回路控制系統(tǒng)網(wǎng)前箱中溫度作為被控參數(shù)，經(jīng)過(guò)溫度變;送器傳送到比較器，與設(shè)定值比較后控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的蒸汽量，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)前箱的溫度控制。單回路反饋控制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：RGcGvGpGmT圖2.1單回路反饋控制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

9、框圖網(wǎng)前溫箱溫度控制系統(tǒng)：溫度控制器Gc設(shè)定為61，,根據(jù)網(wǎng)前箱出口溫度與設(shè)定值的偏差進(jìn)行控制。可是當(dāng)混合器環(huán)節(jié)出現(xiàn)干擾后，控制系統(tǒng)并不能及時(shí)產(chǎn)生控制作用，克服干擾對(duì)被控參數(shù)的影響，故控制質(zhì)量差。當(dāng)生產(chǎn)工藝對(duì)網(wǎng)前箱出口溫度要求嚴(yán)格時(shí)，單回路控制系統(tǒng)很難滿足要求。被控變量：網(wǎng)前箱出口溫度；操縱變量：蒸汽流量。 混合器T C T TT圖2.2單回路網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)工藝節(jié)點(diǎn)圖 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)采用兩套檢測(cè)變送器和兩個(gè)調(diào)節(jié)器，前一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出作為后一個(gè)調(diào)節(jié)器的設(shè)定，后一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出送往調(diào)節(jié)閥。串級(jí)控制系統(tǒng)中，中間被控變量是混合器溫度，而操縱變量是蒸汽變量；當(dāng)混合器溫度變化時(shí)，副測(cè)量變送器

10、可以及時(shí)動(dòng)作克服干擾。串級(jí)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和工藝節(jié)點(diǎn)圖見(jiàn)圖3和圖4如下：Gc1Gc2GvGp2Gp1Gm1Gm2RT圖2.3 串級(jí)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 混合器網(wǎng) 前 箱T1TT1CT2TT2CR圖2.4串級(jí)控制系統(tǒng)工藝節(jié)點(diǎn)圖2.2方案的比較與確定方案比較方案一：控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且費(fèi)用較低，但單回路控制系統(tǒng)在有干擾時(shí)，Gc輸出信號(hào)改變閥門(mén)開(kāi)度，進(jìn)而改變蒸汽流量，在混合器中與紙漿和水混合后，混合器溫度改變，再通過(guò)立篩和圓篩，最終改變網(wǎng)前箱出口溫度。該過(guò)程時(shí)間常數(shù)大，由于混合箱至網(wǎng)前箱的純滯后時(shí)間有90s，如果紙漿流量波動(dòng)35Kg/min，網(wǎng)前箱紙漿溫度最大偏差將高達(dá)8.5，過(guò)渡時(shí)間則長(zhǎng)達(dá)450s

11、。因此等到網(wǎng)前箱出口溫度改變后，在改變操縱變量，制止不及時(shí)，變差在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不能被消除，故該控制系統(tǒng)控制超調(diào)量大，穩(wěn)定性低，控制質(zhì)量差。方案二：串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于引入了副回路，不僅能迅速克服作用于副回路內(nèi)的干擾，也能加速克服主回路的干擾。副回路具有先調(diào)、粗調(diào)、快調(diào)的特點(diǎn)；主回路具有后調(diào)、細(xì)調(diào)、慢調(diào)的特點(diǎn)，對(duì)副回路沒(méi)有完全克服的干擾能徹底的加以消除。由于主副回路相互配合、相互補(bǔ)充，對(duì)主被控制對(duì)象有更好的控制效果，減小對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，提高了抗干擾能力，并對(duì)負(fù)荷或操作條件的改變具有一定的自適應(yīng)能力，使控制質(zhì)量顯著提高。但其缺點(diǎn)是所用儀器較多，費(fèi)用較高。 方案的確定由于網(wǎng)前箱出口溫度對(duì)于保證產(chǎn)品的指

12、標(biāo)是非常重要的，控制效果好，既能保證產(chǎn)品質(zhì)量又能提高質(zhì)量。控制不理想的原因在于被控對(duì)象十分復(fù)雜：蒸汽的流量變化造成溫度波動(dòng)很大；處理量（紙漿）頻繁提降也會(huì)造成網(wǎng)前箱溫度的波動(dòng)；混合器的溫度存在較大的滯后?？梢钥闯?，網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)變，大時(shí)滯，多干擾的復(fù)雜系統(tǒng)。從系統(tǒng)工作特性可以看出，蒸汽量的多少是網(wǎng)前箱溫度變化的決定因素。但其變化過(guò)程是：蒸汽量的變化首先引起混合器的溫度變化，由于混合器溫度差生變化，進(jìn)而引起網(wǎng)前箱溫度的變化。由此可見(jiàn)對(duì)網(wǎng)前箱溫度的控制采用混合器溫度與網(wǎng)前箱溫度進(jìn)行串級(jí)控制的控制方案是合理而且可行的，這種方案也有助于對(duì)一系列干擾的克服。2.3串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

13、上，串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路：主回路和副回路，主、副調(diào)節(jié)器串聯(lián)工作；主調(diào)節(jié)器輸出作為副回路調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，系統(tǒng)通過(guò)副回路調(diào)節(jié)器輸出控制執(zhí)行器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的定值控制。串級(jí)控制系統(tǒng)的主回路是定值控制系統(tǒng)，副回路是隨動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)協(xié)調(diào)工作使主參數(shù)能夠準(zhǔn)確的控制在工藝規(guī)定范圍之內(nèi)。在控制系統(tǒng)中，由于引入了副回路，不僅能迅速克服作用于副回路內(nèi)的干擾，也能加速克服主回路的干擾。由于主副回路相互配合、相互補(bǔ)充，使控制質(zhì)量顯著提高。串級(jí)控制系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：1. 改善過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高系統(tǒng)控制質(zhì)量。 2. 能迅速克服進(jìn)入副回路的二次擾動(dòng)。 3. 提高系統(tǒng)的工作頻率。 4. 對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。第3

14、章 串級(jí)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)方案的方框圖及其特性串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下：圖3.1串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖各參數(shù)的含義: :主回路干擾。：副回路干擾。 ：主回路溫度變送器傳遞函數(shù)。 ：副回路溫度變送器傳遞函數(shù)。 ：主回路溫度控制器傳遞函數(shù)。 : 副回路溫度控制器傳遞函數(shù)。 : 主回路執(zhí)行器傳遞函數(shù)。 : 副回路執(zhí)行器傳遞函數(shù)。 : 主回路控制參數(shù)傳遞函數(shù)。 : 副回路控制參數(shù)傳遞函數(shù)。 ：被控參數(shù)傳遞函數(shù)。 ：偏差傳遞函數(shù)。假設(shè)回路中各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為： 經(jīng)整理后可得：因?yàn)椋?所以，在此控制系統(tǒng)中，等效副回路對(duì)象的時(shí)間常數(shù)和放大倍數(shù)都縮小了，而且隨著副回路控制放大倍數(shù)Kc2的增大

15、，這種效果會(huì)更明顯。這相當(dāng)于在系統(tǒng)中引入了一個(gè)起超前作用的微分環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)的響應(yīng)速度加快，控制更為及時(shí)，有利于提高系統(tǒng)品質(zhì)和系統(tǒng)可控性。設(shè)計(jì)主回路網(wǎng)前溫箱控制系統(tǒng)是以網(wǎng)前箱溫度為主要被控參數(shù)的控制系統(tǒng)。其他被控參數(shù)有混合器溫度，立篩溫度，圓篩溫度等。溫度調(diào)節(jié)器對(duì)被控參數(shù)（網(wǎng)前箱溫度）精確控制與溫度調(diào)節(jié)器對(duì)來(lái)自蒸汽干擾的及時(shí)控制相結(jié)合，現(xiàn)根據(jù)混合器溫度的變化，改變蒸汽流量，快速消除來(lái)自蒸汽的干擾對(duì)混合器溫度的影響；然后再根據(jù)網(wǎng)前箱溫度與設(shè)定值的偏差，改變溫度調(diào)節(jié)器，進(jìn)一步調(diào)節(jié)蒸汽流量，使網(wǎng)前箱溫度恒定，達(dá)到溫度控制的目的。設(shè)計(jì)副回路副回路的選擇也就是確定副回路的被控參數(shù)。蒸汽由于其流量變化，對(duì)控

16、制過(guò)程產(chǎn)生極大的干擾。因此，我們選擇混合器溫度為串級(jí)控制系統(tǒng)的輔助被控參數(shù)。串級(jí)系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)節(jié)副參數(shù)混合器的溫度能夠有效的影響主參數(shù)網(wǎng)前箱的溫度，提高了主參數(shù)的控制效果。3.2控制器的控制規(guī)律及正反作用方式主副調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律在串級(jí)控制系統(tǒng)中，主、副調(diào)節(jié)器起的作用不同。主調(diào)節(jié)器起定值控制作用，副調(diào)節(jié)器起隨動(dòng)控制作用，這是選擇調(diào)節(jié)器規(guī)律的基本出發(fā)點(diǎn)。在網(wǎng)前箱溫度串級(jí)控制中，我們選擇網(wǎng)前箱溫度為主要被控參數(shù)，溫度對(duì)紙漿的質(zhì)量影響較大，因?yàn)榫W(wǎng)前溫箱串級(jí)控制系統(tǒng)有較大滯后，所以，選擇PI調(diào)節(jié)作為主調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律?？刂聘眳?shù)是為了保證和提高主參數(shù)的控制質(zhì)量，對(duì)副參數(shù)的要求一般不嚴(yán)格，可在一定范圍內(nèi)變

17、化，可有殘差，所以副調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律選擇P控制即可。主副調(diào)節(jié)器的正反作用方式一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)正常工作必須保證采用的反饋是負(fù)反饋。串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)回路，主、副調(diào)節(jié)器作用方式的確定原則是要保證兩個(gè)回路均為負(fù)反饋。副調(diào)節(jié)器作用方式的確定出于生產(chǎn)工藝安全考慮，蒸汽調(diào)節(jié)閥應(yīng)選用氣開(kāi)式，這樣保證當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障使調(diào)節(jié)閥損壞而處于全關(guān)狀態(tài)，防止蒸汽進(jìn)入混合器，確保設(shè)備安全，調(diào)節(jié)閥Kv>0,然后確定副被控過(guò)程的Ko2，當(dāng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大，蒸汽量增大，混合器溫度上升，所以Ko2>0。最后確定副調(diào)節(jié)器，為保證副回路是負(fù)反饋，各環(huán)節(jié)放大系數(shù)乘積必須為正，所以副調(diào)節(jié)器大于0，負(fù)調(diào)節(jié)器作用方式為反作用方式。主調(diào)

18、節(jié)器作用方式的確定混合器溫度升高，網(wǎng)前箱溫度也升高，住被控過(guò)程Ko1>0。為保證主回路為負(fù)反饋個(gè)，各環(huán)節(jié)放大系數(shù)乘積必須為正，所以主調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)K1>0，主調(diào)節(jié)器作用方式為反作用方式。例如圖3所示，網(wǎng)前箱溫度串級(jí)控制系統(tǒng)示意圖，從設(shè)備安全角度考慮，調(diào)節(jié)閥應(yīng)該選氣開(kāi)閥，即如果調(diào)節(jié)閥的控制信號(hào)中斷，閥門(mén)應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，控制信號(hào)上升，閥門(mén)開(kāi)度增大，流量增加，是正作用方式。反之，為副作用方式。測(cè)量變送單元作用方式均為正。3.3.器件的具體型號(hào)和參數(shù)檢測(cè)元件的選擇檢測(cè)與變送設(shè)備主要根據(jù)被檢測(cè)參數(shù)的性質(zhì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體考慮來(lái)決定。被檢測(cè)參數(shù)性質(zhì)的不同，準(zhǔn)確度要求、響應(yīng)速度要求的不同以及對(duì)控

19、制性能要求的不同都影響檢測(cè)、變送器的選擇，要從工藝的合理性、經(jīng)濟(jì)性加以綜合考慮。檢測(cè)、變送器選擇的幾個(gè)基本原則如下：盡可能選擇測(cè)量誤差小的測(cè)量元件。盡可能選擇快速響應(yīng)的測(cè)量元件與變送設(shè)備。正確采用微分超前補(bǔ)償。合理選擇測(cè)量點(diǎn)位置并正確安裝。對(duì)測(cè)量信號(hào)作必要的處理。本系統(tǒng)需要兩個(gè)溫度傳感器，一個(gè)安裝在混合器內(nèi)；另一個(gè)安裝在網(wǎng)前箱出口處。根據(jù)測(cè)量精度和測(cè)量范圍等要求，選用鉑熱電阻PT100為溫度傳感器，選擇JCJ100G為溫度變送器。PT100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)PT100溫度為0時(shí)它的阻值為100歐姆，在100時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。

20、它的工業(yè)原理：當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。調(diào)節(jié)閥的選擇由前文得，從生產(chǎn)工藝安全出發(fā)，蒸汽調(diào)節(jié)閥選用氣開(kāi)式，即一旦出現(xiàn)故障或氣源斷氣，調(diào)節(jié)閥應(yīng)完全關(guān)閉，切斷蒸汽進(jìn)入混合器，確保設(shè)備安全為了保證。調(diào)節(jié)閥按其工作能源形式可分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)三類(lèi)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥用壓縮空氣作為工作能源，主要特點(diǎn)是能在易燃易爆環(huán)境中工作，廣泛地應(yīng)用于化工、煉油等生產(chǎn)過(guò)程中；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用電源工作，其特點(diǎn)是能源取用方便，信號(hào)傳遞迅速，但難以在易燃易爆環(huán)境中工作；液動(dòng)調(diào)節(jié)閥用液壓推動(dòng)，推力很大，一般生產(chǎn)過(guò)程中很少使用。故本設(shè)計(jì)采用了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，且為氣開(kāi)形式。選擇動(dòng)閘閥Z

21、641H。氣動(dòng)閘閥Z641H主要性能參數(shù)：公稱壓力:1.6,.0.6.4MPa使用溫度：-29425（碳鋼）-40550（不銹鋼）公稱通徑：DN50800mm閥體材質(zhì):304.306.316L.WCB.HT200連接法蘭：JB/T79GB913HG20592適用介質(zhì)：空氣、水、蒸汽、油及硝酸、醋酸等腐蝕性流體作用方式：切斷型，調(diào)節(jié)型,手動(dòng)控制電源電壓：220VAC、24VAC輸入信號(hào):420mA/15VDC020mA/010VDC第4章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)的仿真圖與階躍響應(yīng)圖見(jiàn)圖5和圖6圖4.1網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)的仿真圖圖4.2階躍響應(yīng)曲線圖由圖可知，在引入了微分作用之后，響應(yīng)曲線

22、趨于平穩(wěn)的時(shí)間較短，響應(yīng)速度較快，系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)。第五章 總結(jié)設(shè)計(jì)策略是由整體到部分，再?gòu)牟糠值秸w。首先對(duì)造紙廠網(wǎng)前箱溫度控制的生產(chǎn)過(guò)程了解主要環(huán)節(jié)，選取副被控變量，先確定控制框圖，再推出工藝節(jié)點(diǎn)圖；確定控制器的控制規(guī)律和正反作用方式后，選取檢測(cè)元件，然后選取器件的型號(hào)和參數(shù)。檢查無(wú)誤后，最后利用MATLAB仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果的合理性。由于設(shè)計(jì)內(nèi)容是網(wǎng)前箱溫度控制系統(tǒng)，它的主要作用是實(shí)現(xiàn)紙漿的加熱，因此用單回路閉環(huán)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱器出口溫度的控制。但是，紙漿流量具有不穩(wěn)定性，這是本系統(tǒng)的最主要擾動(dòng)，為了克服紙漿流量變化對(duì)被控參數(shù)的影響，在單回路閉環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上串入副回路控制，構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)，即利用對(duì)蒸汽量的控制最終實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)前箱溫度的控制。該控制分為主回路控制與副回路控制兩部分。在網(wǎng)前箱出口處設(shè)置主回路溫度傳送器，由其帶動(dòng)主回路溫度控制器控制蒸汽閥的流量，此控制主回路被控參數(shù)控制；在混合器出口設(shè)置副回路溫度傳感器，由其帶動(dòng)副回路溫度傳感器以消除紙漿流量所帶來(lái)的干擾。其中溫度變送器極用Pt100、熱電偶一體化溫度變送器，調(diào)節(jié)閥為氣開(kāi)形式，溫度控制器為反作用，流量控制器為正作用。這樣便構(gòu)成了以網(wǎng)前箱出口溫度為主被控變量，以混合器