鍋爐汽包液位、壓力控制系統(tǒng)課程設(shè)計

1、過程控制儀表課程設(shè)計 題目：鍋爐汽包液位、壓力控制系統(tǒng)1鍋爐壓力控制系統(tǒng)設(shè)計21.1壓力控制系統(tǒng)簡介21.2鍋爐壓力控制的原理22 鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)設(shè)計方案32.1鍋爐汽包壓力控制方案32.2鍋爐壓力控制儀表選型3（1）DBY-120壓力變送器3(2)DXZ-110型單針指示儀4（3）DTL-221型調(diào)節(jié)器用途5（4）DKZ-410型電動執(zhí)行器6（5）伺服放大器FC72.3鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)選型表72.4鍋爐壓力控制系統(tǒng)原理圖82.5配接說明書83鍋爐液位控制系統(tǒng)設(shè)計93.1液位系統(tǒng)控制簡介93.2鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)設(shè)計原理94鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)設(shè)計方案94.1鍋爐汽包液位控制方案9

2、4.2鍋爐液位控制系統(tǒng)儀表選型9（1）DBF-444(1)型差壓液位變送器9（2）DXZ-110型單針指示儀10（3） DTL-221型調(diào)節(jié)器11（4）DTL-221型調(diào)節(jié)器用途11（4）DKZ-410型電動執(zhí)行器124.3鍋爐汽包液位選型表1344鍋爐液位控制系統(tǒng)原理電路圖：134.鍋爐汽包液位控制原理電路配接說明如下145.參考文獻(xiàn)14鍋爐汽包液位、壓力控制系統(tǒng)簡介 本實驗主要研究工業(yè)鍋爐汽包壓力，液位的控制系統(tǒng)設(shè)計。1鍋爐壓力控制系統(tǒng)設(shè)計1.1壓力控制系統(tǒng)簡介:要控制汽包中的蒸汽壓力恒定，就必須對壓力進(jìn)行實時監(jiān)測，實時控制閥的開度，使其保持在設(shè)定的范圍之內(nèi)。首先將鍋爐汽包中的蒸汽壓力（0

3、100KPa）通過壓力變送器，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的電流信號(010mA)，然后將其輸入到電動調(diào)節(jié)器的信號測量端，并與調(diào)節(jié)器的給定電流值進(jìn)行偏差計算，然后進(jìn)行PID運算，調(diào)節(jié)器輸出與偏差值相對應(yīng)的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電流信號（010mA），輸入到電動執(zhí)行器，調(diào)節(jié)蒸汽閥門的開度，有效地控制了鍋爐汽包中蒸汽壓力的恒定。1.2鍋爐壓力控制的原理鍋爐汽包壓力控制原理框圖如圖1.1所示： 圖1.1鍋爐汽包壓力控制原理框圖2 鍋爐汽包壓力控制系統(tǒng)設(shè)計方案2.1鍋爐汽包壓力控制方案 鍋爐汽包壓力控制實驗中，選用DDZ-II型組合儀表。首先用壓力變送器檢測汽包中的壓力，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號（010mA），同時把輸出信號接到顯示

4、儀表上，并將顯示儀表相應(yīng)的輸出電流接到調(diào)節(jié)器的測量信號端。用恒流給定器給調(diào)節(jié)器進(jìn)行外給定，將調(diào)節(jié)器的輸出電流接到FC伺服放大器，最后接到執(zhí)行器上。2.2鍋爐壓力控制儀表選型（1）DBY-120壓力變送器用途：用于連續(xù)測量氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)的壓力、絕對壓力及負(fù)壓，并將被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成010nADC統(tǒng)一信號輸出。法蘭壓力變送器以法蘭結(jié)構(gòu)形式與被測對象連接，可用以連續(xù)測量一般流體，高粘性、腐蝕性及沉淀性易結(jié)晶流體的壓力。技術(shù)參數(shù)輸入范圍：01MPa輸出信號：010mADC負(fù)載電阻：01.5K接線端子圖2.1 DBY-120型壓力變送器接線圖表2.1 DBY-120端子接線表1（+）輸出電流010m

5、A 3（+）輸入220ADC2（）4（-）(2)DXZ-110型單針指示儀Z-110圖2.2 DXZ-110型單針指示儀接線圖表2.2 DXZ-110端子接線表1（+）輸入電流010mA 3（+）2（）4（-）（3）DTL-221型調(diào)節(jié)器用途：在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中實現(xiàn)對被調(diào)參數(shù)的比例、積分、微分調(diào)節(jié)規(guī)律。技術(shù)參數(shù)輸入信號：010mA DC輸出信號：010mA DC負(fù)載電阻：03千歐電源：220V AC接線端子圖圖2.3 DTL接線圖表2.3 DTL 端子接線表接線端子 圖2.4 DKZ-410的端子接線圖表2.4 DKZ-410的端子接線說明表端子.DKZ-410端子.DKZ-4100端子.DKZ

6、-410端子.DKZ-4101（+）位置發(fā)送器3電機(jī)8電機(jī)7、14220VAC2（-）496、1312接地510（5）伺服放大器FC 圖2.5 伺服放大器FC的端子接線圖表2.5 FC的端子接線說明表端子FC端子FC端子FC端子FC1(+)輸入通道一5（+）輸入通道三11電機(jī) 輸出16保護(hù)開關(guān)2(-)6（-）1217（+）220VAC3(+)輸入通道二7（+）輸出通道13保護(hù)開關(guān)18接地4(-)8（-）1419（-）220VAC9電機(jī)10電機(jī)1520（+）表2.6 鍋爐汽包壓力選型表壓力變送器DBY-120沈陽自動化儀表廠顯示儀表DXZ-110上海自動化儀表一廠給定單元DGA-2000北京儀表

7、廠調(diào)節(jié)器DTL-221天津自動化儀表廠執(zhí)行器DKZ-410沈陽第三儀表廠私服放大器FC沈陽第三儀表廠壓力變送器DBY-110的1腳接DXZ 1腳,2腳接DTL-221 2腳；3腳接220v，4腳接地。(2)執(zhí)行器DKZ-410 1腳接FC7腳；2腳接FC8腳；3、4、5腳接FC9、10腳； 6腳、12腳、13腳接地；7、14腳接220V；8、9、10接FC11、12腳。(3)調(diào)節(jié)器DTL-221的13腳接伺服放大器FC的2腳，伺服放大器FC的2腳接調(diào)節(jié)器DTZ-211的13腳；伺服放大器FC的7腳接執(zhí)行器DKZ-410的1腳，伺服放大器FC的8腳接執(zhí)行器DKZ-410的2腳；伺服放大器FC的9

8、,10腳和執(zhí)行機(jī)構(gòu)DKZ-410的3,4,5腳相連；伺服放大器FC的11,12腳和執(zhí)行器DKZ-410的8,9,10腳相連； (4)伺服放大器FC的17,20腳接220V AC的正極，19腳接負(fù)端，18腳接地；執(zhí)行器DKZ-410的7,14腳接220VAC的正極，6，13腳接負(fù)端，12腳接地。3.1液位系統(tǒng)控制簡介：本實驗的目的是控制鍋爐汽包中的液位恒定，液位壓力（0250KPa）變化量通過液位差壓變送器轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的電流信號（010mA）。然后與給定電流信號進(jìn)行偏差計算，調(diào)節(jié)器將偏差信號進(jìn)行PID運算，調(diào)節(jié)器將偏差電流轉(zhuǎn)化后的電流信號輸入到執(zhí)行器，調(diào)節(jié)鍋爐汽包給水閥門的開度，從而有效地控制

9、了鍋爐液位保持恒定。 圖3鍋爐汽包液位控制原理框圖4鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)設(shè)計方案4.1鍋爐汽包液位控制方案 鍋爐汽包液位控制采用DDZ-型組合儀表，鍋爐汽包中的液位首先通過液位差壓變送器，將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(010mA),同時把輸出的電流信號接到顯示單元，然后把顯示單元的信號作為調(diào)節(jié)器的測量信號，同時通過恒流源給調(diào)節(jié)器進(jìn)行外給定。最后將調(diào)節(jié)器的輸出信號接到FC伺服電機(jī)進(jìn)行信號放大，最后接到執(zhí)行器上。 端子接線圖表4.1 端子接線說明表DXZ-110型單針指示儀Z-110圖4.2 DXZ-110型單針指示儀接線圖表4.2 DXZ-110端子接線表1（+）輸入電流010mA 3（+）2（）4

10、（-）（3） DTL-221型調(diào)節(jié)器（4）DTL-221型調(diào)節(jié)器用途：在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中實現(xiàn)對被調(diào)參數(shù)的比例、積分、微分調(diào)節(jié)規(guī)律。技術(shù)參數(shù)輸入信號：010mA DC輸出信號：010mA DC負(fù)載電阻：03千歐電源：220V AC接線端子圖圖4.3 DTL接線圖表4.3 DTL 端子接線表（4）接線端子 圖4.4 DKZ-410的端子接線圖表4.4 DKZ-410的端子接線說明表端子.DKZ-410端子.DKZ-4100端子.DKZ-410端子.DKZ-4101（+）位置發(fā)送器3電機(jī)8電機(jī)7、14220VAC2（-）496、1312接地5104.3鍋爐汽包液位選型表表4.5鍋爐汽包壓力選型表液位差

11、壓變送器DBF-444（1）上海調(diào)節(jié)器廠顯示儀表DXZ-110天津自動化儀表八廠調(diào)節(jié)器DTL-221西安儀表廠電動執(zhí)行器DKZ-410大連第三儀表廠伺服放大器FC大連第三儀表廠圖4.54.鍋爐汽包液位控制原理電路配接說明如下：（1）液位差壓變送器DBF-444(1)的1腳接顯示儀表DXZ-110的1腳，顯示儀表DXZ-110的2腳接調(diào)節(jié)器DTL-221的1腳，調(diào)節(jié)器DTL-221的2腳接液位差壓變送器DBF-444(1)的2腳；液位差壓變送器DBF-444(1)的3腳接220VAC；( 2)調(diào)節(jié)器DTL-221的11腳接伺服放大器FC的1腳，伺服放大器FC的2腳接調(diào)節(jié)器DTL-221的13腳；伺服放大器FC的7腳接執(zhí)行器DKZ-110的1腳，伺服放大器FC的8腳接電動執(zhí)行器DKZ-510的2腳；伺服放大器FC的9,10腳和執(zhí)行器DKZ-510的3,4,5腳相連；伺服放大器FC的11,12腳和執(zhí)行器DKZ-510的8,9,10腳相連；（3）伺服放大器FC的17,20腳接220V AC的正極，19腳接負(fù)端，18腳接地；執(zhí)行器DKZ-310的7,14腳接220VAC