換熱器的設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論 2\o"CurrentDocument"1.1換熱器簡介 2\o"CurrentDocument"1.2換熱器的發(fā)展前景 2\o"CurrentDocument"1.3換熱器的種類 3\o"CurrentDocument"第2章方案論證 5\o"CurrentDocument"2.1方案設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"2.2設(shè)計(jì)方案的比較 7\o"CurrentDocument"2.3設(shè)計(jì)方案的選擇 7\o"CurrentDocument"第3章硬件設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"3.1傳感器的選擇 7\o"CurrentDocument"3.2溫度變送器的選擇 8\o"CurrentDocument"3.3控制器的選擇 9\o"CurrentDocument"3.4執(zhí)行器的選擇 10\o"CurrentDocument"第4章軟件設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"4.1PID算法規(guī)律 11\o"CurrentDocument"4.1.1比例調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)品質(zhì)的影響 11\o"CurrentDocument"4.1.2比例積分調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響 12\o"CurrentDocument"4.1.3比例微分調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)控制品質(zhì)的影響 12\o"CurrentDocument"4.1.4比例積分微分調(diào)節(jié)對(duì)控制系統(tǒng)品質(zhì)的影響 12\o"CurrentDocument"4.2控制規(guī)律的選擇 13\o"CurrentDocument"4.3控制器的正反作用方式 13\o"CurrentDocument"第5章參數(shù)整定與系統(tǒng)測試 14\o"CurrentDocument"第6章設(shè)計(jì)總結(jié) 15\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 16第1章緒論1.1換熱器簡介能源是當(dāng)前人類面臨的重要問題之一，能源開發(fā)及轉(zhuǎn)換利用已成為各國的重要課題，而換熱器是能源利用過程中必不可少的設(shè)備，幾乎一切工業(yè)領(lǐng)域都要使用，化工、冶金、動(dòng)力、交通、航空與航天等部門應(yīng)用尤為廣泛。近幾年由于新技術(shù)發(fā)展和新能源開發(fā)利用，各種類型的換熱器越來越受到工業(yè)界的重視，而換熱器又是節(jié)能措施中較為關(guān)鍵的設(shè)備，因此，無論是從工業(yè)的發(fā)展，還是從能源的有效利用，換熱器的合理設(shè)計(jì)、制造、選型和運(yùn)行都具有非常重要的意義。換熱器的功能和分類換熱器又稱熱交換器，是進(jìn)行熱量交換的設(shè)備的統(tǒng)稱。換熱器廣泛的應(yīng)用于煉油、輕工、制藥、食品加工、動(dòng)力以及原子能等工業(yè)部門中。在化學(xué)工業(yè)與石油煉制工業(yè)中所用的換熱器的投資大約占設(shè)備總投資的30%。換熱器在現(xiàn)代石油煉制廠中占全部工藝設(shè)備的40%左右。在海水淡化工業(yè)生產(chǎn)中，全部工藝裝置幾乎都是由換熱器組成的。隨著石油化工的行業(yè)的迅速發(fā)展，各種高效的換熱器不斷出現(xiàn)。換熱器就是用于存在溫度差的流體間的熱交換設(shè)備，換熱器中至少有兩種流體，溫度較高則放出熱量，反之則吸收熱量。換熱器依據(jù)傳熱原理和實(shí)現(xiàn)熱交換的方法一般分為間壁式、混合式、蓄熱式三類。其中間壁式換熱器應(yīng)用最廣。它又可分為管式換熱器、板式換熱器、翅片式換熱器、熱管換熱器等。其中以管式（包括蛇管式、套管式、管殼式等）換熱器應(yīng)用最普遍。列管式和板式，各有優(yōu)點(diǎn)，列管式是一種傳統(tǒng)的換熱器，廣泛應(yīng)用于化工、石油、能源等設(shè)備；板式則以其高效、緊湊的特點(diǎn)大量應(yīng)用于工業(yè)當(dāng)中。1.2換熱器的發(fā)展前景：近年來，隨著我國石化、鋼鐵等行業(yè)的快速發(fā)展，換熱器的需求水平大幅上漲，但國內(nèi)企業(yè)的供給能力有限，導(dǎo)致?lián)Q熱器行業(yè)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的市場狀態(tài)，巨大的供給缺口需要進(jìn)口來彌補(bǔ)。根據(jù)海關(guān)的統(tǒng)計(jì)，2001?2005年，我國平均每年從國外進(jìn)口換熱器22.49萬臺(tái)，總金額達(dá)到14.02億美元。其中，僅2004年一年就進(jìn)口了34.11萬臺(tái)，共計(jì)4.9億美元。雖然，我國的換熱器出口數(shù)量也不少，但其規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)口規(guī)模（見圖1）。2001年，我國換熱器的進(jìn)口數(shù)量、金額和均價(jià)分別比出口數(shù)量、金額和均價(jià)多44640臺(tái)、8021.6萬美元、245.72美元/臺(tái)；但到了2005年，進(jìn)出口間的差距已擴(kuò)大到75667臺(tái)、34517萬美元和1347.57美元/臺(tái)。這說明，我國換熱器市場增長的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了供給增長的速度。同時(shí)，我國出口的換熱器均價(jià)平均不到進(jìn)口均價(jià)的一半，2005年更是降到了25%以下。可以想見，我國出口的產(chǎn)品多是附加值低的中、低端產(chǎn)品，而進(jìn)口的產(chǎn)品多是附加值高的高端產(chǎn)品。這充分說明我國對(duì)高端換熱器產(chǎn)品需求旺盛但供給不足的市場現(xiàn)狀。預(yù)計(jì)“十一五”期間，我國的換熱器進(jìn)口規(guī)模還將維持在一個(gè)相對(duì)較高的水平（約200?300萬臺(tái)之間），且更加向高端產(chǎn)品集中。未來，國內(nèi)市場需求將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量水平提出了更高的要求，如環(huán)保、節(jié)能型產(chǎn)品將是今后發(fā)展的重點(diǎn)；要求產(chǎn)品性價(jià)比提高；對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化、多樣化的需求趨勢強(qiáng)烈；逐漸注意品牌產(chǎn)品的選用；大工程項(xiàng)目青睞大企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)產(chǎn)品。1.3換熱器的種類換熱器種類很多，但根據(jù)冷,熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類，即間壁式，混合式和蓄熱式.在三類換熱器中，間壁式換熱器應(yīng)用最多，：1.間壁式換熱器的類型夾套式換熱器這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成，結(jié)構(gòu)簡單;但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高.為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻，可在釜內(nèi)安裝攪拌器.當(dāng)夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時(shí),亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動(dòng)的措施,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù).為補(bǔ)充傳熱面的不足,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管.夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻.混合式換熱器混合式熱交換器是依靠冷、熱流體直接接觸而進(jìn)行傳熱的，這種傳熱方式避免了傳熱間壁及其兩側(cè)的污垢熱阻，只要流體間的接觸情況良好，就有較大的傳熱速率。故凡允許流體相互混合的場合，都可以采用混合式熱交換器，例如氣體的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的混合加熱、蒸汽的冷凝等等。它的應(yīng)用遍及化工和冶金企業(yè)、動(dòng)力工程、空氣調(diào)節(jié)工程以及其它許多生產(chǎn)部門中。按照用途的不同，可將混合式熱交換器分成以下幾種不同的類型：冷卻塔(或稱冷水塔)在這種設(shè)備中，用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法，將生產(chǎn)中已經(jīng)提高了溫度的水進(jìn)行冷卻降溫之后循環(huán)使用，以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。例如熱力發(fā)電廠或核電站的循環(huán)水、合成氨生產(chǎn)中的冷卻水等，經(jīng)過水冷卻塔降溫之后再循環(huán)使用，這種方法在實(shí)際工程中得到了廣泛的使用。氣體洗滌塔(或稱洗滌塔)在工業(yè)上用這種設(shè)備來洗滌氣體有各種目的，例如用液體吸收氣體混合物中的某些組分，除凈氣體中的灰塵，氣體的增濕或干燥等。但其最廣泛的用途是冷卻氣體，而冷卻所用的液體以水居多?？照{(diào)工程中廣泛使用的噴淋室，可以認(rèn)為是它的一種特殊形式。噴淋室不但可以像氣體洗滌塔一樣對(duì)空氣進(jìn)行冷卻，而且還可對(duì)其進(jìn)行加熱處理。(3)噴射式熱交換器在這種設(shè)備中，使壓力較高的流體由噴管噴出，形成很高的速度，低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，并一同進(jìn)入擴(kuò)散管，在擴(kuò)散管的出口達(dá)到同一壓力和溫度后送給用戶。(4)混合式冷凝器這種設(shè)備一般是用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝蓄熱式換熱器蓄熱式換熱器用于進(jìn)行蓄熱式換熱的設(shè)備。內(nèi)裝固體填充物，用以貯蓄熱量。一般用耐火磚等砌成火格子(有時(shí)用金屬波形帶等)。換熱分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段，熱氣體通過火格子，將熱量傳給火格子而貯蓄起來。第二階段，冷氣體通過火格子，接受火格子所儲(chǔ)蓄的熱量而被加熱。這兩個(gè)階段交替進(jìn)行。通常用兩個(gè)蓄熱器交替使用，即當(dāng)熱氣體進(jìn)入一器時(shí)，冷氣體進(jìn)入另一器。常用于冶金工業(yè)，如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學(xué)工業(yè)，如煤氣爐中的空氣預(yù)熱器或燃燒室，人造石油廠中的蓄熱式裂化爐。蓄熱式換熱器一般用于對(duì)介質(zhì)混合要求比較低的場合。

第2章方案論證2.1方案設(shè)計(jì)2.1.1單回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(jC 溫度變送器 (直 溫度控制器圖2.1換熱器溫度控制系統(tǒng)原理圖如圖2.1所示的熱交換器溫度控制系統(tǒng)，被加熱物流出口溫度是被控參數(shù)，溫度變送器TT將出口的溫度信號(hào)送入溫度控制器TC，控制器通過控制調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器的載熱介質(zhì)的流量，將物料出口溫度控制在規(guī)定的數(shù)值。圖2.2單回路控制系統(tǒng)框圖圖2.2是簡單控制系統(tǒng)的框圖。由圖可知，簡單控制系統(tǒng)由四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，被控對(duì)象、測量變送裝置、控制器、執(zhí)行器四個(gè)部分的傳遞函數(shù)分別為GC(S)、GV(S)、G0S)、GM(S)。不同目的的控制系統(tǒng)的被控過程、被控參數(shù)不同，所采用的檢測裝置、控制介質(zhì)也不一樣，但都可以用圖2.2的框圖表示，由圖可以看出，簡單控制系統(tǒng)只有一個(gè)反饋回路，因此也稱為單回路控制系統(tǒng)2.1.2前饋-反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

圖2.3換熱器前饋-反饋復(fù)合控制系統(tǒng)原理圖由如圖2.3所示的熱交換器溫度控制系統(tǒng)，被加熱物流出口溫度是被控參數(shù)，溫度變送器TT將出口的溫度信號(hào)送入溫度控制器TC，控制器通過控制調(diào)節(jié)閥開度，溫度變送器FT將冷物料的溫度信號(hào)送入溫度控制器FC，控制器通過調(diào)節(jié)閥開度，共同調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器的載熱介質(zhì)的流量，將物料出口溫度控制在規(guī)定的數(shù)值。+圖2.4換熱器前饋-反饋復(fù)合控制系統(tǒng)方框圖由圖可知，當(dāng)冷物料流量Q發(fā)生變化時(shí)，前饋控制器Gb(S)及時(shí)發(fā)出控制指令，補(bǔ)償冷物料流量Q變化對(duì)交換器出口溫度Y(S)的影響；而冷物料溫度、蒸汽壓力等擾動(dòng)對(duì)物料出口溫度Y(S)的影響，則由反饋控制器GC(S)來克服。前饋控制作用加反饋控制作用，能夠很好地克服擾動(dòng)對(duì)出口溫度Y(S)的影響。2.2設(shè)計(jì)方案的比較單回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，投資少，易于調(diào)整，操作維護(hù)比較容易。缺點(diǎn)是：不能滿足生產(chǎn)更高要求的情況。前饋-反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是：前饋控制與反饋控制組合使用，有利于對(duì)主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償和對(duì)其他干擾進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，保證控制精度。在單純的反饋控制系統(tǒng)中，提高控制精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性是一對(duì)矛盾，往往為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性而無法實(shí)現(xiàn)高精度的控制。前饋-反饋控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)高精度控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性與控制精度之間的矛盾。前饋-反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的缺點(diǎn)是：使用了多個(gè)傳感器，控制器，有較高的的成本。2.3設(shè)計(jì)方案的選擇因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)要求較高的精度要求，所以考慮了兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)后，選擇了前饋-反饋控制系統(tǒng)作為本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案。第3章硬件設(shè)計(jì)3.1傳感器的選擇由于設(shè)計(jì)要求測量范圍是0?250°C，所以選擇熱敏電阻比較適合。熱敏電阻的測溫區(qū)間是—50?300C.熱敏電阻通常由鐵、鎳、鋁、鈦、鎂、銅等一些金屬氧化物制成，熱敏電阻阻值很大，靈敏度高，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、熱響應(yīng)快、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。

圖3.1NTC熱敏電阻如圖3.1所示，MF11補(bǔ)償型NTC熱敏電阻器產(chǎn)品概述許多半導(dǎo)體和ICs有溫度系數(shù)而且要求溫度補(bǔ)償，以在較大的溫度范圍中達(dá)到穩(wěn)定性能的作用，由于NTC熱敏電阻器有較高的溫度系數(shù)，所以廣泛應(yīng)用于溫度補(bǔ)償。主要參數(shù)額定零功率電阻值R25(Q)R25允許偏差(%)B值(25/50°C)/(K)時(shí)間常數(shù)＜30S耗散系數(shù)＞6mWZC測量功率＜0.1mW額定功率＜0.5W使用溫度范圍-55C?+325C特點(diǎn)1.MF11系列產(chǎn)品為徑向引線樹脂涂裝型2.阻值范圍寬：0.01?200KQ3.阻值精度可達(dá)±5%4.額定功率：0.5W5.一致性好6.使用溫度范圍-55?+125C應(yīng)用范圍1.電子線路的溫度補(bǔ)償2.計(jì)量設(shè)備的溫度補(bǔ)償3.儀表線圈、集成電路、石英晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償4.一般精度的溫度測量及溫度控制外形。3.2溫度變送器的選擇DDZ-III型溫度變送器的特點(diǎn)：采用了線性集成電路，提高了儀表的可靠性，穩(wěn)定性及各項(xiàng)技術(shù)性能。在熱電偶和熱電阻溫度溫度變送器中采用了線性化電路，從而使變送器的輸出信號(hào)和被測溫度呈線性關(guān)系。采取了安全火花防爆措施，可用于危險(xiǎn)場所中的溫度或直流毫伏測量。圖3.2施耐得溫度變送器如圖3.2所示，施耐得溫度變送器工作參數(shù)：1、輸入信號(hào)：熱電阻：Pt100、Cu100、Cu50（三線制、四線制）。智能型溫度變送器的輸入信號(hào)可通過PC機(jī)或手持器任意設(shè)置；2、 輸出信號(hào)：在量程范圍內(nèi)輸出4?20mA直流信號(hào)，與熱電阻的輸入信號(hào)成線性或與溫度成線性。智能型溫度變送器輸出4?20mA直流信號(hào)同時(shí)疊加符合HART標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信信號(hào)；隔離式溫度變送器，輸入與輸出相隔離，隔離電壓0.5KV，增加了抗共模干擾能力，更適合于計(jì)算機(jī)連網(wǎng)使用；3、 基本誤差：0.5%FS、0.2%FS、智能型0.2%FS；4、 接線方式：二線制、三線制、四線制；5、 顯示方式：四位LCD顯示現(xiàn)場溫度，智能型四位LCD可通過PC機(jī)或手持器設(shè)定使之顯示現(xiàn)場溫度、傳感器值、輸出電流和百分比例中的任一種參數(shù)；6、 工作電壓：普通型12V?35V，智能型12V?45V，額定工作電壓為24V；7、 允許負(fù)載電阻:500Q（24VDC供電）；極限負(fù)載電阻R（max）=50（Vmin-12）,例如在額定工作電壓24V時(shí)，負(fù)載電阻可在0-600Q范圍內(nèi)選擇使用。8、 工作環(huán)境：a:環(huán)境溫度-25?80°C（常規(guī)型）-25?70°C （數(shù)顯型）-20?75C （智能型）b：相對(duì)濕度：5%?95%c：機(jī)械振動(dòng)f＜50Hz，振幅＜0.15mmd：無腐蝕氣體或類似的環(huán)境；9、 溫度影響系數(shù):8＜0.05%/C；3.3控制器的選擇圖3.3XMT3000D智能儀表輸入規(guī)格熱電偶：K、S、Wr、E、J、T、B、N熱電阻：Pt100、Cu50電壓：0-20mV 0-1V一輸入阻抗＞5MQ,0-5V一輸入阻抗＞100kQ電流：0-10mA、4-20mA、0-20mA等一輸入電阻＜250Q測量范圍：-1999?+9999測量精度：0.2級(jí)（±0.2%FS）注意事項(xiàng)：1、 儀表對(duì)B分度號(hào)熱電偶在0?600°C范圍內(nèi)可進(jìn)行測量，但測量精度無法達(dá)到0.2級(jí)，在600?1800C范圍內(nèi)可保證0.2級(jí)測量精度。2、 因鎢錸熱電偶本身精度及一致性較低，儀表對(duì)WRe3-WRe25的測量精度只為0.5級(jí)。報(bào)警輸出：可選擇上限、下限、正偏差、負(fù)偏差或組合。繼電器觸點(diǎn)容量220VAC/1A或24VDC/1A控制方式：專家PID算法，包含模糊控制及自整定參數(shù)PID控制。控制輸出：1、 SSR驅(qū)動(dòng)電壓：DC12V/30mA2、 單相/三相SCR過零觸發(fā)：可觸發(fā)5?500A的雙向可控硅（或單硅反并聯(lián)模塊）3、 線性電流：0?22mA之間任意設(shè)置（輸出電壓＞11V）4、 繼電器觸點(diǎn)1A。溫度補(bǔ)償：0?50C數(shù)字式溫度自動(dòng)補(bǔ)償使用環(huán)境：環(huán)境溫度：0?50C，相對(duì)濕度：＜85%，避免強(qiáng)腐蝕氣體電源：開關(guān)電源：AC85?265V（50Hz/60Hz）,功耗：＜4W3.4執(zhí)行器的選擇電動(dòng)調(diào)節(jié)閥接受來自調(diào)節(jié)器的電流信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為閥門開度。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門兩個(gè)部分組成。輸入信輸入信圖電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖由圖可知，從調(diào)節(jié)器來的信號(hào)通過伺服放大器伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速器帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥，同時(shí)經(jīng)位置發(fā)信息將閥桿行程反饋給伺服放大器，組成位置隨動(dòng)系統(tǒng)。依靠位置負(fù)反饋，保證輸入信號(hào)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換閥桿的行程。XR3610系統(tǒng)電子式電動(dòng)執(zhí)行器控制采用國外大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)，將伺服放大器、操作器等功能集成于機(jī)器內(nèi)部，由數(shù)字設(shè)定，精度高，操作十分簡單。其體積小，重量輕，帶閥位顯示，集成現(xiàn)場手操作及遠(yuǎn)程無源觸電手操作功能，控制精度高、可靠性好，集成PID調(diào)節(jié)功能和遠(yuǎn)紅外遙控功能給廣大用戶帶來更大的操控便利和效益。第4章軟件設(shè)計(jì)4.1PID算法規(guī)律（4-1）4.1.1比例調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)品質(zhì)的影響（4-1）偏差=測量值-給定值U(t)=KCe(t) (4-2)比例調(diào)節(jié)是一種有差調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器采用比例控制規(guī)律，控制系統(tǒng)必然存在靜差，按式子(4-2)，只有偏差信號(hào)e(t)不為零時(shí)，調(diào)節(jié)器才會(huì)有控制作用(u(t))輸出。如果e(t)為零，調(diào)節(jié)器輸出為零，調(diào)節(jié)器失去控制作用。這說明比例調(diào)節(jié)器是利用偏差實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，使系統(tǒng)被控參數(shù)近似跟蹤設(shè)定值。比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜差，隨比例度的增大而增大，對(duì)于定值控制系統(tǒng)，根據(jù)控制理論知識(shí)可知，若要減少靜差，就需增大KC，這樣做往往會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制品質(zhì)不利。實(shí)現(xiàn)定值控制的有差跟蹤，對(duì)于設(shè)定值不變的系統(tǒng)，既定值控制系統(tǒng)，采用比例調(diào)節(jié)可使被控參數(shù)對(duì)設(shè)定值實(shí)現(xiàn)有差跟蹤。但若設(shè)定值隨時(shí)間勻速變化時(shí)，其跟蹤誤差將會(huì)隨時(shí)間的增大而增大。4.1.2比例積分調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響U(t)=SiVe(t)dt+Ke(t)0 C在比例積分調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，在起始階段，比例調(diào)節(jié)發(fā)揮作用，迅速對(duì)輸入變化作出相應(yīng)；隨著時(shí)間推移，積分調(diào)節(jié)作用越來越強(qiáng)?？刂葡到y(tǒng)在二者共同作用下。實(shí)現(xiàn)最終消除靜差的目的。PI調(diào)節(jié)器將比例調(diào)節(jié)的快速反應(yīng)與積分調(diào)節(jié)消除靜差的特點(diǎn)結(jié)合起來，收到較好的控制效果，因此在工程中得到廣泛的應(yīng)用。4.1.3比例微分調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)控制品質(zhì)的影響U(t)=KCe(t)+Sd出PD調(diào)節(jié)也是有差調(diào)節(jié)，這是因?yàn)樵诜€(wěn)態(tài)情況下，de(t)/dt為零，微分部分已不起作用，這說明微分調(diào)節(jié)對(duì)消除靜差沒有作用。PD調(diào)節(jié)具有提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制過渡過程最大動(dòng)態(tài)偏差的作用，微分作用總是力圖阻止系統(tǒng)被控參數(shù)的振蕩，使過渡過程的振蕩趨于平穩(wěn)，動(dòng)態(tài)偏差減少。PD調(diào)節(jié)有利于提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少系統(tǒng)靜差，由于微分作用的相位超前，在保持過渡過程衰鋁不變的情況下，可以適當(dāng)減少比例度P，使系統(tǒng)的開環(huán)增益增加，這一方面使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差減少。i.4.1.4比例積分微分調(diào)節(jié)對(duì)控制系統(tǒng)品質(zhì)的影響U(t)=Ke(t)+Sde(t)SiIte(t)dtCddt+o

PID調(diào)節(jié)是比例、積分、微分調(diào)節(jié)規(guī)律的線性組合，它吸取了比例調(diào)節(jié)反應(yīng)快速、積分調(diào)節(jié)能夠消除靜差以及微分調(diào)節(jié)預(yù)見性的優(yōu)點(diǎn)。是一種比較理想的調(diào)節(jié)規(guī)律。PID調(diào)節(jié)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，實(shí)現(xiàn)了無差控制4.2控制規(guī)律的選擇如果廣義對(duì)象的傳函可用下式近似時(shí):G_。―KoG_。―KoTos+1PID控制算法把比例調(diào)節(jié)的快速性、積分調(diào)節(jié)消除靜差的能力、微分調(diào)節(jié)的預(yù)見性結(jié)合起來，就構(gòu)成了PID調(diào)節(jié)，PID算法是比例、積分、微分調(diào)節(jié)規(guī)律的線性組合，它吸取了比例調(diào)節(jié)的快速、積分調(diào)節(jié)能夠消除靜差以及微分調(diào)節(jié)預(yù)見性的優(yōu)點(diǎn)，是一種比較理想的調(diào)節(jié)規(guī)律°PID算法提高了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，實(shí)現(xiàn)了無差控制。PID算法兼顧了靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能兩方面的要求，可以取得滿意的控制效果。對(duì)于負(fù)荷變化、容量滯后大、控制品質(zhì)要求高的控制對(duì)象（如溫度）均能適應(yīng)。4.3控制器的正反作用方式（1） 調(diào)節(jié)閥：電開式調(diào)節(jié)閥，考慮到當(dāng)控制器作用失效時(shí)，閥應(yīng)該關(guān)閉，以免蒸汽量流入過大，使熱交換器損壞，導(dǎo)致不必要的事故。所以選擇電開式調(diào)節(jié)閥，取“+”。（2） 被控對(duì)象：因?yàn)楸豢刈兞侩S閥的開度增大而溫度升高，所以被控對(duì)象去“+”（3） 變送器TT：變送器TT的輸出信號(hào)隨被測物料溫度升高而增加，所以取“+”變送器FT：變送器FT的輸出信號(hào)隨被測