物料温度控制系统的设计

自动仪器和过程控制物料温度控制系统的设计姓氏：班级级别：讲师：设计时间：内容摘要介绍关键字一、设计要求二、设计内容1.系统框图2.方案设计和仪器选择3.气动阀与电动阀的比较4.确定调节阀的启闭形式，选择调节阀的理想流量特性5.确定调节阀的正、负和控制规律三。结论四.参考物料温度控制系统的设计该系统采用简单的控制系统来实现物料温度的自动控制。采用PID控制器实现温度的精确控制。温度传感器检测温度，并将检测值与设定值进行比较。最后，控制器发出相应的控制信号，实现温度控制。简介：温度控制是工业对象的主要控制参数之一。随着电子技术的不断进步，工业对温度控制系统的要求越来越高。一个完整的温度控制系统要求具有结构简单、可靠性高、节能和成本低的特点。对现有温度控制系统的综合分析表明，大多数温度控制器由前端温度数据采集和数据传输组成。本系统的设计也是基于这一特点。根据温度传感器采集的数据，经过处理后进行数据传输，最终由控制器实现温度控制。关键词：温度加热器PID控制器控制系统传感器一、设计要求：在生产过程中，冷料由加热炉加热，热料的温度必须满足生产工艺要求(30001)。如下图所示设计温度控制系统。TCCC电汇冷材料热材料燃料加热炉图1温度控制系统1.绘制系统框图。2.选择自动仪器并给出每种仪器的型号。3.确定调节阀的启闭形式，选择调节阀的理想流量特性。4.确定调节阀的正、负和控制规律。二、设计内容：1.系统框图给定值出口温度扰动扰动控制阀加热炉温度传感器材料图2系统框图2.方案设计和仪器选择总体设计思想是通过控制燃料量来控制冷料。本设计采用简单的控制系统来控制加热炉的温度。该系统由过程检测、传输和控制仪表、执行装置等组成。过程变量的检测、传输和控制是通过各种类型的仪器来完成的，执行装置作用于生产过程。该系统具有控制回路，回路温度变送器布置在燃料出口处，其驱动温度控制器来控制燃料阀的流量。以物料温度为被控对象，加热炉为执行机构，用AD590传感器检测物料温度，用流量传感器检测燃料流量。温度调节器将冷材料的出口温度与设定值进行比较，并根据冷材料的温度与设定值之间的偏差来引导控制器控制燃料流量。燃料流量直接影响加热炉对物料的加热程度，最终实现对热物料温度的控制。根据设计方案，系统的仪表可选用DDZ三号仪表。3.气动阀与电动阀的比较电动阀以电机为动力，气动阀以压缩空气为动力。电动阀的优点：对液体中、大直径气体效果好，不受气候影响。它不受气压的影响。缺点：成本高，潮湿环境不好。该气动阀对气体中小直径液体效果好，成本低，维护方便。缺点：受气压波动的影响，在北方冬季容易受到气压含水量的影响，导致传动部分冻结而不能运转。一般来说，气动比电力快。电力既是电力又是手电筒。电动阀用于管径较大的地方，因为气动很难做到，但电动阀的稳定性不如气动好，切换速度慢，执行器会长时间卡死。气动阀开关速度快，精度高，但需要稳定的气源。能防止爆炸的电动阀品牌不多。气动阀动作迅速，防爆阀比电动阀相对便宜。电动阀利用电来转换成电磁能作为动力。电动阀比气动阀更敏感，比气动阀更不安全、更不可靠，维护更不简单，功率更小。气动阀的操作力距离大于电动阀，气动阀的操作速度可以调节，结构简单，易于维护。在运行中，由于气体本身的缓冲特性，不容易因堵塞而损坏，但必须有气源，其控制系统也比电动阀复杂。综合分析表明，气动阀更适合这种物料温度控制系统。4.确定调节阀的启闭形式，选择调节阀的理想流量特性。调节阀空气开关动作方式的选择主要基于人员安全、生产安全、系统和设备安全。气开调节阀的开度随着控制信号的增加而增加。当没有压力控制信号时，阀门处于完全关闭状态。相反，随着信号压力的增加，气密调节阀逐渐关闭，当没有信号时，阀门处于全开状态。考虑到上述选择原则和特点，可以看出本系统中调节阀的开度和闭度形式为开度。调节阀的流量特性影响调节系统的调节质量。为了使调节系统在整个工作范围内保持良好的质量，系统在整个工作范围内的总放大率应尽可能保持恒定。根据生产过程的工艺参数和控制系统的工艺要求，系统调节阀的理想流量特性应为等百分比流量特性。5.确定调节阀的正、负和控制规律。负反馈是保证过程控制系统正常运行的必要前提，所以确定调节阀运行方式的原则是保证反馈回路是负反馈。在温度控制过程中，加热炉的温度升高，物料温度也升高。为了保证回路是负反馈，每个环节的放大因子的乘积必须是正的，所以调节阀的作用方式是反应方式。在温度控制系统中，调节阀起着定制控制的作用，这是选择调节阀控制规律的基本出发点。该系统以冷料出口温度为主要控制参数，物料温度直接影响产品质量，工艺要求严格。由于控制系统具有较大的容量滞后，调节器控制律采用PID调节律。三。结论：本设计的物料温度控制系统采用简单的控制系统来控制温度。该系统以电磁阀为执行器，用温度传感器检测冷料温度，用流量传感器检测燃油流量。选择物料温度作为控制对象，通过控制燃料量最终实现对冷料的控制。该系统改善了过程的动态特性，提高了系统的控制质量，对负荷变化具有很强的适应性，是一种简单可行的实现工业温度的温度控制系统。4.参考：1王再英。过程控制系统和仪器。北京：化学工业出版社，2007.72何延庆。工业生产过程控制。北京：