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    7

    3 水位控制系统设计 8

    3.1 单冲量水位控制系统 8

    3.2 双冲量水位控制系统 9

    3.3 三冲量水位控制系统 10

    3.3.1 模拟 PID 算法 12

    3.3.2 数字 PID 算法 13

    3.4 常用 PID 参数整定方法 14

    3.5 串级 PID 控制 15

    3.5.1 串级 PID 控制原理 15

    3.5.2 串级控制系统的参数整定 15

    4 仿真 17

    4.1 仿真的目的和意义 17

    4.2 组态王软件功能概述 17

    5 硬件选择 35

    5.1 流量传感器选择 35

    5.2 水位传感器选择 35

    5.3 电机的选择 35

    5.4 接触器的选择 36

    5.5 阀的开闭选择形式 36

    5.6 PID模块选择 36

    6 结论 37

    致谢 38

    主要参考文献 39

    1 绪论

    1.1 课题的目的和意义

    锅炉直接受火灾和特种设备的影响,是工业生产中常用的设备。如果锅炉生产不合理,经营不善,行为不当,往往导致事故。如果操作不当,它会引起大爆炸,造成人身伤害,损坏设备,引起非常严重的后果。因此,锅炉的安全问题是一个非常重要的问题,我们必须密切关注。工业锅炉中最常见的事故有:锅炉缺水,锅炉超压,锅内满水,汽水共腾,炉管爆破等。其中,锅炉缺水事故比例最高。这些事故大多是由于锅炉水位控制不当,可见锅炉水位控制在锅炉设备控制系统中的重要作用。维持锅炉水位在规定的范围内,是锅炉安全运行的必要保证,是正常生产运行的主要指标之一。水位太高,会影响分离器的效果,使汽包出口的饱和蒸汽带水增多,蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击,引起轴封破损,叶片断裂等事故。水位太低,则可能造成水的快速蒸发,汽水自然循环破坏,局部水冷管壁被烧坏,严重时造成爆炸事故。因此,锅炉水位必须严加控制。随着锅炉容量的扩大和对水位控制参数的改进提出了更高的要求。锅炉容量的增加,锅炉负荷变化对水位的影响加剧。另外,为了提高锅炉的工作压力,供水阀门和供水管网系统相对复杂,控制阀的流量特性更难以满足控制系统的要求。因此,随着汽包锅炉向着大容量、高参数的发展,供水系统具有自动控制是必不可少的,它可以保证液位控制的精度,保证锅炉的安全可靠运行,同时也大大降低了工作人员的工作强度,减少了人为因素的影响。从经济和实际的考虑,我们使用计算机来控制锅炉汽包水位。如果能够实现水位自动控制,可以大大减少人力资源,同时大大提高了锅炉的可靠性。

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