系统及设计第章课程设计的方案论证概述本次课设为基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计，任务是冷物料通过热交换器用热水工业废水和蒸汽对其进行加热，工艺要求出口温度为。当用热水加热不能满足出口温度要求时，则在同时使用蒸气加热。要求测量范围在控制温度最大偏差。运用仿真观察出口温度是否满足设计要求。系统对象特性分析本次设计主要是在生产过程中，冷物料通过热交换器用热水工业废水和蒸汽对其进行加热。被控对象是换热器出口温度。控制对象是蒸汽阀和热水工业废水阀。通过运算对被控对象进行温度控制。应用场合换热器是化工石油能源等各工业中应用相当广泛的单元设备之，在多种化工厂应用非常广泛是目前节省热能的主要工业手段。系统功能介绍本系统的功能是利用蒸汽和工业废水对换热器进行温度转换，使热能应用到其他地方，以节省热能。本系统采用两种变量来控制换热器出口温度，使系统更加节能，更加经济。系统方案论证方案利用两个单回路控制系统分别控制蒸汽和工业废水，对换热器进行换热，保证出口温度始终保持在，即满足设计要求。该方案优点是控制简单，有良好的经济性，执行起来方便。缺点是两个变量之间没有联系，而且相对来讲浪费能源，不能保证最节约的形式。该方案总体框图如图所示。基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计图单回路控制系统方案二利用分程控制系统控制废水和蒸汽的换热器控制，通过个控制器来控制两个阀门，个阀门控制蒸汽流量，另个阀门控制热水工业废水流量，通过协调作用来保证换热器出口温度保持在，该方案的优点是，通过个控制器完成两个控制变量的相互协调可以再利用算法减小偏差，更加节省物料。该设计方案的缺点是分程控制的实现相对单回路而言比较复杂，执行起来不容易。分程控制总体结构框图如下图所示。图分程控制系统确定设计方案分程控制系统是由单回路控制系统演变过来的，具有个控制器可以控制多个阀门的控制系统，在实际生产中有只控制器的输出信号分段分别去带动两个或两个以上的控制阀作用，每个控制阀仅在控制器输出信号整个范围的段信号内工作的控制方式称为分程控制。根据两个方案的比较以及设计要求，本次设计采用方案二。方案二可以对两个变量进行协调控制，效果会比两个互相没有联系的单回路控制要好。在本设计系统中，温度控制器采用反作用方式，即当换热器出口温度低于要基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计求温度时控制器对两个阀的开度加大，因此蒸汽阀和热水阀都选用气开的形式，工作信号范围在阀为，阀为范围内，阀开，阀关，节省蒸汽。当换热器出口温度下降时温度控制器输出气压信号增强，当气压信号到时，阀全开阀打开来保持出口温度。系统组成总体结构系统的组成总体结构图如下图所示。图总体结构图基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计第章各种装方便等优点。广泛应用于精确控制气体液体等介质，气动调节阀的工艺参数如压力流量温度液位保持在给定值。特别适用于允许泄漏量小阀前后压差不大的工作场合。参数如下所示。公称通径阀体内型直通式，角式执行机构气动执行机构基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计阀作用形式气开式气关式流量特性快开线性等百分百类型型表系列气动调节阀实物图如下图所示。图系列气动调节阀控制器的选择设计本次设计采用通用型温度控制器，型号为温度控制器，该表采用标准协议模式，无须制作驱动程序，通用性极好。该表具有多类型输入功能，台仪表可以配接不同的输入信号热电偶热电阻线性电压线性电流线性电阻,大大减少了备表的数量。可与各类传感器变送器配合使用，实现对温度压力液位流量等物理量的测量和显示，并配合各种执行机构，对电加热设备和电磁电动阀门进行调节和控制。技术参数如下所示供电电压测量控制范围温度精度湿度精度参数设置上限值温度湿度下限值温度湿度传感器误差修正温度湿度显示方式各三位数码管显示，位小数响应速度典型值基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计负载继电器输出容量阻性负载时二路有源输出体积实物图如下图所示。图控制算法比例控制规律是种最基本的控制规律，其适用范围很广。在般情况下控制质量较高，但有余差。此外，当过程惯性时延较大时，由于纯比例作用在起始段动作不够灵敏，因而超调量较大，同时加长了过渡过程时间，于是纯比例作用的应用受到了限制。对于过程控制通道容量较大，纯时延较小，负荷变化不大，工艺要求又不太高的场合，可选用比例控制作用。比例积分控制规律，由于引入积分作用能消除余差，所以当过程容量较小，负荷变化较大，工艺要求无余差时，采用比例积分控制规律可以获得较好的控制质量。但是当过程控制通道的纯时延和容量时延都较大时，由于积分作用容易引起较大的超调，可能出现持续振荡，所以要尽可能避免用比例积分控制规律，不然会降低控制质量。通常对管道内的流量或压力控制，采用比例积分作用其效果甚好，所以应用较多。基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计第章系统仿真或模拟调试经过仿真，本设计的分程系统结构图如下图所示。图分程结构仿真图相应的设定值如下图所示。图参数设定基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计仿真波形图如下图所示。图无扰动仿真图当加入干扰时分程结构如下图所示图分程结构仿真图带有干扰的仿真图如下图所示。图加干扰后的仿真图基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,汽的换热器温度控制系统设计论文,换热器温度控制系统设计论文,器温度控制系统设计论文,度控制系统设计论文,制系统设计论文,统设计论文,计论文,换热站控制系统设计,交通灯控制系统设计,控制系统设计,温度控制系统设计,机械手控制系统设计,控制系统设计,电气控制系统设计,电梯控制系统设计,水温控制系统设计,液压控制系统及设计第章课程设计总结本次课程设计是基于工业废水和蒸汽的换热器控制系统，采用分程控制系统来通过个控制器实现控制工业废水和蒸汽两个变量，经过温度变送器对换热器出口温度进行测量监视，利用温度控制器进行调节之后把信号给阀门定位器在作用到阀门上，来保证出口温度时刻满足设计要求，阀门采用气开的形式可以满足当换热器出口温度低于时，热水阀门逐渐开大，使其温度上升，当热水阀门开到最大时仍然不能满换热器出口温度达到时，此时蒸汽阀开始打开，并以线性的形式来控制换热器的出口温度，因此控制器控制的两个阀门都是气开式，并且控制器起到反作用调节，最后本设计通过进行仿真，经过计算，得到出口温度的稳定控制，换热器在现实生产生活中应用非常广泛，那么怎样以最经济最节能的形式进行换热就成为当今换热技术的重要课题，本次采用分程控制的最大优点就是废水和蒸汽之间相互协调共同控制换热器出口温度，这样就能节省蒸汽流量，从而能节省能源。基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计论文,和蒸汽