【18页】毕业论文：机械设计制造及其自动化研究在线

因此对于停留时间短负荷变动较大的情况，这样的系统不能适应，水位不能保证。

然而对于小型锅炉，由于水在汽包中的停留时间较长，在蒸汽负荷变化时，假水位的现象并不显著，配上些联锁报警装置，也可以保证安全操作，故采用这种单冲量控制系统尚能满足生产要求。

双冲量控制系统在汽包水位的控制中，最主要的扰动是蒸汽负荷的变化。

如果根据蒸汽流量来进行校正，不仅可以补偿虚有些工艺变量直接表现生产过程，对产品的数量与质量起着决定性的作用通信系统传真机此外，对于不同主功能的加工机构，其运动方式不同，也构成不同用途的机械。

例如，金属切削机床是根据工件与刀具相对运动产生切削作用的原理进行工作的。

因此，工件与刀具的运动方式不同，便产生不同用途的机床。

所以说机械自动化的发展空间非常广阔，具有极大的想向空间，需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新，设计制造出流的自动化产品。

第三章机械自动化系统在化工生产中的应第三章机械自动化系统在化工生产中的应用生产过程中，对各个工艺过程的物理量或工艺变量有着定的控制要求。

自动化的发展空间非常广阔，具有极大的想向空间，需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新，设计制造出因此，工件与刀具的运动方式不同，便产生不同用途的机床。

所以说机械部分内容简介信息信息材料加工或处理机交通运输机自动化仓库包装机动力机械机械或流体传动机械或流体储能器储存器录像机电子计算机仪表通信系统传真机此外，对于不同主功能的加工机构，其运动方式不同，也构成不同用途的机械。

例如，金属切削机床是根据工件与刀具相对运动产生切削作用的原理进行工作的。

因此，工件与刀具的运动方式不同，便产生不同用途的机床。

所以说机械自动化的发展空间非常广阔，具有极大的想向空间，需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新，设计制造出流的自动化产品。

第三章机械自动化系统在化工生产中的应用生产过程中，对各个工艺过程的物理量或工艺变量有着定的控制要求。

有些工艺变量直接表现生产过程，对产品的数量与质量起着决定性的作用。

例如，精馏塔的塔顶或塔釜温度，般在操作压力不变的情况下必须保持定，才能得到合格的产品加热炉出口温度的波动不能超过允许范围，否则将影响后工段的效果化学反应器的反应温度必须保持平稳，才能使效率达到指标。

有些工艺变量虽不直接地影响产品的质量和数量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。

锅炉汽包水位控制方面的研究锅炉汽包是生产蒸汽的设备，几乎是工业生产不可缺少的设备，保持锅炉汽包的液位高度在规定范围内是非常重要的，若水位过低，则会影响产气量，且锅炉易烧干而发生事故若水位过高，生产蒸汽含水量高，会影响蒸汽质量。

这些都是危险的，因此对汽包的液位严加控制是保证锅炉正常生产必不可少的措施，单冲量控制系统汽包水位控制手段是控制给水，基于这原理，可构成如图所示的单冲量控制系统。

蒸汽给水省煤器汽包图汽包单冲量控制系统这里的冲量词是指变量，单冲量即汽包水位。

这种控制系统典行的简单控制系统。

当蒸汽负荷突然大幅度增加时，由于假水位现象，控制器不但不能开大给水阀来增加给水量，以维持锅炉的物料平衡，而是关小控制阀的开度，减小给水量。

等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而减小，将使水位严重下降，波动很历害，严重时气包水位降到危险程度以至发生事故。

因此对于停留时间短负荷变动较大的情况，这样的系统不能适应，水位不能保证。

然而对于小型锅炉，由于水在汽包中的停留时间较长，在蒸汽负荷变化时，假水位的现象并不显著，配上些联锁报警装置，也可以保证安全操作，故采用这种单冲量控制系统尚能满足生产要求。

双冲量控制系统在汽包水位的控制中，最主要的扰动是蒸汽负荷的变化。

如果根据蒸汽流量来进行校正，不仅可以补偿虚假水位所引起的误动作，而且使给水位控制阀的动作十分及时，从而减少水位波动，改善控制品质。

将蒸汽流量信号引入，就购入了双冲量控制系统，如图所示。

从本质上看，双冲量控制系统是个前馈蒸汽流量控制加单回路反馈控制的复合控制系统。

这里的前馈仅为静态前馈，若需要考虑两条通道在动态上的差异，需引入动态补偿环节。

双冲量控制原理图汽包给水蒸汽省煤器双冲量控制方框图图汽包双冲量原理图及方框图图所示的连接方式中，加法器的输出是式中液位控制器的输出蒸汽流量变送器般经开方器的输出初始偏置值加法器系数。

的设置般取，的值应考虑到静态前馈补偿，可现场凑试，也可经理论推导得出。

设置的目的是使其在正常负荷下，控制器和加法器的的输出都有个比较适中的数值。

最好在正常负荷下，和项接近而相互抵消。

三冲量控制系统双冲量控制系统还有两个弱点控制阀的工作特性不定能成为线性特性，这样要做到静态补偿就比较困难同时，对于给水系统的扰动仍不能克服。

为此可再将给水流量信号引入，构成三冲量控制系统。

三冲量控制系统的实施方案较多，如图所示为其中的典型控制方案之。

汽包蒸汽给水省煤器图汽包三冲量控制系统从该图可以看出，这是前馈控制与串级控制组成的复合控制系统。

其中，汽包水位是主冲量主变量，蒸汽，给水流量为辅助冲量。

在汽包停留时间较短虚假水位严重时，需引入蒸汽流量信号的微分作用。

这种微分信号应是负微分作用，以避免由于负荷突然增加和减少时，水位偏离设定值过高或过低而造成锅炉停车。

如图所示，为三冲量控制系统的方框图，加法器的运算关系与双冲量控制时相同，各系数设置如下系数通常可取或稍小于的数值若采用气开阀取正值，的值可按物料平衡关系进行计算的设置和取值仍与双冲量控制系统相同。

图汽包三冲量系统方框图在三冲量的控制系统中，水位控制器和流量控制器的参数整定方法与般串级控制系统相同。

在有些装置中，采用了比较简单的三冲量控制系统，只用台控制器及台加法器，加法器可接在控制器之前，如图所示也可接在控制器之后，如图所示给水蒸汽水位正作用气关阀给水蒸汽水位气关阀正作用图汽包三冲量控制系统的简化接法图中加法器的正负号是针对采用气关阀及正作用控制器的情况。

图接法的优点是使用仪表最少，只要台多通道的控制器即可实现。

但如果系数设置不能确保短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身与设备事故，显著提高设备的使用安全性，机械自动化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性。

故障率降低，寿命得到了延长。

调整和维修方便，使用性能改善机械自动化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。

这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件和零件。

对于具有存储功能的机械自动化主品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，给定个代码信号输入即可按指定的预定程序进行自动工作。

机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

由于机械自动化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化，并且方便简单。

机械自动化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥，系统可重复实现全部动作。

高级的机械自动化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动化最优化操作。

具有复合功能，适用面广机械自动化产品跳出机电产品单技术单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。

机械自动化产品般具有自动化控制自动补偿自动校验自动调节自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求，应变能力较强。

改善劳动条件，有利于自动化生产机械自动化产品自动化程度高，是知识密集型和技术密集型产品，是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径，可以加速工厂自动化办公自动化农业自动化交通自动化甚至是家庭自动化，从而可促进我国四个现代化的实现。

节约能源，减少耗材节约次和二次能源是国家的战略目标，也是用户十分关心的问题，机械自动化产品通过采用低能耗驱动机构，最佳的调节控制，以提高设备的能源利用率，可达到明显的节能效果。

同时，由于多种学科的交叉融合，机械自动化系统的许多功能方面从机械系统转移到微电子计算机系统，另方面从硬件系统转移到软件系统，从而使得机械自动化产品系统朝着轻小型方向发展，减少了材料消耗。

所以，无论是生产部门还是使用单位，机械自动化技术和产品的应用，都会带来显著的社会和经济效益。

正因为如此，世界各国，首先是日本美国欧洲各国都在大力发展和推动机械自动化技术。

第五章机械设计制造及其自动化的发展方向我国从世纪年代初才开始这方面的工作研究和应用，研究机构及些大中型企业对这技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了定的成果。

但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。

任何门科学都是由基础理论技术和工程系统组成的完善体系。

机械自动化在技术和工程系统方面已有很大的发展，但基础理论方面尚在发展中，还很不完备，所以今后的发展方向是机电体化机电体化就是机械自动化的发展和延伸，传统的机械产品只有向机电体化方向发展，才是机械工业发展的唯出路。

智能化智能化是世纪机械自动化技术发展的个重要发展方向。

这里所说的智能化是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能运筹学计算机科学模糊数学心里学生理学和混饨动力学等新思想新方法模拟人类智能，使它具有判断推理逻辑思维自主决策等能力，以求得更高的控制目标。

诚然，使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

模块化模块化是项重要而又艰巨的工程。

由于机械自动化产品种类和生产