最新22号 方诗豪设计任务书管式加热炉温度温度串级控制系统的设计.doc

PAGE PAGE 1 课程设计任务书 学生姓名： 方诗豪 专业班级： 自动化0804 指导教师： 傅剑 工作单位： 自动化学院 题 目: 管式加热炉温度-温度串级控制系统的设计 初始条件： 管式加热炉是石油工业中重要的设备之一，它的任务是把原油加热到一定的温度，以保证下一道工序的顺利进行。加热炉的工艺过程为：燃料油经雾化后在炉膛中燃烧，被加热油料流过炉膛四周的排管后，就被加热到出口温度。试以温度-温度串级控制控制策略设计过程控制系统，使得管式加热炉出口温度为为70℃，稳态误差±2 要求完成的主要任务: 1、了解管式加热炉工艺设备及其工作流程 2、基于对象特点分析，绘制控制系统方案图 3、确定系统所需检测元件、执行元件、控制器技术参数 4、撰写系统调节原理及调节过程说明书 5、总结课程设计的经验和收获 时间安排 12月19日 12月20日 方案设计 12月21~28日 参数计算、撰写说明书 12月29日 答辩 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 武汉理工大学《调节仪表与过程控制系统》课程设计说明书 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc 前言 PAGEREF _Toc \h 2 HYPERLINK \l _Toc 1设计的目的及意义 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 1.1管式加热炉简介 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 1.2 设计目的及意义 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 2 管式加热炉温度控系统工作原理及控制要求 PAGEREF _Toc \h 6 HYPERLINK \l _Toc 3 总体设计方案 PAGEREF _Toc \h 7 HYPERLINK \l _Toc 3.1 温度—温度串级控制系统 PAGEREF _Toc \h 7 HYPERLINK \l _Toc 3.2 方案特点 PAGEREF _Toc \h 8 HYPERLINK \l _Toc 4 串级控制系统分析 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 4.1 主回路设计 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 4.2 副回路选择 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 4.3 主、副调节器规律选择 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 4.4 主、副调节器正反作用方式确定 PAGEREF _Toc \h 10 HYPERLINK \l _Toc 4.5 控制器软件设计 PAGEREF _Toc \h 10 HYPERLINK \l _Toc 4.6数字PID控制器参数整定 PAGEREF _Toc \h 12 HYPERLINK \l _Toc 5 各仪表的选取及元器件清单 PAGEREF _Toc \h 13 HYPERLINK \l _Toc 5.1 温度检测元件 PAGEREF _Toc \h 13 HYPERLINK \l _Toc 5.2 温度变送器 PAGEREF _Toc \h 14 HYPERLINK \l _Toc 5.3 调节阀 PAGEREF _Toc \h 15 HYPERLINK \l _Toc 5.4 联锁保护 PAGEREF _Toc \h 16 HYPERLINK \l _Toc 6 感受与体会 PAGEREF _Toc \h 17 管式加热炉温度- 温度串级控制系统的设计 前言 ? 自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果，在这方面，以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点： 1、适应于大惯性、大滞后等复杂控制系统的控制。 2、能够适应于受控系统数学模型难以建立的控制系统的控制。 3、能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的控制系统的控制。 4、这些控制系统普