防爆電加熱器溫度是主要被控參數

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 防爆電加熱器溫度是工業對象中的主要被控參數之一，在工業企業中如何提高諸如電爐這樣的溫度控制對象的運行性能一直是現場技術人員努力解決的問題。溫度控制對于大型工業控制、制冷和制熱等工程具有廣闊的應用前景。溫度控制系統在國內各行各業的應用雖然已經十分廣泛，但從國內生產的溫度控制器來講，總體發展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進國家相比，仍然有著較大的差距。近幾年來快速發展了多種先進的溫度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神經網絡及遺傳算法控制等。這些控制技術大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產品的質量更好，降低了產品的成本，提高了生產效率。  3  生產過程和工藝流程     當前國內小型加熱器一般分為兩種類型，電加熱式和燃油加熱式。我選用立式盤管燃油式加熱器為例，由燃油供給系統、鼓風系統、燃燒器、加熱管、控制系統等組成。它的工藝流程如下：首先盤管加熱器的受熱面是一組盤管。給水從加熱器的底部進入內盤管，水沿內盤管螺旋上升至加熱器上部，隨即進外盤管，水沿外盤管螺旋下降至加熱器底部。水在內外盤管中受熱，最后從加熱器底部排出同時燃油對加熱器進行加熱，使加熱器達到一定溫度，這樣就可以改變流過加熱器盤管的水的溫度，來控制出水口水溫。 4  分析被控對象特性，建立數學模型     防爆電加熱器對于被控對象的特性，我選擇通過實驗方法應用Matlab軟件仿真出來并建立其數學模型。通過得出的實驗數據確定被控對象的數學模型對于本系統，當系統剛剛啟動，或控制信號中斷時，此時無控制信號，應切斷進加熱器的燃料，要求無燃料給加熱器加熱，以免加熱器溫度過高造成事故。同樣當系統有故障時，要求此時加熱器內有水，即開大進水閥，免得由于無水而使得燃料直接給加熱器加熱，而損壞或損毀加熱器。因此在加熱器的控制閥門時，為保證失控狀態下鍋爐的安全：給水閥應選氣關式，而燃料閥應選氣開式。  對于副控制器，當水溫上升時，加熱器內溫度大于設定值為正偏差，控制器輸出要隨著減小，故為反作用。對于主控制器，水溫和加熱器溫度都上升時，因給水閥為氣關型，燃料閥為氣開型，要使兩個變量都下降，兩個閥調節方向一致，故為反作用。 8  控制器設計    控制規律：我所設計的加熱器出口水溫系統屬于連續控制。主參數是生產工藝的主要控制指標，工藝上要求比較嚴格，要求無余差，穩定性好，又因被控對象有滯后環節，所以，主調節器選用PID調節器。而控制副參數是為了提高主參數的控制質量，對副參數的要求一般不嚴格，允許有靜差。因此，副調節器一般選P調節即比例控制器就可以了。    控制參數整定：參數的整定我是在不斷的實驗試湊下完成的，實驗試湊法就是根據控制器各參數對系統性能的影響程度,邊觀察系統的運行,邊修改參數,直到滿意為止。  防爆電加熱器積分系數KI和微分系數KD取零,即取消微分和積分作用,采用純比例控制。將比例系數KP由小到大變化,觀察系統的響應,直至速度快,且有一定范圍的超調為止。如果比例控制系統的靜差達不到設計要求,這時可以加入積分作用。在整定時將積分系數KI由小逐漸增加,積分作用就逐漸增強,觀察輸出會發現,系統的靜差會逐漸減少直至消除。反復試驗幾次,直到消除靜差的速度滿意為止。注意這時的超調量會比原來加大,應適當的降低一點比例系數KP。若使用比例積分(PI)控制器經反復調整仍達不到設計要求,或不穩定,這時應加入微

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