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1、锅炉汽包水位控制系统设计课程设计XX高校课程设计（论文）任务书 专业班级： 自动化 学生姓名： 指导老师（签名）： 一、课程设计（论文）题目 锅炉汽包液位限制 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 本次课程设计是自动化专业学生在学习了计算机限制技术与系统和过程限制及仪表两门专业必修课程及单片机原理与应用、可编程限制器等相关专业选修课程之后进行的一次全面的综合训练，其主要目的是加深学生对计算机限制技术相关理论和学问的理解，进一步熟识计算机限制系统工程设计的基本理论、方法和技能；驾驭工程应用的基本内容和要求，整合各专业课程的理论学问和方法，做到理论联系实际；培育学生分析问题、解决问题的实力和独立完
2、成系统设计的实力，并按要求编写相关的设计说明书、技术文档和总结报告等。三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，限制量阶跃改变。试依据试验数据设计一个超调量的无差限制系统。时间/min 0 5 10 15 20 25 被控量 0.650 0.651 0.652 0.668 0.735 0.817 时间/min 30 35 40 45 50 55 被控量 0.881 0.979 1.075 1.151 1.213 1.239 时间/min 60 65 70 75 80 85 被控量 1.262 1.311 1.3
3、29 1.338 1.350 1.351 详细要求如下： （1） 依据试验数据选择肯定的辨识方法建立对象的数学模型； （2） 依据辨识结果设计符合要求的限制系统（限制系统原理图、限制规律选择等）； （3） 依据设计方案选择相应的限制仪表； 对设计的限制系统进行仿真，整定运行参数。（4）撰写课程设计报告一份，要求字数30005000字。四、应收集的资料及主要参考文献： 1王再英等.过程限制系统与仪表.机械工业出版社,2006 2潘新民,王燕芳.微型计算机限制技术.高等教化出版社,2001 3王锦标.计算机限制系统.清华高校出版社,2008 五、审核批准看法 教研室主任（签字） 摘 要 锅炉是典型
4、的困难热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术缘由，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模与限制问题始终是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉平安、稳定运行的重要指标，保证水位限制在给定范围内，对于高蒸汽品质、削减设备损耗和运行损耗、确保整个网络平安运行具有要意义。锅炉汽包水位高度，是确保平安生产和供应优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包涵积相对变小，水位改变速度很快，稍不留意就简单造成汽包满水或者烧成干锅。在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是特别危急的，这是因为水位
5、过低，就会影响自然循环的正常进行，严峻时会使个别上水管形成自由水面，产生流淌停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。无论满水或缺水都会造成事故，因此，必需严格限制水位在规定范围之内。维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机平安运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一。水位过高，会影响汽包内汽水分别效果，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。同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严峻时会造成爆炸事故。这些后果都是
6、非常严峻的。随着锅炉容量的增加，水位改变速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位实现自动调整提出了迫切的要求。汽包水位的限制是锅炉限制的一个难点，目前，对汽包水位限制大多采纳常规PID限制方式，传统的常规PID限制方式是依据限制对象的数学模型建立，由于锅炉水位系统存在非线性、不确定性时滞和负荷干扰、非最小相位特征等，其精确的数学模型往往无法获得而且常规PID限制的参数是固定不变的，难以适应各种扰动及对象改变，其限制效果往往难以满意要求，限制效果不志向。 关键词：冲量，汽包水位限制，PID限制，仿真 书目 1 绪论 1 1.1锅炉的工作过程简介 1 1.2锅炉汽包水位自动限制的意义 2
7、1.3锅炉液位限制的难点 2 2. 汽包锅炉水位限制系统的设计 3 2.1概述 3 2.2单冲量限制系统 3 2.3双冲量限制系统 4 2.4三冲量限制系统 5 2.4.1单级三冲量限制系统5 2.4.2串级三冲量限制系统6 3. 锅炉汽包水位的动态特性的数学建模 7 3.1给水流量作用下的动态特性 7 3.2 蒸汽流量扰动下的动态特性 8 3.3 依据所给数据进行曲线拟合 9 3.3.1相关MATLAB程序及结果9 3.3.2限制变量的确定 10 3.4串级三冲量的框图 10 4. 硬件选择12 4.1流量传感器选择 12 4.2水位传感器选择 12 4.3电机的选择 12 4.4接触器的选
8、择 13 4.5阀的开闭选择形式 13 5. PID参数的整定和SIMULINK仿真 13 5.1串级三冲量仿真电路图的搭建 13 5.2串级三冲量PID参数的整定 14 5.3仿真分析 15 总结. 16 参考文献. 17 1 绪论 1.1锅炉的工作过程简介 锅炉是工业过程中不行缺少的动力设备，锅炉的任务是依据外界负荷的改变，输送肯定质量(汽压、汽温)和相应数量的蒸汽。它所产生的蒸汽不仅能够为蒸馏、化学反应、干燥等过程供应热源，而且还可以作为风机、压缩机、泵类驱动透平的动力源。 锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的。“锅”就是锅炉的汽水系统，如图所示。由省煤器3、汽包4、下降管8、过热器5、上
9、升管7、给水调整阀2、给水母管1及蒸汽母管6等组成。锅炉的给水用给水泵打入省煤器，在省煤器中，水汲取烟气的热量，使温度上升到本身压力下的沸点，成为饱和水然后引入汽包。汽包中的水经下降管进入锅炉底部的下联箱，又经炉膛四周的水冷壁进入上联箱，随即又回入汽包。水在水冷壁管中汲取炉内火焰干脆辐射的热，在温度不变的状况下，一部分蒸发成蒸汽，成为汽水混合物。汽水混合物在汽包中分别成水和汽，水和给水一起再进入下降管参与循环，汽则由汽包顶部的管子引往过热器，蒸汽在过热器中吸热、升温达到规定温度，成为合格蒸汽送入蒸汽母管。 图1.1 锅炉的汽水系统 “炉”就是锅炉的燃烧系统，由炉膜、烟道、喷燃器、空气预热器等组
10、成。锅炉燃料燃烧所需的空气由送风机送入，通过空气预热器，在空气预热器中汲取烟气热量，成为热空气后，与燃料按肯定的比例进入炉膛燃烧，生成的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽。然后经过过热器，形成肯定的过热蒸汽，汇合到蒸汽母管。具有肯定压力的过热蒸汽，经过负荷设备调整阀供负荷设备运用。与此同时，燃烧过程中产生的烟气，其中含有大量余热，除了将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还预热锅炉给水和空气，最终经烟囱排入大气。 1.2锅炉汽包水位自动限制的意义 锅炉汽包水位自动调整的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量，并维持汽包中的水位在工艺允许的范围内。维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机平安运行的必要条件，也是
11、锅炉正常运行的主要指标之一。水位过高，会影响汽包内汽水分别效果，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。同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严峻时会造成爆炸事故。这些后果都是非常严峻的。随着锅炉容量的增加，水位改变速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位实现自动调整提出了迫切的要求。1.3 锅炉液位限制的难点 液位的限制技术是通过限制进水或出水阀门的开度，变更水流量来实现的，而水温的限制是通过调整加热的功
12、率来实现的。锅炉液位的限制是锅炉限制系统较为重要和比较难于限制的一项。由于在锅炉运行过程中存在进水量和出水量的改变，所以很难通过调整PID限制器参数来满意全部的运行条件，获得志向的限制效果。调整过量会导致流量回路动作频繁，从而给下游设备带来了额外的干扰。这样就导致液位限制器通常处于欠调正状态允许液位在肯定范围内波动，以减小出水量的改变。然而，欠调正的PID不能刚好抑制大扰动，这就可能引起锅炉运行的平安问题。另外，液位的波动也会破坏锅炉运行过程的稳定，使得蒸汽输送等不易限制。影响锅炉液位的关键变量有给水流量，蒸汽出口流量和混合燃料的进料量。各变量都有各自不同的扰动。较冷的给水造成相应的纯滞后。蒸
13、汽流出量的突然增加造成了典型的“假水位”现象，使得过程短暂变更了方向，简单产生误操作而导致发生事故。 2 汽包锅炉水位限制系统的设计 2.1概述 汽包水位的限制问题伴随着锅炉的出现而出现，许久以来始终是限制领域的一个典型的难问题。随着限制理论、限制技术和现代限制方法的发展，锅炉自动化限制的水平也在渐渐提高。其间主要经验了上世纪三四十年头单参数仪表限制，四五十年头单元组合仪表综合参数仪表限制，以及六十年头兴起的计算机限制等几个阶段。通常有如下几种方案： (1) 单冲量限制系统。即汽包水位的单回路水位限制系统； (2) 双冲量限制系统。即在单冲量系统的基础上引入了蒸汽流量信号； (3) 三冲量限制
14、系统。是在双冲量系统的基础上再引入给水流量信号而构成。 2.2单冲量限制系统 单冲量水位限制系统以汽包水位作为唯一的限制信号，冲量即变量。水位测量信号经变送器送到水位调整器，调整器依据汽包水位测量值H与给定值H0的偏差，通过执行器去限制给水调整阀以变更给水量，保持汽包水位在允许的范围内。系统框图为图2.1所示。 图2.1单冲量限制系统框图 这种限制系统结构简洁，是典型的单回路定制限制系统。对于水在汽包内的停留时间较长，且负荷又比较稳定，“虚假水位”现象不严峻的状况下，采纳单冲量限制系统，进行PID调整一般就能满意生产要求。 单冲量汽包水位调整的优点是：系统结构简洁，在汽包涵量比较大、水位在受到
15、扰动后的反应速度比较慢、“虚假水位”现象不很严峻的场合，采纳单冲量水位调整时能够满意生产要求。单冲量汽包水位调整存在着一些缺点，主要有： （1）单冲量限制方案只依据水位信号限制给水量，在锅炉负荷改变大，即阶跃扰动很大时，由于锅炉的“虚假水位”现象，例如负荷蒸汽增加时，水位一起先先上升，调整器只依据水位作为限制信号，就去关小阀门削减给水量，这个动作对锅炉流量平衡是错误的，从而在过程一起先就扩大蒸汽流量和给水流量的波动幅度，扩大了进出流量的不平衡。（2）从给水扰动下水位改变的动态特性可以看出，由于给水压力改变等缘由造成给水量改变时，调整器要等到水位改变后才起先动作，而在调整器动作后又要经过一段滞后
16、时间 才能对汽包水位发生影响，因此必将导致汽包水位波动幅度大，过程时间长。2.3双冲量限制系统 在汽包的水位限制中，最主要的扰动是负荷的改变。双冲量限制系统是以锅炉汽包水位测量信号作为主控信号，以蒸汽流量信号作为前馈信号构成的“前馈-反馈”限制系统。系统框图为图2.2所示。 图2.2双冲量限制系统框图 双冲量限制系统的优点是：引入蒸汽流量前馈信号可以消退“虚假水位”所引起的不良影响。当蒸汽量改变时，就有一个给水量与蒸汽量同方向改变的信号，可以削减或抵消由于“虚假水位”现象引起的假水位；引入蒸汽流量前馈信号，能够改善限制系统的静态特性，提高限制质量。双冲量限制系统存在的问题是：对于给水系统的扰动
17、不能干脆补偿，当给水量发生扰动时，要等到汽包水位信号改变时才能通过调整器操作执行调整，滞后时间长，水位波动大。 2.4三冲量限制系统 2.4.1单级三冲量限制系统 三冲量锅炉汽包给水自动限制系统，是以汽包水位H为主限制信号，蒸汽流量D为前馈限制信号，给水流量W为反馈限制信号组成的限制系统。 三冲量限制系统采纳蒸汽量进行前馈限制。当负荷（蒸汽流量）突然发生改变，蒸汽流量信号能使给水调整阀一起先就向正方向移动，即当蒸汽流量增加时，给水调整阀开大，抵消了由于“虚假水位”引起的方向误动作。如给水流量削减，调整器马上依据给水流量削减的信号，开大给水阀，从而使给水量保持不变。另外，给水流量信号也是调整器动
18、作后的反馈信号，能使调整器及早知道限制的效果，所以运用三冲量限制系统，能使调整器动作加快，还可以避开调解过量，削减水位波动，防止失控。系统框图为图2.3所示。图2.3单级三冲量限制系统框图 从系统框图可以看出，单级三冲量限制系统有两个闭合回路：一个是由给水流量W、给水变送器、调整器和调整阀组成的内回路；另一个是由汽包水位对象和内回路构成的主回路。蒸汽流量D及其蒸汽变送器未包含在这两个闭合回路之内。但它的引入可以改善限制质量，且不影响闭合回路工作的稳定性。所以三冲量限制的实质是前馈加反馈的限制系统。单级三冲量限制系统具有如下优点：相对单冲量和双冲量限制系统，其限制品质最好，能有效地满意系统对快速
19、性、稳定性、精确性的要求，能有效地避开“虚假水位”现象。与单冲量和双冲量相比，最大的不足是，系统成本高，系统困难，不简单整定。2.4.2串级三冲量限制系统 随着生产过程向着大型、连续和强化的方向发展，对操作的要求更加严格，参数间相互关系更加困难，对限制的精度和功能提出新的要求。为此，须要在单回路的基础上，实行其它措施，组成困难限制系统。如图所示的三冲量串级限制系统框图中，主调整器接受水位信号作为主控信号和蒸汽流量信号去限制副调整器的给水设定值，副调整器除了接受主调整器的设定信号外，还接受给水流量信号。蒸汽流量信号作为前馈信号对给水流量进行前馈限制，当蒸汽负荷突然发生改变时，蒸汽流量信号使给水调
20、整阀马上向正确的方向移动，即当蒸汽流量增加时，给水调整阀开大，从而抵消了由于虚假水位引起的反向作用，因此削减了水位和给水流量的波动幅度。给水流量信号作为调整阀动作后的反馈信号，能使调整器及早知道限制的效果，做出相应的调整。系统框图为图2.4所示。 图2.4串级三冲量限制系统框图 在实际应用中，由于选定的限制阀门不一样，串级三冲量作为限制系统的设计也就不一样。 3.锅炉汽包水位的动态特性的数学建模 3.1给水流量作用下的动态特性 在给水流量突然增加的瞬间，锅炉的蒸发量还未变更，给水流量大于蒸发量，但水位一起先并不马上增加，这是因为温度较低的给水进入省煤器及水循环系统的流量增加了，从原有的饱和汽水
21、混合物中吸取了一部分热量，使水面下的汽泡容积有所削减。事实上也就是因为给水温度远低于省煤器的温度，即给水有肯定的过冷度，水进入省煤器后，使一部分汽变成了水，特殊是沸腾式省煤器，给水减轻了省煤器内的沸腾度，省煤器内汽泡总容积削减，因此，进入省煤器内的水首先用来填补省煤器中因汽泡破灭容积削减而降低的水位，经过一段拖延甚至水位下降后，才能因给水不断从省煤器进入汽包而使水位上升。在此过程中，负荷还未改变，汽包中水仍在蒸发，因此水位也有下降趋势。由H曲线可以清晰地看出给水被控对象内扰的特点是：给水扰动刚刚加入时，由于给水的过冷度影响，水位H的改变很慢，经过一段时间之后其改变速度才渐渐增加，最终变为按肯定
22、速度直线上升，这时就是物质不平衡在起主要作用了，假如给水量和蒸汽量不能平衡，水位就不能确定。下面简洁介绍一下水位在给水扰动下的传递函数。 依据物料不平衡和热平衡的关系，锅炉汽包水位调整对象的动态特性方程经推导，可简化成： （3.1） 式中：h为汽包水位的高度； 为给水流量项的时间常数； 为蒸汽流量项的时间常数； 为蒸汽流量项的放大倍数； 、为时间常数。 同时、的式子如下： （3.2） 式中：D为锅炉蒸汽流量； W为锅炉给水流量。 可见，引起汽包水位改变的扰动主要是蒸汽流量（称为外扰动）和给水流量（称为外扰动），因此，在给水流量作用下的汽包水位调整对象的运动方程式可表示为： （3.3） 两边取拉
23、氏变换，结合工程实际忽视较小的，并考虑到汽包水位在较长一段时间里不随给水量的增加而增加。因此，可得到锅炉汽包水位在给水流量作用下的动态数学模型如下： （3.4） 3.2 蒸汽流量扰动下的动态特性 负荷改变时汽包水位的动态特性具有特别的形式：负荷增加时，蒸发量大于给水量，但水位不是下降反而快速上升；负荷突然减小时，水位却先下降，然后快速上升，这就是“虚假水位”现象。虚假水位的改变状况和锅炉的特性有关，燃料突然减小时（如锅炉灭火），“虚假水位”约在24分钟内即达到最低值。在外部负荷突然减小时（如汽轮机甩负荷），“虚假水位”约在20秒内即达到最低值，并且，“虚假水位”达到最低值的时间和负荷达到的最低
24、值的时间基本相同。汽轮机甩负荷扰动下的“虚假水位”现象是相当严峻的，这给组成水位自动调整系统带来了困难。为了维持水位在允许的范围内，运行中应对负荷的一次变动量及负荷改变速度加以限制。 同理，可得到在外扰动下，汽包水位调整对象的动态特性方程为： （3.5） 对上式方程进行拉氏变换，并令、 得到锅炉汽包水位在蒸汽流量作用下的动态数学模型如下： （3.6) 3.3 依据所给数据进行曲线拟合 3.3.1相关MATLAB程序及结果 >> x=0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85; >>y=0.650,0.651,0
25、.652,0.668,0.735,0.817,0.881,0.979,1.057,1.151,1.213,1.239,1.26 2,1.311,1.329,1.338,1.350,1.351 >> figure(1); >> subplot(2,1,1); >> plot(x,y,o); >> aa=polyfit(x,y,5); >> f_x=vpa(poly2sym(aa,x),4) f_x = 5.124e-10*x5 - 3.795e-8*x4 - 7.444e-6*x3 + 0.0007902*x2 - 0.008607*x
26、 + 0.6594 >> x=0:5:85; >> subplot(2,1,2); >> plot(x,polyval(aa,x),r-o); >> axis(0 85 0 1.500) 图3.1 拟合曲线 3.3.2限制变量的确定 通过现场数据的采集和数据的分析处理，最终，可得到锅炉汽包水位在给水流量作用下的动态数学模型为： （3.7） 经过对现场数据的分析和处理，最终可得到锅炉汽包水位在蒸汽流量作用下的动态数学模型为： （3.8） 3.4串级三冲量的框图 给水流量 给定液位 蒸汽流量 给水流量调整器 电机 汽包 给水流量变送器 蒸汽流量变送器
27、 蒸汽管道 液位 液位变送器 变频器 液位调整器 图3.2汽包水位三冲量限制系统框图 图3.3 单级三冲量限制系统框图 从系统框图可以看出，单级三冲量限制系统有两个闭合回路：一个是由给水流量W、给水变送器、调整器和调整阀组成的内回路；另一个是由汽包水位对象和内回路构成的主回路。蒸汽流量D及其蒸汽变送器未包含在这两个闭合回路之内。但它的引入可以改善限制质量，且不影响闭合回路工作的稳定性。所以三冲量限制的实质是前馈加反馈的限制系统。单级三冲量限制系统具有如下优点：相对单冲量和双冲量限制系统，其限制品质最好，能有效地满意系统对快速性、稳定性、精确性的要求，能有效地避开“虚假水位”现象。与单冲量和双冲
28、量相比，最大的不足是，系统成本高，系统困难，不简单整定。4 硬件选择 4.1流量传感器选择 依据限制方案可以知道流量传感器用于测量给水流量和蒸汽流量，这两个信号可以有效地改善限制质量，因此合理的选择流量传感器能够有效的改善整个系统的限制质量。知道所要限制的是35t/h锅炉的汽包水位，即该锅炉正常工作时每小时蒸发35t蒸汽也就是有35t水被蒸发成为蒸汽，水位稳定时供水量为：35 m3/h 。上海正博自动化仪表有限公司生产的LUGB-99型涡街流量计是一种基于卡门涡街原理流体振动式新型流量计，它具有测量范围广、压损小、性能稳定、精确度高和安装、运用便利等优点，广泛应用于封闭工业管道中液体、汽体和蒸
29、汽介质体积和质量流量的测量。 4.2水位传感器选择 由于该设计的目的是限制水位稳定，而整个限制系统的基础是对水位的精确测量，因此水位能否精确测量干脆关系到限制质量的优劣。合理的选择水位传感器在水位限制系统的设计中有关键作用。知道汽包水位应当限制在30010 mm，依据过程限制仪表量程选择原则：仪表量程应当为被测量参数的4/33/2倍。因此所选传感器的最大量程为:400450 mm。而且汽包水位应当限制在30010 mm，因此所选水位传感器的精度应当高于10/450=2.2%FS，因此选择该测量精度才可以满意要求。 4.3电机的选择 电机是锅炉汽包供水的动力设备，电机的精确选型关系到汽包能否精确
30、供水进而影响到汽包水位的稳定。限制的锅炉蒸发量为：35t/h，汽包压力0.5MP，管道直径50mm因此可以对正常工作时电机的功率作如下估算： (4.1) 由计算结果可以知道选用功率为100Kw的三相异步电动机完全可以满意工作要求，由于运用变频调速不必选用绕线型异步电动机，选用鼠笼型电机就可以满意要求。济南华力贝尔机电设备有限公司生产的YJTG三相变频调速电机特地为变频调速设计可以依据技术要求设定其额定电压为380V,额定功率为100kw。4.4接触器的选择 接触器是系统中用到的重要开关设备，接触器的合理选择能保证沟通电动机能够精确刚好的启动、停止。依据分析三相沟通异步电机的最高工作电流是工作于
31、50Hz沟通电压下，其工作电流为： (4.2) 因此依据设计的要求浙江宏立电器有限公司生产的HLC-3X系列空调接触器主要适用于50Hz或60Hz、在AC-7b运用类别额定工作电压为230V或480V时额定电流至40A电路中，适用于起动和限制三相沟通电动机(压缩机)及其它三相负载，选择五套该类型接触器同时带动一台电机可以满意设计要求。 4.5阀的开闭选择形式 关于给水调整阀的气开气关的选择，一般都是从平安角度考虑的，人员平安、生产平安、系统设备平安的须要为首要依据。由于工业生产过程的调整阀绝大部分为气动调整阀，所以要选择调整阀的气开气关方式。 锅炉给水调整阀一般采纳气关式，一旦事故发生，系统失
32、控，供水调整阀处于全开位置，是锅炉不致因给水中断烧坏，避开爆炸等事故的发生。5 PID参数的整定和SIMULINK仿真 5.1串级三冲量仿真电路图的搭建 图5.1 串级三冲量仿真电路图 5.2串级三冲量PID参数的整定 图5.2 主限制器PID 图5.3 副限制器PID 无差限制，在运行300和450处加蒸汽扰动，抗干扰实力好 图5.4 限制图像 5.3仿真分析 主回路是用于校正水位偏差的，副回路的作用则是快速消退内扰，前馈通路用于补偿外扰，克服虚假水位现象。在串级三冲量给水限制系统中给水流量扰动是内扰，串级三冲量给水限制系统中主调整器的任务是校正水位，这比单级三冲量给水限制系统的工作更为合理
33、。前馈限制是将扰动信号经前馈限制器处理后用以消退扰动对被调量的影响，它是按扰动进行的补偿限制，所以前馈限制又叫作“扰动补偿”。由自动限制原理知道，扰动补偿属于开环限制。前馈限制对系统的稳定性无影响，只要原系统是稳定的，施以前馈限制后，系统仍旧稳定。前馈限制只能对于可以测量的扰动作用进行扰动补偿。前馈限制器的结构、参数取决于被限制对象与扰动通道的特性。从仿真效果可知，串级三冲量给水限制系统对各种典型影响因素的干扰均能做出快速反应，具有较高的调整质量和调整精度，能够维持汽包水位的稳定，保障机组的平安稳定运行 总 结 锅炉汽包水位限制的任务是限制给水流量使其与蒸发量保持动态平衡，从而维持汽包水位在工
34、艺允许的范围内，是保证锅炉平安生产运行的必要条件。汽包水位限制系统是限制理论和过程限制技术在实际生产过程中的一个典型应用案例，当前生产现场所应用的限制方法也多是本文所论述的三冲量限制方案。大量的实践证明三冲量限制方案在锅炉汽包水位限制系统中是切实可行的，并且取得了志向的限制效果，满意了限制要求，对于企业提高生产效率、节约资源起到了明显的作用。通过这次过程限制课程设计，我们感受颇深，不仅对书上学习的学问进行了复习与巩固，而且还培育了我独立思索与解决问题的实力。通过将近一周的努力，我最终在规定的时间内完成了任务。是我更加深刻地理解了锅炉液位的三冲量限制，而且将我在众多专业课程上所学到的学问相结合，更进一步提高了我们综合运用学问的实力。通过课程设计将所学到的专业学问联系在一起，我们明白了理论学问的重要性和应用范围的宽广，加深了对专业、对工程设计的理解。让我更加明白了在生产实际中，不能对书面的学问生搬硬套，要详细问题详细分析，才能正确快速的解决问题。另外，还让我懂得了在设计制造的道路上，须要不断地探究与创建，坚持不懈，持之以恒。这次的设计经验让我受益匪浅。Xi安jian筑科技高校课程设计 参考文献 1王再英等.过程限制系统与仪表.机械工业出版社,2006 2潘新民,王燕芳.微型计算机限制技术.高等教化出版社,2001 3王锦标.计算机限制系统.清华高校出版社,2008