锅炉汽包液位、压力控制系统课程设计.docx

过程控制仪表课程设计 题目：锅炉汽包液位、压力控制系统1锅炉压力控制系统设计21.1压力控制系统简介21.2锅炉压力控制的原理22 锅炉汽包压力控制系统设计方案32.1锅炉汽包压力控制方案32.2锅炉压力控制仪表选型3（1）DBY-120压力变送器3(2)DXZ-110型单针指示仪4（3）DTL-221型调节器用途5（4）DKZ-410型电动执行器6（5）伺服放大器FC72.3锅炉汽包压力控制系统选型表72.4锅炉压力控制系统原理图82.5配接说明书83锅炉液位控制系统设计93.1液位系统控制简介93.2锅炉汽包液位控制系统设计原理94锅炉汽包液位控制系统设计方案94.1锅炉汽包液位控制方案94.2锅炉液位控制系统仪表选型9（1）DBF-444(1)型差压液位变送器9（2）DXZ-110型单针指示仪10（3） DTL-221型调节器11（4）DTL-221型调节器用途11（4）DKZ-410型电动执行器124.3锅炉汽包液位选型表1344锅炉液位控制系统原理电路图：134.锅炉汽包液位控制原理电路配接说明如下145.参考文献14锅炉汽包液位、压力控制系统简介 本实验主要研究工业锅炉汽包压力，液位的控制系统设计。1锅炉压力控制系统设计1.1压力控制系统简介:要控制汽包中的蒸汽压力恒定，就必须对压力进行实时监测，实时控制阀的开度，使其保持在设定的范围之内。首先将锅炉汽包中的蒸汽压力（0100KPa）通过压力变送器，转换为标准统一的电流信号(010mA)，然后将其输入到电动调节器的信号测量端，并与调节器的给定电流值进行偏差计算，然后进行PID运算，调节器输出与偏差值相对应的统一的标准电流信号（010mA），输入到电动执行器，调节蒸汽阀门的开度，有效地控制了锅炉汽包中蒸汽压力的恒定。1.2锅炉压力控制的原理锅炉汽包压力控制原理框图如图1.1所示： 图1.1锅炉汽包压力控制原理框图2 锅炉汽包压力控制系统设计方案2.1锅炉汽包压力控制方案 锅炉汽包压力控制实验中，选用DDZ-II型组合仪表。首先用压力变送器检测汽包中的压力，转换成标准电流信号（010mA），同时把输出信号接到显示仪表上，并将显示仪表相应的输出电流接到调节器的测量信号端。用恒流给定器给调节器进行外给定，将调节器的输出电流接到FC伺服放大器，最后接到执行器上。2.2锅炉压力控制仪表选型（1）DBY-120压力变送器用途：用于连续测量气体、蒸汽、液体等介质的压力、绝对压力及负压，并将被测参数转换成010nADC统一信号输出。法兰压力变送器以法兰结构形式与被测对象连接，可用以连续测量一般流体，高粘性、腐蚀性及沉淀性易结晶流体的压力。技术参数输入范围：01MPa输出信号：010mADC负载电阻：01.5K接线端子图2.1 DBY-120型压力变送器接线图表2.1 DBY-120端子接线表1（+）输出电流010mA 3（+）输入220ADC2（）4（-）(2)DXZ-110型单针指示仪Z-110图2.2 DXZ-110型单针指示仪接线图表2.2 DXZ-110端子接线表1（+）输入电流010mA 3（+）2（）4（-）（3）DTL-221型调节器用途：在自动调节系统中实现对被调参数的比例、积分、微分调节规律。技术参数输入信号：010mA DC输出信号：010mA DC负载电阻：03千欧电源：220V AC接线端子图图2.3 DTL接线图表2.3 DTL 端子接线表接线端子 图2.4 DKZ-410的端子接线图表2.4 DKZ-410的端子接线说明表端子.DKZ-410端子.DKZ-4100端子.DKZ-410端子.DKZ-4101（+）位置发送器3电机8电机7、14220VAC2（-）496、1312接地510（5）伺服放大器FC 图2.5 伺服放大器FC的端子接线图表2.5 FC的端子接线说明表端子FC端子FC端子FC端子FC1(+)输入通道一5（+）输入通道三11电机 输出16保护开关2(-)6（-）1217（+）220VAC3(+)输入通道二7（+）输出通道13保护开关18接地4(-)8（-）1419（-）220VAC9电机10电机1520（+）表2.6 锅炉汽包压力选型表压力变送器DBY-120沈阳自动化仪表厂显示仪表DXZ-110上海自动化仪表一厂给定单元DGA-2000北京仪表厂调节器DTL-221天津自动化仪表厂执行器DKZ-410沈阳第三仪表厂私服放大器FC沈阳第三仪表厂压力变送器DBY-110的1脚接DXZ 1脚,2脚接DTL-221 2脚；3脚接220v，4脚接地。(2)执行器DKZ-410 1脚接FC7脚；2脚接FC8脚；3、4、5脚接FC9、10脚； 6脚、12脚、13脚接地；7、14脚接220V；8、9、10接FC11、12脚。(3)调节器DTL-221的13脚接伺服放大器FC的2脚，伺服放大器FC的2脚接调节器DTZ-211的13脚；伺服放大器FC的7脚接执行器DKZ-410的1脚，伺服放大器FC的8脚接执行器DKZ-410的2脚；伺服放大器FC的9,10脚和执行机构DKZ-410的3,4,5脚相连；伺服放大器FC的11,12脚和执行器DKZ-410的8,9,10脚相连； (4)伺服放大器FC的17,20脚接220V AC的正极，19脚接负端，18脚接地；执行器DKZ-410的7,14脚接220VAC的正极，6，13脚接负端，12脚接地。3.1液位系统控制简介：本实验的目的是控制锅炉汽包中的液位恒定，液位压力（0250KPa）变化量通过液位差压变送器转化为标准统一的电流信号（010mA）。然后与给定电流信号进行偏差计算，调节器将偏差信号进行PID运算，调节器将偏差电流转化后的电流信号输入到执行器，调节锅炉汽包给水阀门的开度，从而有效地控制了锅炉液位保持恒定。 图3锅炉汽包液位控制原理框图4锅炉汽包液位控制系统设计方案4.1锅炉汽包液位控制方案 锅炉汽包液位控制采用DDZ-型组合仪表，锅炉汽包中的液位首先通过液位差压变送器，将其转化为标准的电流信号(010mA),同时把输出的电流信号接到显示单元，然后把显示单元的信号作为调节器的测量信号，同时通过恒流源给调节器进行外给定。最后将调节器的输出信号接到FC伺服电机进行信号放大，最后接到执行器上。 端子接线图表4.1 端子接线说明表DXZ-110型单针指示仪Z-110图4.2 DXZ-110型单针指示仪接线图表4.2 DXZ-110端子接线表1（+）输入电流010mA 3（+）2（）4（-）（3） DTL-221型调节器（4）DTL-221型调节器用途：在自动调节系统中实现对被调参数的比例、积分、微分调节规律。技术参数输入信号：010mA DC输出信号：010mA DC负载电阻：03千欧电源：220V AC接线端子图图4.3 DTL接线图表4.3 DTL 端子接线表（4）接线端子 图4.4 DKZ-410的端子接线图表4.4 DKZ-410的端子接线说明表端子.DKZ-410端子.DKZ-4100端子.DKZ-410端子.DKZ-4101（+）位置发送器3电机8电机7、14220VAC2（-）496、1312接地5104.3锅炉汽包液位选型表表4.5锅炉汽包压力选型表液位差压变送器DBF-444（1）上海调节器厂显示仪表DXZ-110天津自动化仪表八厂调节器DTL-221西安仪表厂电动执行器DKZ-410大连第三仪表厂伺服放大器FC大连第三仪表厂图4.54.锅炉汽包液位控制原理电路配接说明如下：（1）液位差压变送器DBF-444(1)的1脚接显示仪表DXZ-110的1脚，显示仪表DXZ-110的2脚接调节器DTL-221的1脚，调节器DTL-221的2脚接液位差压变送器DBF-444(1)的2脚；液位差压变送器DBF-444(1)的3脚接220VAC；( 2)调节器DTL-221的11脚接伺服放大器FC的1脚，伺服放大器FC的2脚接调节器DTL-221的13脚；伺服放大器FC的7脚接执行器DKZ-110的1脚，伺服放大器FC的8脚接电动执行器DKZ-510的2脚；伺服放大器FC的9,10脚和执行器DKZ-510的3,4,5脚相连；伺服放大器FC的11,12脚和执行器DKZ-510的8,9,10脚相连；（3）伺服放大器FC的17,20脚接220V AC的正极，19脚接负端，18脚接地；执行器DKZ-310的7,14脚接220VAC的正极，6，13脚接负端，12脚接地。5.参考文献：1 张井岗主编 . 过程控制与自动化仪表 . 北京：北京大学出版社，2007年2 于海生等编 . 微型计算机控制技术 . 北京：清华大学出版社，2002年3 周泽魁主编 . 控制仪表与计算机控制装置 . 北京：化学工业出版社，2006年4 林德杰编 . 过程控制仪表及控制系统 . 北京：机械工业出版社，2009年