基于单片机的余热锅炉汽包水位控制系统设计_毕业设计说明书.docVIP

PAGE PAGE VI 基于单片机的余热锅炉汽包水位控制系统设计 摘 要 汽包水位是影响余热锅炉安全运行的一个重要参数。汽包水位过高或过低的后果都是非常严重的。因此对汽包水位必须进行严格控制。单片机技术的快速发展使得单片机广泛应用于过程控制领域并极大地提高了控制性能。 本设计从分析影响汽包水位的各种因数出发，提出了采用汽包水位三冲量控制系统方案。按照工程整定的方法，进行了PID参数整定，并以MATLAB为仿真平台进行仿真，仿真结果表明此控制系统具有较高的调节质量和调节精度，能够维持汽包水位的稳定。根据控制要求和所设计的控制方案进行了系统的硬件设计，利用了单片机的编程实现控制算法并进行系统的软件设计，最终完成单片机在余热锅炉汽包水位控制系统中的应用。 关键词：汽包水位 三冲量控制 单片机 PID控制 ABSTRACT Drum water level is an important parameter influencing the safe operation of the surplus energy boiler. The consequences are very serious when the water level is too high or too low. So the drum water level must be strictly controlled. The rapid development of SCM technology makes it widely used in control field and it improves the performance of control greatly. According to the influence of various factors on the drum water level, this design adopts the three impulse control system scheme of drum level. According to the method of engineering tuning, the design adopts the tuning of PID parameters and uses MATLAB as the simulation platform. The simulation results show that this control system has high quality regulation and it can maintain the stability of the drum level. According to the control requirements and the design scheme of the control system, the hardware design was carried out. The software design of the system uses SCM programming control. Finally, we can finish that the drum water level of the surplus energy boiler is controlled based on SCM. Keywords: water level of the steam drum three impulse control SCM PID control 目 录 摘 要 = 1 \* ROMAN I ABSTRACT = 2 \* ROMAN II TOC \o 1-3 \h \z \u 第1章 绪论 h 1 1.1 本设计研究的目的和意义 h 1 1.2 国内外发展情况 h 3 第2章 余热锅炉汽包水位的设计 h 5 2.1 汽包水位控制系统的动态特性分析 h 5 2.1.1 保持汽包正常水位的意义 h 5 2.1.2 被控参数与控制变量选择 h 6 2.1.3 在给水流量扰动下的动态特性 h 8 2.1.4 在蒸汽流量扰动下的动态特性 h 9 2.2 控制系统的方案 h 11 2.2.1 单冲量控制系统 h 12 2.2.2 双冲量控制系统 h 13 2.2.3 三冲量控制系统 h 15 2.2.4 方案选择 h 16 2.3 建立数学模型 h 16 2.3.1 汽包水位控制系统的数学模型 h 17 2.3.2 测量变送环节的传递函数 h 18 2.3.3 执行机构的传递函