《过程控制》课程设计报告题目:锅炉汽包液位的双冲量调节姓名:姓名:姓名:姓名:戴翔宇邵夏静严宏举张一博学号:090210103学号:090210113学号:090210123学号:0902101302012年11月16日《过程控制》课程设计任务书三专学题业生目自动化代翔宇邵夏静严宏举张一博锅炉汽包液位的双冲量调节2012年11月12日至2012年11月16日共1周班级0902101指导教师冯乃章设计时间锅炉汽包液位是锅炉运行中一个重要的监控参数，反映了锅炉负荷与给水的平衡关系，要求汽包液位控制在一定范围内。锅炉汽水系统结构如下图所示。锅炉汽水系统示意图1―给水泵；2―给水母管；3―调节阀；4―省煤器5―锅炉汽包；6―下降管；7―上升管；8―蒸汽母管汽包液位过高会造成蒸汽带水，影响汽水分离效果；水位过低容易使水全部设计要求被汽化烧坏锅炉。影响汽包液位的因素，除了加热汽化外，还有蒸汽负荷和给水流量的波动，当负荷突然增大、汽包压力突然降低时，水就会被急剧汽化，出现大量气泡，形成“虚假液位”。单冲量控制系统的负荷一旦急剧变化就会出现虚假液位，因液位升高，调节器就会关小供水阀门而造成事故。双冲量控制系统，是在单冲量控制系统的基础上加上一个蒸汽冲量，以克服虚假液位，如下图所示。双冲量控制系统框图?D、?H分别为蒸汽流量变送器、给水流量变送器、差压变送器的转换系数。已知某供汽量为120t/h的锅炉，给水流量与水位的传递函数G1(S)，蒸汽流量与水位的传递函数G2(S)分别为：G1(S)=H(S)0.0529=W(S)S(8.5S+1)H(S)2.6130.0747??2D(S)(6.7S?1)SG2(S)??D、?H分别为：0.0667及0.0333。调节阀采用线性阀，增益为15。根据该锅炉特点选用液位变送器的量程为300mm水柱，流量计的量程为150tPh。要求：1、采用常规的PID控制方法；2、系统超调小、调节时间短、无静差，给出控制策略和选定参数，并详细说明参数整定过程；3、仿真无扰动和蒸汽流量增加20%情况下的控制情况，给出MATLAB下的SIMULINK框图和仿真曲线；4、给出基于单片机的硬件实现方案，需给出检测和控制回路所有芯片的具体型号，从集成度、成本等方面说明芯片选择的理由（此部分特别重要，鼓励创新）。指导教师签字：系（教研室）主任签字：2012年11月12日一、任务分析.................................................................5二、PID参数整定.............................................................5三、模拟PID控制器的离散化...................................................9四、由脉冲传递函数求解差分方程..............................................10五、硬件电路设计............................................................10（1）控制器的选择与电路设计............................................10（2）AD的选择与电路设计...............................................10（3）DA的选择与电路设计...............................................10（4）系统电路图........................................................11六、单片机程序设计..........................................................13（1）程序流程图.........................................................13（2）源程序.............................................................14七、心得体会................................................................16八、参考文献................................................................17一、任务分析按照设计任务