锅炉汽包液位调节器毕业设计正文.doc

第一章 绪 论 1.1 课题的提出 汽包液位是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标, 液位过高, 会使蒸汽带水过多, 汽水分离差, 使后续的过热器管壁结垢, 传热效率下降, 过热蒸汽温度下降, 严重时将引起蒸汽品质下降, 影响生产和安全; 水位过低又将破坏部分水冷壁的水循环, 引起水冷壁局部过热而损坏, 严重时会发生锅炉爆炸。尤其是大型锅炉, 一旦控制不当, 容易使汽包满水或汽包内的水全部汽化, 造成重大事故。因此, 在锅炉运行中, 保证汽包水位在正常范围是非常重要的。影响汽包液位的因素除了加热汽化这一正常因素外,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,水就会急剧汽化,出现大量气泡,形成了“虚假液位。本次调节器设计是专门用于控制锅炉液位的调节器，由于选取了三个参量进行控制，控制精度较高，控制周期较短，更在锅炉安全方面有了很大的增强，有效克服虚假液位对锅炉安全运行的影响，并且增加了经济效益。[1] 1.2 智能仪器仪表的特点和基本功能 智能仪器仪表在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪器仪表的常规测量电路相比,取得了巨大的进展。[1] 1.2.1 智能仪器仪表的特点 (1) 开发性强,可靠性高在不增加硬件设备的情况下,以软件代替硬件,通过开发不同的应用软件使检测系统实现不同的功能,使得智能仪器仪表的研制开发费用低、周期短。由于“硬件软化”,简化了硬件电路,减少了元器件,也就减少了故障发生率,提高了仪器仪表的可靠性。 (2)性能好,精度高利用微处理器的运算和逻辑判断功能,按照一定的算法可以消除由于漂移、增益变化、干扰等因素引起的误差,提高仪器的测量精度。同时还有利于传感器的非线性校正和动态特性补偿,改善了仪器的性能。 (3) 智能化，智能仪器仪表不仅可以对被测信号进行测量、存储和运算,还具有自校准、自动调零、量程自动转换、故障自诊断等功能,大大地改善了仪器的自动化水平。有些仪器采用了专家系统技术,可根据控制指令和外部信息自动地改变工作状态,并进行复杂的计算、推理。 (4) 具有友好的人机对话能力，操作人员可通过键盘输入命令,控制仪器完成某种测量和处理功能。仪器还可以通过显示器显示仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果,使仪器的操作更加方便直观。 (5) 具有可程控操作的能力，目前的智能仪器仪表都配有GP - IB、RS232C、USB 等通信接口,可以很方便地与计算机联系,接收计算机的命令,使其具有可程控操作的功能。与计算机或其他仪器构成的集散控制系统可以完成更复杂的测试任务。[1] 1.2.2智能仪器的基本功能 (1) 可进行多通道、多参数巡回检测。 (2) 能进行数据分析和处理。 (3) 提供多种形式的数据输出,可方便地与网络、外设及其他设备进行数据交换。 (4) 可作为自动控制的信息反馈环节,把检测与控制结合起来。 (5) 可通过改变程序或采用可编程的方法增减仪器功能和规模来适应不同的环境和对象。 (6) 自校准、自诊断、触发电平自动调整、量程自动调整和各种报警功能。[1] 1.3 智能仪器仪表的发展趋势 随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高速发展,微处理器的速度越来越快,价格越来越低,已被广泛用于智能仪器仪表中,使得一些实时性要求很高,原本由硬件完成的功能,可以通过软件来完成。甚至许多原来用硬件电路难以解决或根本无法解决的问题,也可以采用软件技术很好地解决。数字信号处理技术的发展和高速数字信号处理器的广泛采用,极大地增强了仪器的信号处理能力。同时,促使了一些新的测试理论、测试方法、测试领域和仪器结构不断涌现并发展成熟,逐步突破了过去仪器系统功能的实现和改变主要依赖于硬件电路的设计和改变这种传统的观念,硬件的作用逐渐被软件所代替。例如,个人计算机仪器PCI 通过给个人计算机配上不同的模拟通道,使之符合测量仪器的要求,利用计算机已有的磁盘、打印机、绘图仪以及软件平台,将仪器面板及操作按钮的图形生成在显示器上,得到软面板,仪器的操作通过鼠标点击完成。[1] 1.4 本论文研究的目的，内容和意义 研究的目的是本调节器设计是专门用于锅炉液位控制的调节器，根据液位、给水流量、蒸汽流量三冲量进行调节，有效克服虚假液位对锅炉安全运行的影响。故设计的目的就是要保证锅炉能安全有效的运行。设计的内容包括硬件设计和软件设计，硬件设计上采用必威体育精装版的微处理器技术及IC技术。软件设计上采用成熟、可靠的控制算法，全部程序采用汇编语言实现，效率高、速度快。显示功能完善，测量值、设定值、输出值，三参数在前面板同时以光柱和数码管两种形式显示，光柱用于以百分数形式显示三参数，数码管用于以工程量形式显示三参数。操作简单，仅通过前面板上四个按键，可实现对设定参数、实时参数的监测，其中，需要经