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利用PLC设计一个密封的热交换装置

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利用PLC设计一个密封的热交换装置利用PLC设计一个密封的热交换装置  加热器是一种常见热交换装置,一般用于对介质加热升温,并使介质文件稳定在一个合适的范围。  这里假定一些设计输入条件,然后以这些技术要求进行电气控制系统的设计。  设计要求  设计一个密封的热交换装置,用于管道中水的即热加热。热交换装置为一个独立的控制系统单元,加热控制系统应具备加热器防干烧、防爆、加热器异常检测功能。系统能够适应管路系统流量变化时,经过热交换装置后,输出的温度精准稳定(假定设计输出温度为70℃)。  加热系统构建  SHYPERLINK""\t"_blank"...

利用PLC设计一个密封的热交换装置
利用PLC设计一个密封的热交换装置  加热器是一种常见热交换装置,一般用于对介质加热升温,并使介质文件稳定在一个合适的范围。  这里假定一些设计输入条件,然后以这些技术要求进行电气控制系统的设计。  设计要求  设计一个密封的热交换装置,用于管道中水的即热加热。热交换装置为一个独立的控制系统单元,加热控制系统应具备加热器防干烧、防爆、加热器异常检测功能。系统能够适应管路系统流量变化时,经过热交换装置后,输出的温度精准稳定(假定设计输出温度为70℃)。  加热系统构建  SHYPERLINK""\t"_blank"TEP1梳理控制要求  在进行 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计前,我们先对以上的设计要求进行一个简单的梳理。  1、“设计一个密封的热交换装置,用于管道中水的即热加热”,这一条说明加热系统的工况;  2、“加热控制系统应具备加热器防干烧、防爆、加热器异常检测功能”,这一条主要是要求控制系统应具备完善的安全保护措施;  3、“系统能够适应管路系统流量变化时,经过热交换装置后,输出的温度稳定”,由这一点要求可以初步判断,此加热系统应具备自动温度调节功能。  STEP2加热控制系统框架设计  从上一步的梳理知道,此加热系统的控制核心为第三点“加热系统应具备自动温度调节功能”,故这里以这一条技术要求入手。  很容易知道要实现一个连续运行的过程系统稳定,最行之有效的方式就是将其构建为一个闭环的控制系统,并运用HYPERLINK""\t"_blank"PID控制方法。这可以快速、高效的构建一个稳定的控制系统。此加热系统既可以使用HYPERLINK""\t"_blank"PLC构建一个PID控制闭环。另外,因PID算法为一个单输入单输出控制系统算法,故应该就选择那些参数作为输入输出进行选择。  PID控制输入  因系统的控制目标为对管路中的温度进行控制,故选择加热器的管路输出口温度作为PID的控制输入;  PID控制输出  从以上的分析已经知道,管路中的水流量是一个随时变化的量(即可能会一会快,一会慢),且水流量是被管路其他系统控制。故无法选择对水的流量控制作为PID控制输出;加热器的加热单元是一个独立的器件,所以选择加热单元作为PID控制输出是一个合理的方式。  由此,可以构建出如下所示的闭环控制模型。    STEP3安全保护功能设计  1、防干烧  此功能是为防止热交互装置在管路中无水时,对加热单元启动。要实现此功能,应该对管路中的水的有无进行检测。在实际的工业现场,一般常见有以下几种方式实现:  检测管路中的水的流量,有流量值,则说明管路中有水流动,那么也就说明热交互装置非空;  检测管路中水的压力,当水流过管道时,会在管道中形成一定的压力,通过检测管道水压力,从而判断水的有无;  2、防爆  此功能是为了防止出现管管路中的水温被异常加高,使加热装置变成有一个类似于一个锅炉的装置。检测方法通上,检测管路中的流量和压力均可实现。但在进行加热装置硬件设计的过程中,应该要考虑安全解压阀,在控制系统出现异常时,也能保证加热装置的安全。  3、加热器异常检测功能  这个一般需要依照加热装置加热器选择来考虑。如果加热器为加热棒,那么可以对加热棒电源线路中的HYPERLINK""\t"_blank"电流进行检测,通过电流判断加热器是否出现异常(断线、HYPERLINK""\t"_blank"短路、部分加热组件损坏等)。  加热装置各单元设置  加热装置各单元设置如下图所示:    流量测放置于加热装置输出侧,可以确保有水流过加热器后,再开启加热控制,防止“干烧”;  温度检测放置于加热装置输出侧,可以确保输出水温被精准的控制在要求的温度范围。
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