分程控制在溶解機(jī)中的實(shí)施

郭建海 譚巧變

摘 要：在分程控制系統(tǒng)中控制閥的氣開(kāi)和氣關(guān)形式可分成兩類(lèi)：一類(lèi)是控制閥同向動(dòng)作，即隨著控制器的輸出控制閥均逐漸增大或減小，控制閥同為氣開(kāi)或氣關(guān)；另一類(lèi)是控制閥的異相動(dòng)作，即隨著控制器的輸出，控制閥中一個(gè)增大，另一個(gè)減小，控制閥一個(gè)為氣開(kāi)，另一個(gè)為氣關(guān)。

關(guān)鍵詞：分程 控制器 調(diào)節(jié)閥 被控對(duì)象

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（a）-0075-01

在化工生產(chǎn)中溶解機(jī)的使用比較廣泛，在溶解物料時(shí)可能需要穩(wěn)定的壓力和穩(wěn)定的溫度，在控制溫度和壓力時(shí)卻比較困難。例如某紡絲廠PVA的溶解，當(dāng)溶解PVA時(shí)需要一定的溫度，而溶解廢絲卻需要一定的壓力，溶解時(shí)需要將蒸汽直接通入溶解機(jī)內(nèi)，通過(guò)蒸汽的進(jìn)料量和排氣的排料量來(lái)控制壓力，簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)卻很難控制壓力，給溶解廢絲帶來(lái)困難，因此應(yīng)用了分程控制系統(tǒng)。

分程控制系統(tǒng)是將一個(gè)控制器的輸出分成若干個(gè)控制信號(hào)范圍，由各個(gè)信號(hào)段去控制相因的控制閥，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)控制器對(duì)多個(gè)控制閥的控制。

由于工藝需要，PVA生產(chǎn)的不合格絲需要重新投入使用，以免浪費(fèi)，溶解是為了是廢絲完全溶解又不影響攪拌造成設(shè)備損壞引入了壓力溶解廢絲，就是用蒸汽來(lái)控制一定的壓力是廢絲軟化達(dá)到攪拌的程度。

PT為溶解機(jī)內(nèi)部壓力，PV1為直接蒸汽調(diào)節(jié)閥，PV2為排空閥，通過(guò)直接蒸汽調(diào)節(jié)閥和排空調(diào)節(jié)閥來(lái)控制溶解機(jī)內(nèi)部壓力，構(gòu)成一個(gè)分程控制系統(tǒng)。在分程控制系統(tǒng)中控制閥的氣開(kāi)和氣關(guān)形式可分成兩類(lèi)：一類(lèi)是控制閥同向動(dòng)作，即隨著控制器的輸出控制閥均逐漸增大或減小，控制閥同為氣開(kāi)或氣關(guān)；另一類(lèi)是控制閥的異相動(dòng)作，即隨著控制器的輸出，控制閥中一個(gè)增大，另一個(gè)減小，控制閥一個(gè)為氣開(kāi)，另一個(gè)為氣關(guān)；而在廢絲溶解中，我們應(yīng)用了異相控制，由于工藝生產(chǎn)需要和安全，為避免溶解機(jī)壓力過(guò)高而引起事故，將直接蒸汽調(diào)節(jié)閥選為氣開(kāi)閥，將排空調(diào)節(jié)閥選為氣關(guān)閥（都為重慶川儀調(diào)節(jié)閥），流量特性都為等百分比，這樣可以有效的控制壓力穩(wěn)定生產(chǎn)。

分程控制系統(tǒng)其實(shí)就是一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，對(duì)于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，若要使系統(tǒng)穩(wěn)定，系統(tǒng)應(yīng)采用負(fù)反饋，即控制器，控制閥，被控對(duì)象，測(cè)量變送各個(gè)環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)為負(fù)。在廢絲溶解系統(tǒng)中，直接蒸汽調(diào)節(jié)閥為氣開(kāi)閥，Kv為正，當(dāng)直接蒸汽調(diào)節(jié)閥增大時(shí)壓力升高，Ko為正，被測(cè)變量增加，測(cè)量變送輸出增加，Km為正，為了保證系統(tǒng)負(fù)反饋Kc必須為負(fù)，即控制器為反作用。當(dāng)溶解機(jī)壓力減小時(shí)，直接蒸汽調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大，排氣調(diào)節(jié)閥開(kāi)度減小；當(dāng)溶解機(jī)壓力增大時(shí)，直接蒸汽調(diào)節(jié)閥開(kāi)度減小，排氣調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大，使溶解機(jī)系統(tǒng)壓力保持穩(wěn)定。

由于分程控制系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，有關(guān)控制器控制規(guī)律的選擇及其參數(shù)的整定可參照簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)處理。但當(dāng)兩個(gè)控制通道不相同時(shí)，應(yīng)照顧正常情況下的對(duì)象特性，按正常工況整定控制器的參數(shù)。如果有一閥門(mén)開(kāi)度范圍較大，可以通過(guò)閥門(mén)的定位器對(duì)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度進(jìn)行量程遷移，在PVA廢絲溶解中，排氣閥在開(kāi)度較大開(kāi)度范圍工作排氣量較大，造成蒸汽的浪費(fèi)，可以對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行量程遷移，使排氣閥在小范圍內(nèi)工作，降低能量浪費(fèi)。