PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力

之前介绍SY42AX煤矿水管路减压阀应用案例，现在介绍PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力在正常的焦炉加热生产中，焦炉煤气主管为焦炉供气分为焦侧供气和机侧供气。由交换机自动控制每30min交换一次方向，其中每次换向过程持续30s左右。每次换向过程中，当关闭煤气时，焦炉煤气主管压力迅速上升，可达4kPa以上，当打开煤气时，焦炉煤气主管压力又迅速下降至1.6kPa左右、在这么短的时间内主管压力发生了很人的变化，在换向结束时，由于惯性的作用，压力哲时小会停留在给定值上。换向的存在，使得焦炉煤气主管压力产生周期性波动，特别是由于各焦炉煤气主管相距较近，相邻主管换向产生的周期性快速强烈波动必然会通过焦炉煤气总管影响到木焦炉的压力值稳定，造成焦炉煤气的大量浪费。
 1 PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力调节阀煤气稳压系统原理
    图1为调节阀煤气稳压系统原理图。调节阀稳压系统工作时，首先启动液压泵2，并使电磁溢流阀10的电磁铁通电，此时整个电液系统工作在调定的压力下，调节溢流阀可以改变液压系统的工作压力。PC机根据系统的设置，以模拟信号的形式输出控制信号，使伺服阀8左端电磁铁通电。液压泵打出的液压油经过伺服阀8的左位进入液压缸的左腔，推动活塞向右移动，调节阀的阀门17打开。压力传感器实时检测煤气的压力，并将压力信号输入PC机控制器中。经过与设定值进行比较处理后，控制器又将信号输出给伺服阀。伺服阀根据传来的信号符号与大小确定活塞的移动方向和位移量，调整调节阀开口的大小，直至煤气压力达到设定值。煤气蝶阀广泛应用于煤气、化工、石油、水处理等工业上，还可以应用于热电站的冷却系统。工业专业煤气蝶阀具有耐高温，适用范围广，压力大，公称通径大，密封性能好等诸多优点。有关安装煤气蝶阀的详细介绍说明；
需要调节管网煤气压力,

现有压力反馈信号 4-20ma对应0-500Kpa

调节阀反馈信号4-20ma对应阀门开度0-99%

调节阀开度设置信号4-20ma对应阀门开度0-99%

需要实现功能当管网反馈压力大于设定压力时,阀门需要增加开度,反之当管网反馈压力小于设定时阀门需要减小阀门开度.请问这种类型是属于正反馈类型还是属于负反馈类型.比例系数是否需要设置成负数,或在程序中把设定和反馈对调一下
    1，煤气蝶阀箭头方向表示为介质方向，
    2，安装前应清洗管道内腔和密封面，
    3，安装时应预先调整管道上的连接件，
    4，阀门与管道连接需要使用煤气蝶阀法兰，
    5，电动、电液动出厂时已将控制机械的启闭行程调好，用户次接通电源前要先手启开45°位置，再按电动开关，查看指示盘方向一致即可。
    6，要求垫片（圈）内孔与管道法兰孔一样尺寸，保证把蝶阀端面的内六角螺丝全部封住，以免平面泄漏。 　


　1.2PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力蝶阀流量特性测量 　
　为了解蝶阀在实际使用中的流量特性，实地测定了安装后蝶阀的流量特性曲线。首先通过定位器将阀门的开度设定在某一值(如5%)，测量并记录蝶阀后压，将阀门开度增加5%，再次记录蝶阀后压。然后继续改变阀门开度，采用同样的方法测量10%一99%的蝶阀后压。 焦炉煤气压力控制系统采用PID的控制方式对蝶阀进行开度调节以达到稳定压力的目的，而传统PID控制是典型的线性调节，但蝶阀实际工作状态的特性为快开特性，蝶阀的主要工作范围为10%}50%，在此区段蝶阀开度变化40，压力相对变化63%，这会导致控制系统的超调，使控制系统的输出变得不可预计。总管压力在不同的压力范围时，蝶阀对应的开度范围不同，阀位调节灵敏度不同，导致整个压力控制系统的调节不稳定。 　

　
2PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力变参数PID控制系统 　
　上海申弘阀门有限公司主营阀门有：蒸汽减压阀,减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,为了消除各种因素对焦炉煤气主管压力的影响，达到改善控制效果的目的，我们采用变参数PID控制。木系统的功能主要是按照焦炉煤气压力在不同工况下的变化特点把控制过程细分，运行时根据现场工况计算相应的PID参数进行控制，根据蝶阀开度反馈、偏差e和偏差变化率e。自行调整PID控制器的参数，当发生异常情况时，系统可以进行手动/自动切换，控制系统原理图。
钢厂在生产中产生了大量的焦炉煤气和高炉煤气。为了减小环境污染，有些钢厂将焦炉煤气和高炉煤气混合，利用混合煤气作为燃气蒸汽联合循环发电的燃料。燃气轮机对混合煤气的压力控制要求比较高，目前各钢厂均通过调节阀对混合煤气的压力进行控制。选择何种控制方法对调节阀进行控制关系到调节阀的压力控制性能。PID控制的算法简单、可靠性较高，被广泛应用于过程控制和运动控制中。然而实践表明，由于混合煤气的压力控制过程具有非线性和时变不确定性等，应用常规PID控制器不能达到理想的控制效果[1-4]。为此，本文设计出一种适用于混合煤气压力控制场合的模糊PID控制器。
三偏心煤气蝶阀主要由填料压板、填料压盖、填料、导套、阀体、蝶板组件、阀杆、下端盖组成，当阀板在开启和关闭时，由于蝶板密封面设计成相对蝶板轴心为一斜面（阀座与阀体为整体式）既保证了一定的接触角，同时又实现阀板360°密封面在整个关闭、开启过程中午挤卡现象，采用金属加石墨辅助密封，改变蝶板的偏转角度，即可控制介质的流量。
PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力     
    三偏心煤气蝶阀广泛应用于冶金、电力、市政、石油化工、煤气及给排水系统，是大管径大流量调节和切断的装置。为满足各种工况要求，煤气蝶阀先后经历了传统的中线型蝶阀，单偏心，双偏心，和三偏心的演变。煤气蝶阀是很多工况企业使用较为频繁的阀门之一，其中电动煤气蝶阀比普通手动煤气蝶阀更为省人力与精力，配合DOS等操作更为简单。因为煤气蝶阀使用的频繁，所以导致很多企业的电动煤气蝶阀会经常出现故障，导致出现故障的原因除了工况导致，还有可能是没有及时保养维护电动煤气蝶阀。而电动煤气蝶阀的驱动装置电动执行器，也有必要做好维护工作。

　　
3PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力系统实现 　　
(1)硬件实现 　　
由安装在蝶阀后压处的压力变送器将蝶阀后压压力值转换成4}20mA的电流信号，经信号线传送到DCS，并转换成相应的工程量，作为压力反馈值，蝶阀开度反馈信号也经信号线输送至DCS，主控根据蝶阀后压设定值和压力反馈值计算偏差和偏差变化率，再结合实时的蝶阀开度反馈信号，由变参数PID控制程序计算PID参数，并由AO模块输出蝶阀开度控制信号，经信号线输送至电气转换器，驱动蝶阀动作，进而实现焦炉煤气压力的调节。 　　
(2)软件实现 　　
系统程序结构框，DCS实时采集蝶阀后压，阀位开度反馈信号。首先判断是否有异常情况，确定是否需要进行手/自动切换;然后根据焦炉煤气蝶阀后压设定值和实测值计算偏差和偏差变化率;后，依据阀门开度反馈、偏差和偏差变化率来计算PID控制器参数由此实现蝶阀后压的稳定控制。 　
　4PID控制电动焦炉煤气蝶阀压力数据分析 　　
沙钢全液压压平机系统中采用ibaPDA高速数据采集系统模块，采样周期为0.01 m s ,采样的数据类型为实数。现场调试阶段试验钢板宽度为1250m，厚度为2000m m)数据分析软件采用ibaAnalyzer，可对采集来的数据信号进行处理、合并、计算和创建新的信号。 　

  电动装置的日常维护工作，一般情况下每月不少于一次。维护的内容有：外表清洁，无粉尘沾积；装置不受汽、水、油的沾染。电动装置密封良好，各密封面、点应完整牢固、严密、无泄漏。首先，你要弄清楚什么是正作用，什么是反作用。当反馈信号乘以比例系数输出时候，产生的效果是使得反馈值变大还是变小，变大就是正作用，反之就是反作用。



而压力控制系统，正反作用一般会是在压力控制中出现，因为压力控制的阀门有两种情况，一种是气闭阀，一种是气开阀，就是阀门开大，有的是使得气压变大，有的是使得气压变小。如果是阀门开大，气压变大，这个就是我们平时常见的情况，这时，将反馈值减去设定值产生正作用。  电动装置应润滑良好，按时按规定加油，阀杆螺母应加润滑脂。电气部分应完好，切忌潮湿与灰尘的侵蚀；

  如果受潮，需用500V兆欧表测量所有载流部分和壳间的绝缘电阻，其值不低于o.38兆欧姆，否则应对有关部件作干燥处理。自动开关和热继电器不应脱扣，指示灯显示正确，无缺相、短路、断路故障。电动装置的工作状态正常，开、关灵活。　
本文主要研究的内容是压平机压头机电祸合系统的无冲击压下的控制，将现场调试阶段采集回的数据经过处理。横轴表示公用的时间轴，纵轴根据不同的变量采用不同的量程和单位。条曲线为压头的位置曲线，单位为mm，数值越大表示压头所处的位置越远离上横梁(初始位置);第二条曲线为压平机压平工作过程中压头的位置曲线，存在的上下波动表示在工作过程中存在一定范围的震动;第三条曲线为压平机为压头提供的压力曲线，单位为kN，数值越大表示提供的压力越大。 　　通过对生产过程中数据走向的分析，本文提出的无冲击控制策略得到了印证。 　　
在现有的焦炉煤气主管压力控制系统中，影响压力稳定的因素有很多，主要影响因素是焦炉换向造成的周期性压力干扰和相邻焦炉换向造成的周期性快速压力干扰，应用一般的控制方法难以实现控制日标。由于外界干扰人，且该干扰有时具有突然性，偏差信号较人，这时常规PID控制就难以实现预设的控制效果。虽然人部分焦化厂都配备了PID压力控制系统，由于控制效果小理想，仍以人工手动控制为主。针对以上情况，木文采用了变参数PID控制系统对焦炉煤气主管压力进行调节，在减小工人劳动强度的同时，控制效果也得到很人提局。与本产品相关论文禁油脱脂氧气减压阀操作维护