專利名稱：一種采用切斷閥調(diào)節(jié)煤氣壓力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用小型邏輯控制器PLC使切斷閥具有調(diào)節(jié)功能的一種方法，主要用于需要在控制閥具有切斷功能基礎(chǔ)上還要實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)功能時(shí)使用。
背景技術(shù)：
高爐煤氣直接進(jìn)煤氣管網(wǎng)前有一個(gè)兩米的塵氣閥，由于只有切斷功能無法實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)， 所以當(dāng)高爐側(cè)煤氣壓力高時(shí)就只有通過高爐煤氣發(fā)散裝置將煤氣對(duì)空放散掉。浪費(fèi)了大量能源，還造成了環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了穩(wěn)定煤氣壓力、減少空氣污染和節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)煤氣壓力調(diào)節(jié)，
降低煤氣對(duì)空排放，本發(fā)明提供一種采用切斷閥調(diào)節(jié)煤氣壓力的方法。本發(fā)明包括小型邏輯控制器一臺(tái)和手動(dòng)調(diào)節(jié)器一臺(tái)裝置，所述
的小型邏輯控制器的型號(hào)是西門子6ES7-313，手動(dòng)調(diào)節(jié)器的型號(hào)是ZT-03C其調(diào)節(jié)步驟是
1、安裝邏輯控制器和手動(dòng)調(diào)節(jié)器，將手動(dòng)調(diào)節(jié)器作為邏輯控制器調(diào)節(jié)器給定，手動(dòng)調(diào)節(jié)器操作面板上的0-100%的開度信號(hào)做為輸出對(duì)應(yīng)為4-20mA，將4_20mA信號(hào)作為輸入連接到小型邏輯控制器的輸入模板6ES7331-7KF02-0AB0的模擬量輸入端口，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)把4-20mA的模擬量信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)化為0-27648的一個(gè)整形數(shù)控制輸入量X，我們通過控制輸入量X除以27648再乘以100得到從手動(dòng)調(diào)節(jié)器給出的給定值百分?jǐn)?shù)煤氣壓力Y，然后通過測(cè)試得到切斷閥閥門特性曲線手動(dòng)調(diào)節(jié)器操作面板上的調(diào)節(jié)開度設(shè)定在8-12mA之間。同時(shí)為了防止過調(diào)比例系數(shù)要控制在O. 01-0. 03—個(gè)很小范圍之內(nèi)，并在邏輯控制器西門子輸出模板 6ES7332-5HD01-0AB0給切斷閥的輸出信號(hào)要進(jìn)行限幅，每次輸出幅度不超過1%。PID算法采用
Zl U (k) =Kp Zl e(k)+Ki e(k)+Kd{ Zl e (k) - Zl e(k_l)}離散 PID
式中k:采樣序列號(hào)，k=0, 1，2，......;
U(k):第k次采樣時(shí)刻計(jì)算機(jī)輸出控制值； e(k):第k次采樣時(shí)刻的輸入量和給定的偏差； e(k-l):第k-1次采樣時(shí)刻的輸入量和給定的偏差 Ki: 積分常數(shù) Kd: 微分常數(shù) Kp: 比例常數(shù)
2、將被調(diào)量煤氣壓力4-20mA接入邏輯控制器內(nèi)作為被控量。3、要用前饋實(shí)現(xiàn)預(yù)先控制(即預(yù)先消除煤氣壓力波動(dòng))，把引起煤氣壓力波動(dòng)的熱風(fēng)爐換爐信號(hào)接入邏輯控制器；當(dāng)換爐(當(dāng)高爐熱風(fēng)爐換爐送風(fēng)時(shí)，煤氣壓力會(huì)有很大波動(dòng))時(shí)提前動(dòng)作調(diào)節(jié)閥(經(jīng)過改裝后的切斷閥)使換爐引起的干擾得到預(yù)先控制。4、給切斷閥增加閥門位置定位和反饋裝置，切斷閥接受4_20mA的模擬量閥門控制信號(hào)，閥門停在0-100%開度的任何位置上，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝方便，可推廣應(yīng)用于相類使切斷閥具有調(diào)節(jié)功能的場(chǎng)合工作。


圖I是本發(fā)明的切斷閥閥門特性曲線圖。圖中，Y表述煤氣壓力，X表述控制輸入量。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例本發(fā)明包括一臺(tái)小型邏輯控制器(PLC)、手動(dòng)調(diào)節(jié)器
和輸入模板6ES7331-7KF02-0AB0、輸出模板6ES7332-5HD001-0AB0其控制步驟是
I、被控煤氣壓力檢測(cè)和手動(dòng)調(diào)節(jié)器的壓力給定相比較(采用相對(duì)百分比制)，產(chǎn)生偏差給小型邏輯控制器PLC的軟PID算法模塊。PID輸出通過控制增量輸出模板 6ES7332-5HD001-0AB0的4_20mA的控制信號(hào)給切斷閥閥門定位器來控制閥門動(dòng)作。2、當(dāng)檢測(cè)到高爐熱風(fēng)爐換爐信號(hào)時(shí)，小型邏輯控制器PLC通過輸出模板提前輸出到10mA，將閥門開度調(diào)至37%左右。這樣可以把由于高爐熱風(fēng)爐換爐造成的煤氣壓力波動(dòng)提前抑制；
3、為了抑制切斷閥的動(dòng)作頻繁，邏輯控制器可以根據(jù)煤氣偏差大小和報(bào)警設(shè)置及控制死區(qū)來進(jìn)行調(diào)節(jié)輸出判斷。
權(quán)利要求
1. 一種采用切斷閥調(diào)節(jié)煤氣壓力的方法，其特征是包括給定手動(dòng)調(diào)節(jié)器一臺(tái)、小型邏輯控制器一臺(tái)、模擬量輸入和輸出模塊各一塊和閥位反饋及定位裝置其控制步驟是i、給定手動(dòng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)給定量，工程量信號(hào)和模擬量4-20mA信號(hào)均采用百分制輸出給邏輯控制器；ii、切斷閥側(cè)安裝閥位反饋裝置并將邏輯控制器開關(guān)輸出連接到正反轉(zhuǎn)接觸器上用以控制閥門動(dòng)作；iii、煤氣壓力通過模擬量輸入板輸入到邏輯控制器中作為調(diào)節(jié)被控量，能引起煤氣壓力波動(dòng)的熱風(fēng)爐換爐信號(hào)送入邏輯控制器以達(dá)到預(yù)先控制煤氣壓力作用；iv、在邏輯控制器中編寫針對(duì)切斷閥的調(diào)節(jié)控制程序，并和所測(cè)得的閥門控制曲線相配合修正控制輸出。
全文摘要
一種采用切斷閥調(diào)節(jié)煤氣壓力的方法，其特征是包括給定手動(dòng)調(diào)節(jié)器一臺(tái)、小型邏輯控制器一臺(tái)、模擬量輸入和輸出模塊各一塊和閥位反饋及定位裝置其控制步驟是ⅰ、給定手動(dòng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)給定量，工程量信號(hào)和模擬量4-20mA信號(hào)均采用百分制輸出給邏輯控制器；ⅱ、切斷閥側(cè)安裝閥位反饋裝置并將邏輯控制器開關(guān)輸出連接到正反轉(zhuǎn)接觸器上用以控制閥門動(dòng)作；ⅲ、煤氣壓力通過模擬量輸入板輸入到邏輯控制器中作為調(diào)節(jié)被控量，能引起煤氣壓力波動(dòng)的熱風(fēng)爐換爐信號(hào)送入邏輯控制器以達(dá)到預(yù)先控制煤氣壓力作用；ⅳ、在邏輯控制器中編寫針對(duì)切斷閥的調(diào)節(jié)控制程序，并和所測(cè)得的閥門控制曲線相配合修正控制輸出。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝方便。
文檔編號(hào)F16K31/02GK102588648SQ20121003940
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者蘭飛, 宋迎春, 李宏宇, 陳若珩 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司