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臺(tái)達(dá)閥位控制器在烘干機(jī)上的應(yīng)用

中達(dá)電通股份有限公司

The Application of Valve Position Controller of Delta Company in Drying Machine
臺(tái)達(dá)公司徐永軍
Xu Yongjun
摘要：在生產(chǎn)過(guò)程中，閥位控制器有廣泛的應(yīng)用。本文介紹臺(tái)達(dá)閥位控制器在烘干機(jī)上的應(yīng)用，文中簡(jiǎn)略地討論了控制防案及烘干設(shè)備控制系統(tǒng)使用中的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：閥位控制器烘干機(jī) PID控制器
Abstract: The valve-position controller has been widely used in the production process. The application of valve-position controller is introduced in drying machine for this paper. It is simply discussed to the related technical problems that are control scheme and employ of drying device control system.
Key Words:Valve-position controller Drying machine PID controller
[中圖分類(lèi)號(hào)] TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B 文章編號(hào)
1 引言
在溫度和流體流量相關(guān)的溫度控制系統(tǒng)中，常常使用電動(dòng)閥門(mén)作為執(zhí)行器，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)流體流量，從而使系統(tǒng)溫度達(dá)到設(shè)定值。這類(lèi)應(yīng)用常見(jiàn)于大型的燒結(jié)系統(tǒng)，冷凝或者不便直接加熱的現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)，如工業(yè)窯爐中的陶瓷隧道窯，中央空調(diào)系統(tǒng)，冷凍倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，工業(yè)鍋爐以及熱油加熱輥輪等等。在這類(lèi)控制系統(tǒng)中因?yàn)榭刂茰囟鹊姆绞捷^為特殊，一般溫度控制器在這些場(chǎng)合是難以應(yīng)用，針對(duì)上述應(yīng)用領(lǐng)域的這種特殊性，本文在對(duì)控制方案比較的基礎(chǔ)是，討論一種專(zhuān)用的閥位控制器的應(yīng)用，下面以臺(tái)達(dá)閥位控制器的應(yīng)用為例，剖析閥位控制器在無(wú)張力烘干機(jī)上的應(yīng)用特點(diǎn)。無(wú)張力烘干機(jī)如圖1所示。

2 控制方案考慮
從工程實(shí)現(xiàn)角度考慮，采用簡(jiǎn)單的PLC控制是難以達(dá)到控制要求精度的。由于無(wú)張力烘干機(jī)控制系統(tǒng)是連續(xù)性生產(chǎn)，對(duì)可靠性及控制精度相對(duì)要求比較高，所考慮設(shè)備的配套性應(yīng)當(dāng)盡量選擇與應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)相匹配的工控產(chǎn)品搭建控制系統(tǒng)，因此控制方案最終選擇采用臺(tái)達(dá)閥位控制器再結(jié)合DTB自帶的可編程控制功能實(shí)現(xiàn)上述控制功能。
3 烘干設(shè)備控制系統(tǒng)
該烘干設(shè)備控制系統(tǒng)的功能是：對(duì)成品布料的烘干及定型前的加熱干燥；通過(guò)溫度控制器借助閥位控制實(shí)現(xiàn)對(duì)8 組烘干爐的溫度控制。該系統(tǒng)閥位控制的輸出動(dòng)作由兩個(gè)單刀雙擲的繼電器聯(lián)動(dòng)，直接與三線制正反轉(zhuǎn)執(zhí)行馬達(dá)連接。系統(tǒng)的控制器經(jīng)計(jì)算處理后輸出至閥門(mén)，將閥處理位控制至最適當(dāng)?shù)拈_(kāi)度。系統(tǒng)配置共8 個(gè)獨(dú)立的干爐，由8 臺(tái)溫度控控器分別控制。
加熱源為外部送進(jìn)烘干爐的蒸氣，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度大小調(diào)節(jié)進(jìn)入的蒸氣流量，以控制加熱量，其控制精度必須在正負(fù)2℃以?xún)?nèi)，實(shí)際應(yīng)用中選擇PID 控制方式，執(zhí)行“Auto Tuning”功能就可達(dá)到控制要求。
在參數(shù)設(shè)定時(shí)注意正確輸入溫度傳感器的類(lèi)型及閥門(mén)從全開(kāi)到全關(guān)的動(dòng)作時(shí)間，該設(shè)備馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為120 秒。接好開(kāi)啟和關(guān)閉的馬達(dá)動(dòng)力線路后，執(zhí)行Auto Tuning功能，溫控器將自動(dòng)測(cè)得P、I 及D 參數(shù)，并且將其儲(chǔ)存于控制器中，按該參數(shù)進(jìn)行控制可達(dá)到控制精度要求。很多生產(chǎn)流程中因布料的不同而需要不同的設(shè)定溫度，當(dāng)設(shè)定溫度改變時(shí)，系統(tǒng)中的P、I、D 參數(shù)可能難以以完全符合系統(tǒng)的要求（如A 布料為120℃，B 布料為180℃），因?yàn)閮烧咴O(shè)定溫度的PID 參數(shù)一定會(huì)導(dǎo)致差異，為此在程序中提供了另外設(shè)定的4組PID 參數(shù)，當(dāng)設(shè)定溫度改變時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自行判斷最接近且最合適的PID 設(shè)定值為控制參數(shù)。當(dāng)閥門(mén)動(dòng)作時(shí)如果速度過(guò)快，管道中蒸氣壓力波動(dòng)會(huì)比較大，對(duì)生產(chǎn)不利，臺(tái)達(dá)閥位控制器針對(duì)這個(gè)問(wèn)題設(shè)計(jì)了閥門(mén)控制周期，如果設(shè)置為10秒，那么在何種情況下，閥門(mén)都是間隔10秒動(dòng)作一次，該參數(shù)也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)作一些調(diào)整。
通過(guò)上述自整定以后，溫度控制較為精確，最大的變化幅度為2攝氏度，大部份時(shí)間都保持在設(shè)定溫度值上，其控制結(jié)果受到用戶(hù)的充分肯定。
4 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)張力烘干機(jī)控制系統(tǒng)投產(chǎn)后運(yùn)行穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)實(shí)踐表明，臺(tái)達(dá)閥位控制器可以接收閥門(mén)反饋信號(hào)，可自整定4組PID參數(shù)，調(diào)整輸出間隔時(shí)間，再結(jié)合DTB自帶的可編程控制功能，可以說(shuō)是一款功能強(qiáng)大的電動(dòng)閥專(zhuān)用控制器。可以預(yù)期該控制器必將在工業(yè)窯爐、中央空調(diào)及各種工業(yè)設(shè)備等控制系統(tǒng)中得到廣泛的推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)[略]
作者簡(jiǎn)介
徐永軍