【正文】
,容易使用,且操作簡單,所以受到工程技術人員的歡迎;體積較小、功耗較低、質(zhì)量較輕。PLC及其有關的外圍設備都應該便于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,為了更容易的擴展其功能的原則而設計的。 PLC選型PLC(Programmable Logic Controller)是可編程序控制器的英文縮寫, 在我國的應用非常廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線領域等都有應用[13]。因為根據(jù)單回路系統(tǒng)的各部分增益乘積應為正的原則,即Kc*Kv*Ko*Km0,所以調(diào)節(jié)器的Kc應為正,即反作用方式的調(diào)節(jié)器。假如規(guī)定控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)作用方式如下:1.控制器工作于正作用為“—”,工作于反作用為“十”;2.執(zhí)行器的閥門氣開式為“十”;氣關式為“一”;3.被控變量隨操縱變量的增加而增加為“十”,隨操縱變量的增加而減小為“一”;4.測量變送器肯定為 “十”。為了適應不同的被控對象,實現(xiàn)閉環(huán)負反饋的控制要求,控制器設定了正作用和反作用。因此在單回路控制系統(tǒng)中控制器的控制規(guī)律采用PI控制規(guī)律。比例積分微分控制規(guī)律的特征是:較其它兩種增加了微分作用,因此控制器的輸出不但和偏差的存在時間和大小有關,并且還和偏差的變化快慢成比例,所以對于系統(tǒng)小的容量滯后可以起到提前補償作用,而且可以改善積分作用引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定。它的應用最為廣泛。該控制器適合調(diào)節(jié)通道滯后很小、負荷變化小、控制要求低、被控量可以有一定余差的場合。它可以很好的避免擾動的影響,過渡時間快。負責整個控制系統(tǒng)的“命令”,控制器的正確選擇,不僅可以對控制品質(zhì)進行改善,而且能夠提高系統(tǒng)的控制品質(zhì)。此外,當產(chǎn)品和原料發(fā)生結晶、易凝或聚合后,盡量防止控制閥因失去能源而造成嚴重的后果[10]。若控制閥因處于無能源狀態(tài)(即氣閉閥變成全開,氣開閥變成全閉)變回其起始位置時,也要確保產(chǎn)品的質(zhì)量。第一,要考慮生產(chǎn)安全。所以,就控制閥的選擇,一定要慎重。因其成本微小、結構緊密,且流通能力大的特性被應用在大流量、大口徑、低差壓,且存在懸浮物流體的場合,但泄漏量偏大是其缺點。出于考慮閥芯使用壽命長久的考慮,高壓場合時調(diào)節(jié)閥使用側(cè)進底出的方式會獲得良好的穩(wěn)定性。隨著閥芯在閥體內(nèi)的位置發(fā)生變化,閥座和閥芯間的流通面積也發(fā)生了改變,也就是閥的阻力系數(shù)發(fā)生了變化,與此同時,被控介質(zhì)的流量也發(fā)生了改變,最后實現(xiàn)對工藝變量進行調(diào)節(jié)的目標。本設計的執(zhí)行機構是屬于薄膜式的氣動執(zhí)行機構。來自電/氣轉(zhuǎn)換器的輸出氣壓信號被氣動執(zhí)行機構接收,然后把它轉(zhuǎn)換成對應的推桿直線位移,實現(xiàn)對調(diào)節(jié)機構的推動。執(zhí)行機構的選擇不僅需要考慮以下幾點,包括經(jīng)濟效益、控制精度和現(xiàn)場狀況,還需要滿足介質(zhì)和能源的工藝要求。 執(zhí)行器的選擇調(diào)節(jié)器的控制信號由執(zhí)行器進行接收,再經(jīng)執(zhí)行機構把它轉(zhuǎn)換為對應的直線位移或角位移,進而對調(diào)節(jié)閥進行操作,將控制變量改變后,使控制參數(shù)滿足原先預想的要求。在此設計中,壓力變送器和彈簧管壓力表的組合對爐膛壓力進行檢測,而彈簧管壓力表屬于指示型儀表的一種,不僅使用便捷、價格低廉、結構簡單,而且其測量范圍非常廣,可對低壓、微壓、中壓、高壓和負壓等進行測量,由此可見其測量范圍之寬廣。彈性式壓力檢測是指壓力敏感元件的彈性元件將壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件位移的原理而進行檢測的一種檢測方法。單回路控制系統(tǒng)是本設計方案的控制策略,改變煙道窗口的大小,進而控制煙囪的吸力和爐膛的壓力,而爐壓的檢測點的具體位置是在均熱段爐頂出料上方。 煤氣壓力控制從安全方面著手,煤氣和空氣發(fā)生低壓現(xiàn)象,氣體壓力控制閥會有意外。 加熱爐壓力控制系統(tǒng)設計 助燃空氣壓力控制系統(tǒng)確保噴嘴正常工作的一個重要條件就是有效地控制燃燒空氣壓力的大小。 加熱爐控制系統(tǒng)構成加熱爐控制系統(tǒng)采用分級控制的結構。煤氣和空氣壓力的控制也都是單回路控制系統(tǒng)。而在生產(chǎn)過程控制中,使用最廣的一種生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)就是單回路控制系統(tǒng)[5]。通過以上操作即可滿足提量時先提空氣后燃料,降量時先將燃料后空氣的要求[4]。而后,低選器選中溫度控制器,是因為隨著系統(tǒng)內(nèi)的爐溫增高,其輸出減少。上述結果導致了空氣的增加,它的變送器輸出就增大,隨之,空氣流量變送器的輸出也逐漸增加。 煤氣和空氣流量控制系統(tǒng)圖22顯示了系統(tǒng)的串級和比值控制系統(tǒng)的組合,爐內(nèi)溫度分別和空氣、煤氣流量形成的串級控制系統(tǒng)及空氣和煤氣的流量形成的比值控制系統(tǒng)進行組合,要實現(xiàn)系統(tǒng)的串級和比值控制系統(tǒng)的組合中提到的功能主要是依靠高、低選擇器,即HS和LS。 爐溫與流量串級控制系統(tǒng)方框圖爐內(nèi)溫度控制,以改變煤氣和空氣的流量來實現(xiàn)其控制。為此,需設置如下主要檢測與控制系統(tǒng):爐溫控制系統(tǒng);煤氣和空氣流量控制系統(tǒng);爐膛壓力控制系統(tǒng);煤氣總管、空氣總管壓力控制系統(tǒng)。有許多方面的因素致使該控制系統(tǒng)長期穩(wěn)定的運行得到限制,比如硬件因素(執(zhí)行機構、外部儀表及爐子構造),還有軟件因素(管理水平、控制模型),以上因素中的任何一個因素出現(xiàn),都將導致整個計算機控制系統(tǒng)難以正常的運行。和國外其他國家相比,盡管我國起步較晚,可我們的理論水平和國際先進水平差距始終保持在較小范圍內(nèi)[2]。在70年代的中后期,國際上最為活躍的首指一個新的控制策略的出現(xiàn),即加熱爐數(shù)學模型的應用及不斷的改善和優(yōu)化。大量實驗后,表明10號碳素鋼表面溫度由1200℃ 降到1050℃ ,相同的加熱時間,%。這種計算機控制與人工操作相比,化學不完全燃燒熱損失由原來的5%~15%降到1%以下;~,~,從而使排煙熱損失降低到12%~18%,%~%。結構一定的加熱爐的操作參數(shù)是影響爐子生產(chǎn)指標的主要因素。加熱爐是軋鋼工業(yè)必備的熱處理設備。在冶金工業(yè)中,加熱爐習慣上指把金屬加熱到可軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐,包含有室式加熱爐和連續(xù)加熱爐等[1]。s design and manufacturing, there will be a faster puting speed, storage capacity, larger, more intelligent species. In developing trend as a whole, largescale programmable controller towards high speed, multifunction, networked, adapting to the DCS meet type control system development direction。 關鍵詞:加熱爐爐膛,PLC,壓力控制,組態(tài)IABSTRACTToday, in China39。大型PLC已開始研制,而國外發(fā)展正步入新一代,產(chǎn)品更新速度快,且由于可編程序控制器具有可靠性高和應用的簡便性的特點,廣泛應用于食品、化工、金屬、礦產(chǎn)、造紙,汽車等行業(yè),以較快速度增長,且新行業(yè)也將廣泛應用它。摘 要在我國蓬勃發(fā)展的今天,工業(yè)自動化越來越受到人們的關注,為實現(xiàn)攀鋼集團更有效的利用資源,現(xiàn)如今工業(yè)發(fā)展朝向自動化,多種控制方法的方向發(fā)展。中型PLC已有產(chǎn)品。就發(fā)展趨勢方面的特點來看有以下幾個方面:。 Large PLC has started to develop, and development abroad is entering a new generation, product updates faster, and because the programmable controller has the characteristics of high reliability and ease of application, widely used in food, chemical, metals, mining, papermaking, automobile and other industries, growing at a rapid rate, and it will be widely used in the new industry.Programmable controller from the point of view of technology, puter technology in the application of new research results will be more on the programmable controller39。加熱爐在實際生活中應用很廣泛,其應用遍及機械、化工、冶金、石油、熱處理、表面處理、材料、電子、建材、制藥、輕工、日化等諸多領域。加熱段是加熱爐的主要供熱段,爐氣溫度和金屬料溫度差別較小,保證了出爐料坯的斷面溫度比較均勻。改進加熱爐的目的主要是在完成金屬軋前加熱的同時,盡量的提高加熱爐的各項生產(chǎn)指標,主要包括產(chǎn)品產(chǎn)量、加熱質(zhì)量和能耗等。(1)實現(xiàn)合理的燃燒控制同時能夠節(jié)約能源,能夠大幅度地降低燃料不完全燃燒的熱損失和排煙損失。(2)降低了金屬在爐內(nèi)的氧化燒損量,金屬在爐子內(nèi)停留一定時間時,就會造成氧化燒損偏高,其主要原因是金屬的表面溫度過高和空氣過剩系數(shù)過大。國外的很多國家對加熱爐計算機控制系統(tǒng)進行研究、推廣,甚至廣泛的應用都是在60年代計算機在工業(yè)領域出現(xiàn)之后。中國的科研工作者經(jīng)過十幾年的深入研究,得到了大量寶貴的研究結果,此時,對多座加熱爐采用計算機控制不僅得到了實現(xiàn),能源也相應地被節(jié)省,加熱質(zhì)量也相應的被提高,能源耗損率隨之降低,且很多單爐的能源損耗指標也已居世界先列。SCC級控制也存在于一般計算機控制系統(tǒng)中,但其缺點是不能在線使用,且兩級控制系統(tǒng)在一些企業(yè)的在線運行難以實現(xiàn),嚴重時會出現(xiàn)癱瘓狀況。 加熱爐控制系統(tǒng)總體方案根據(jù)加熱爐的工藝要求,鋼坯的加熱溫度內(nèi)外要均勻,既不燒化,又不燒裂。圖21是爐溫與煤氣流量串級控制系統(tǒng)方框圖