【導(dǎo)讀】鐵生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量。煤氣混合加壓過程復(fù)雜，影響因素多，本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)就是。為了使加壓站能穩(wěn)定的進(jìn)行工作。后壓力（變頻）調(diào)節(jié)回路、加壓機(jī)后壓力（泄放）調(diào)節(jié)回路。四個(gè)調(diào)節(jié)回路主要。自動(dòng)調(diào)節(jié)閥保證了調(diào)節(jié)的精確度及穩(wěn)定性。變頻器的調(diào)節(jié)保證了加壓機(jī)的轉(zhuǎn)速在。用安全柵等安全措施保。證了操作人員的安全。

　　

【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 供電電源： 12～ 45V DC，一般為 24V DC(見圖二十一負(fù)載特性 ) 負(fù)載特性：與供電電源有關(guān)，在某一電源電壓時(shí)帶負(fù)載能力 (負(fù)載特性 )，負(fù)載阻抗 RL，與電源電壓 VS 關(guān)系式為： RL≤50(Vs12) 指示表：指針式線性指示 0～ 100％刻度或 LCD 液晶式顯示 量程和零點(diǎn)：外部連續(xù)可調(diào) 溫度范圍：放大器工作溫度范圍： 29～ +93℃ 實(shí)物圖如圖 示： 圖 1151 型電容式變送器 流量變送器 流量變送器選孔板流量計(jì)。 孔板流量計(jì)又稱為差壓式流量計(jì)，是由一次檢測(cè)件 (節(jié)流件 )和二次裝置 (差壓變送器和流量顯示儀 )組成，廣泛應(yīng)用于氣體、蒸汽和液體的流量測(cè)量。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，性能穩(wěn)定，使用可靠等特點(diǎn)。 孔板節(jié)流裝置是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件可不需標(biāo)定直接依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)， GB262481流量測(cè)量節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)安裝和使用； ISO5167國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織規(guī)定的各種節(jié)流裝置； GJ51687HK06。 孔板流量計(jì)工作原理 ： 充滿管道的流 體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置，在節(jié)流件附近造成 局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜 壓力差 。在已知有關(guān)參數(shù)的條件下，根據(jù)流動(dòng)連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出差壓與 流量 之間的關(guān)系而求得流量。 節(jié)流裝置組成 ： 節(jié)流件：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、 1／ 4 圓孔板、雙重孔板、偏心孔板、圓缺孔板、 錐形入口 ： 孔板等取壓裝置：環(huán)室、取壓法蘭、 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 夾持環(huán)、導(dǎo)壓管等 ： 連接法蘭（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、各種標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)計(jì)部門的法蘭）、緊固件 ：測(cè)量管 JYLGB 孔板流量計(jì) 是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測(cè)量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測(cè)量。 實(shí)物圖如圖 所示 孔板流量計(jì)適用范圍 1. 公稱直徑： 15 mm ≤DN≤1200mm 2. 公稱壓力： PN≤10MPa 3. 工作溫度：－ 50℃ ≤t≤550℃ 4. 量程比： 1:10， 1:15 5. 精度： 級(jí)， 1 級(jí) 圖 孔板流量計(jì) 因?yàn)檩斎霘怏w是可燃性氣體 ，用電動(dòng)式調(diào)節(jié)閥容易引起電火花，發(fā)生危險(xiǎn)。所以選用氣動(dòng)式調(diào)節(jié)閥。 氣動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥 ,電動(dòng)三通分流調(diào)節(jié)閥 ,壓力調(diào)節(jié)閥 亦稱調(diào)節(jié) 閥、流量控制閥、流量控制器、動(dòng)態(tài)平衡閥、流量平衡閥，是一種直觀簡(jiǎn)便的流量調(diào)節(jié)控制裝置，調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)組成 調(diào)節(jié)閥通常由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體兩部分共同組成。直行程主要有直通單座式和直通雙座式兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場(chǎng)合。角行程主要有： V 型電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥、氣動(dòng)薄膜切斷閥 ,偏心蝶閥等。 通過查找資料選擇角 4 ZHTB 型三維偏心調(diào)節(jié)閥。 它的原理 是利用三維偏心原理。實(shí)現(xiàn)了消除碟版在 90176。（或 60176。）旋轉(zhuǎn)過程 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 中閥座與密封圈之間的摩擦，使得 使得碟版在施行關(guān)閉，入座時(shí)動(dòng)作靈敏 ，位置精確度高；同時(shí)安裝在碟版內(nèi)的彈性金屬密封圈，由于入座時(shí)的柔性擠壓而產(chǎn)生了彈性形變，密封面漲緊在閥座的密封表面上，確保了芯、座間密封效果良好，可靠性和穩(wěn)定性高，密封副使用壽命長(zhǎng)； 這種產(chǎn)品具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊， 流路簡(jiǎn)單，壓力損失小，切斷性能佳的特點(diǎn)。它可以廣泛的應(yīng)用在石油、石化、冶金、污水、油罐、等不同場(chǎng)合；性能穩(wěn)定，維修量小。 輸出信號(hào)： 4—20mADC 實(shí)物圖如圖 所示 圖 ZHTB 型三維偏心調(diào)節(jié)閥 氣體報(bào)警器 一氧化碳報(bào)警器按使用方向可分為家庭用一氧化碳報(bào)警器和工業(yè)用一氧化碳報(bào)警器，另外按使用方式可分為壁掛 /固定式一氧化碳報(bào)警器和便攜式一氧化碳報(bào)警器，根據(jù)不同使用要求可以選擇不同的儀器。 技術(shù)規(guī)格： 工作電壓：主電： 220VAC，（ 5060） HZ 備電： 24VAC（可選） 工作溫度： 040℃ 工作濕度：（ 1095） % RH 功耗：每通道 ≤5W 探測(cè)器輸入：四線制可燃 /有毒探測(cè)器 報(bào)警方式：聲音報(bào) 警：分故障報(bào)警，濃度報(bào)警兩種不同的聲音； 光報(bào)警：通過 LED 發(fā)光二極管顯示出電源故障報(bào)警、濃度報(bào)警、探測(cè)器故障報(bào)警。 輸出信號(hào)： 4 路報(bào)警繼電器輸出，沒路額定輸出 5A， 250VAC/10A，30VAC（注：輸出均為開關(guān)量輸出）第 1 路為固定的脈沖輸出（打閥）， 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 探測(cè)器中任意一路的報(bào)警都會(huì)引起該繼電器的打閥動(dòng)作。其余三路為正常的開關(guān)功能，每一路繼電器對(duì)應(yīng)的探測(cè)器報(bào)警輸出路數(shù)的設(shè)置。 故障報(bào)警：系統(tǒng)可顯示探測(cè)器連線短路、斷路故障；傳感器故障；系統(tǒng)供電電源故障等。 歷史記錄：每通道記錄最近一次的報(bào)警時(shí)間。 RBT 氣體探測(cè)器具有檢測(cè)精度高，性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、抗中毒、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)?？梢蚤L(zhǎng)期檢測(cè)易燃易爆氣體，也可以長(zhǎng)期工作于有毒有害環(huán)境。與 RBK 系列報(bào)警控制器配套使用，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊功能，確保在第一現(xiàn)場(chǎng)，第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)消除陷患。還可以接入其它二次儀表或 DCS 系統(tǒng)。 主要特點(diǎn)： 進(jìn)口傳感器、精度高、測(cè)量準(zhǔn)確、抗中毒、性能穩(wěn)定，探頭防爆式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，適用于工廠等各類危險(xiǎn)場(chǎng)所，方便與各種 DCS、 PLC 以及其他系統(tǒng)連接，高防護(hù)等級(jí)，防塵、防水抗腐蝕性能強(qiáng)，能工作于酸性堿性環(huán)境。420mA/RS485 多種信號(hào)接口形式。 主要技術(shù)指標(biāo)： 檢測(cè)氣體：可燃 /毒性氣體 測(cè)量范圍： 0100%LEL 0100/500/1000PPM 采樣方式：擴(kuò)散式 檢測(cè)原理：催化燃燒式 /電化學(xué)式 傳感器壽命： 23 年 檢測(cè)誤差： 177。5%F． S 響應(yīng)時(shí)間： 30s 長(zhǎng)期漂移： 2%信號(hào) /月 恢復(fù)時(shí)間： 30s 工作電壓： DC24V 功 耗： ≤ 模擬輸出： DC4～ 20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出 傳輸距離： 1200m 大氣壓力： 86～ 106KPa 保存溫度：－ 20～ 65℃ 工作溫度：－ 40～ 65℃ 工作濕度： 90%RH 重 量：約 （ ） Kg 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 防爆標(biāo)志： EX d II CT6 出線孔連接螺紋 G3/4”（ G1/2”）螺紋 安裝方式：固定支架、管裝、墻壁 實(shí)物圖如圖 所示 圖 可燃性氣體報(bào)警器 執(zhí)行器的選擇：調(diào)節(jié)閥的流量特性是流過閥門的流體的相對(duì)流量與閥門的相對(duì)開度間的關(guān)系，相對(duì)開度是調(diào)節(jié)閥某一開度行程與全開行程之比。執(zhí)行器是由執(zhí)行過程和調(diào)節(jié)閥組陳的，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)與正反兩種作用，調(diào)節(jié)閥也有正反兩種作用，因而組裝成的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥有氣關(guān)氣開兩種形式。無壓力 信號(hào)時(shí)閥全開，隨著壓力信號(hào)增大，閥門逐漸關(guān)小的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥為氣關(guān)式；反之，無壓力信號(hào)時(shí)閥全關(guān)，隨著壓力信號(hào)增大，閥門逐漸開大的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥為氣開式。 如圖 所示： 圖 （ a）氣關(guān)閥（ b）氣開閥 從生產(chǎn)工藝的安全考慮，一旦控制系統(tǒng)發(fā)生故障，要保證人身的安全，煉油廠的精餾塔溫度控制系統(tǒng)，不可以讓精餾塔處于太高的溫度，所以執(zhí)行器應(yīng)選擇氣關(guān)閥。本系統(tǒng)選用 Valtek 公司推出的 STARPAC 型智能調(diào)節(jié)閥，與上位機(jī)的控 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 制系統(tǒng)的連接用 4~20mA 模擬信號(hào)，采用數(shù)字通信方式進(jìn)行組態(tài)、校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)檢索與 故障診斷等信息 傳輸。 實(shí)物如圖 所示 圖 STARPAC 型智能調(diào)節(jié)閥 變頻器的功用是將頻率固定的（通常為 50Hz的）交流電（三相或單相）變成頻率聯(lián)系可調(diào)（多數(shù)為 0400Hz）的三相交流電。 由公式： 0 60 /n f p? 其中 0n 為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速通常稱為同步轉(zhuǎn)速 f為電流的頻率 p 為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù) 當(dāng)頻率 f 連續(xù)可調(diào)時(shí)（一般 P 為定數(shù)），電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也連續(xù)可調(diào)。又因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是比同步轉(zhuǎn)速略低一些，所以，當(dāng)同步轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也是連續(xù)可調(diào)的。變頻器就是通過改變 f（電流的頻率）來使電動(dòng)機(jī)調(diào)速的 為本次設(shè)計(jì)選西門子 MicroMaster 440 變頻器 主要特征 ： 200V240V 177。 10%，單相 /三相，交流， ； 380V480V177。 10%，三相，交 流， ； 矢量控制方式，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制； 高過載能力，內(nèi)置制動(dòng)單元； 三組參數(shù)切換功能。 控制功能 ： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 線性 v/f 控制，平方 v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定 v/f控制，磁通電流控制免測(cè)速矢量控制，閉環(huán)矢量控制， 閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式； 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件； 數(shù)字量輸入 6 個(gè)，模擬量輸入 2 個(gè)，模擬量輸出 2 個(gè)，繼電器輸出 3 個(gè)； 獨(dú)立 I/O 端子板，方便維護(hù)； 采用 BiCo 技術(shù)，實(shí)現(xiàn) I/O 端口自由連接； 內(nèi)置 PID 控制器，參數(shù)自整定； 集成 RS485 通訊接口，可選 PROFIBUSDP/DeviceNet 通訊模塊； 具有 15 個(gè)固定頻率， 4 個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程； 可實(shí)現(xiàn)主 /從控制及力矩控制方式； 在電源消失或故障時(shí)具有 自動(dòng)再起動(dòng) 功能； 靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性； 快速電流限制（ FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘； 有直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能。 保護(hù)功能： 過載能力為 200％額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間 3 秒和 150％額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間 60 秒； 過電壓、欠電壓保護(hù)； 變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)； 接地 故障保護(hù)，短路保護(hù)； 閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)； 采用 PIN 編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖。 實(shí)物圖如圖 所示 圖 MicroMaster 440 變頻器 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主程序流程圖 本設(shè)計(jì)主要是控制高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣之比為 4:1，由于高爐煤氣的進(jìn)氣量不變，所以只控制焦?fàn)t煤氣的進(jìn)氣量就可以了。 根據(jù)第二章的設(shè)計(jì)可知， 主程序主要為 熱值調(diào)節(jié)系統(tǒng) ，系統(tǒng)流程圖如圖 ： 圖 系統(tǒng)主流程圖 我們的設(shè)計(jì)以熱值調(diào)節(jié)為主環(huán)．焦?fàn)t煤氣流 量調(diào)節(jié)為副環(huán)，還加入了高、焦煤氣量單交叉限幅。這樣一則使焦?fàn)t煤氣流量調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)量不至于過大，從而使高、焦配比值在小范圍內(nèi)波動(dòng)；二則使主環(huán)調(diào)節(jié)器不至于產(chǎn)生調(diào)節(jié)飽和．加快丁滯后較大的主環(huán)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)．改善了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。 本回路采用了一臺(tái)調(diào)節(jié)器控制兩臺(tái)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的方式，從根本上避免了兩道閥門的開度相差太大，導(dǎo)致在調(diào)高或調(diào)低時(shí)成為“瓶頸”的弊病。 兩臺(tái)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是蝶閥可以手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)更加靈活增加調(diào)節(jié)的準(zhǔn)否 開始 初始化 啟動(dòng)按鈕 高、焦?fàn)t煤氣比為 4:1？ 調(diào)節(jié)閥 氣體壓縮機(jī)進(jìn)行加壓 輸出 是 PI 運(yùn)算