【導讀】鐵生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量。煤氣混合加壓過程復雜，影響因素多，本次設(shè)計系統(tǒng)就是。為了使加壓站能穩(wěn)定的進行工作。后壓力（變頻）調(diào)節(jié)回路、加壓機后壓力（泄放）調(diào)節(jié)回路。四個調(diào)節(jié)回路主要。自動調(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（論文） 20 供電電源： 12～ 45V DC，一般為 24V DC(見圖二十一負載特性 ) 負載特性：與供電電源有關(guān)，在某一電源電壓時帶負載能力 (負載特性 )，負載阻抗 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：外部連續(xù)可調(diào) 溫度范圍：放大器工作溫度范圍： 29～ +93℃ 實物圖如圖 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。 孔板流量計又稱為差壓式流量計，是由一次檢測件 (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量。具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，性能穩(wěn)定，使用可靠等特點。 孔板節(jié)流裝置是標準節(jié)流件可不需標定直接依照國家標準生產(chǎn)， GB262481流量測量節(jié)流裝置的設(shè)計安裝和使用； ISO5167國際標準組織規(guī)定的各種節(jié)流裝置； GJ51687HK06。 孔板流量計工作原理 ： 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)流動連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導出差壓與 流量 之間的關(guān)系而求得流量。 節(jié)流裝置組成 ： 節(jié)流件：標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、 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（論文） 21 夾持環(huán)、導壓管等 ： 連接法蘭（國家標準、各種標準及其它設(shè)計部門的法蘭）、緊固件 ：測量管 JYLGB 孔板流量計 是將標準孔板與多參數(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)域的過程控制和測量。 實物圖如圖 所示 孔板流量計適用范圍 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， 1 級 圖 孔板流量計 因為輸入氣體是可燃性氣體 ，用電動式調(diào)節(jié)閥容易引起電火花，發(fā)生危險。所以選用氣動式調(diào)節(jié)閥。 氣動三通調(diào)節(jié)閥 ,電動三通分流調(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、動態(tài)平衡閥、流量平衡閥，是一種直觀簡便的流量調(diào)節(jié)控制裝置，調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)組成 調(diào)節(jié)閥通常由電動執(zhí)行機構(gòu)或氣動執(zhí)行機構(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，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。角行程主要有： V 型電動調(diào)節(jié)球閥、氣動薄膜切斷閥 ,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（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，入座時動作靈敏 ，位置精確度高；同時安裝在碟版內(nèi)的彈性金屬密封圈，由于入座時的柔性擠壓而產(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； 這種產(chǎn)品具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊， 流路簡單，壓力損失小，切斷性能佳的特點。它可以廣泛的應(yīng)用在石油、石化、冶金、污水、油罐、等不同場合；性能穩(wěn)定，維修量小。 輸出信號： 4—20mADC 實物圖如圖 所示 圖 ZHTB 型三維偏心調(diào)節(jié)閥 氣體報警器 一氧化碳報警器按使用方向可分為家庭用一氧化碳報警器和工業(yè)用一氧化碳報警器，另外按使用方式可分為壁掛 /固定式一氧化碳報警器和便攜式一氧化碳報警器，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 探測器輸入：四線制可燃 /有毒探測器 報警方式：聲音報 警：分故障報警，濃度報警兩種不同的聲音； 光報警：通過 LED 發(fā)光二極管顯示出電源故障報警、濃度報警、探測器故障報警。 輸出信號： 4 路報警繼電器輸出，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（論文） 23 探測器中任意一路的報警都會引起該繼電器的打閥動作。其余三路為正常的開關(guān)功能，每一路繼電器對應(yīng)的探測器報警輸出路數(shù)的設(shè)置。 故障報警：系統(tǒng)可顯示探測器連線短路、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警時間。 RBT 氣體探測器具有檢測精度高，性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、抗中毒、抗干擾能力強等特點?？梢蚤L期檢測易燃易爆氣體，也可以長期工作于有毒有害環(huán)境。與 RBK 系列報警控制器配套使用，可以實現(xiàn)遠程通訊功能，確保在第一現(xiàn)場，第一時間發(fā)出報警信號，及時消除陷患。還可以接入其它二次儀表或 DCS 系統(tǒng)。 主要特點： 進口傳感器、精度高、測量準確、抗中毒、性能穩(wěn)定，探頭防爆式結(jié)構(gòu)設(shè)計，適用于工廠等各類危險場所，方便與各種 DCS、 PLC 以及其他系統(tǒng)連接，高防護等級，防塵、防水抗腐蝕性能強，能工作于酸性堿性環(huán)境。420mA/RS485 多種信號接口形式。 主要技術(shù)指標： 檢測氣體：可燃 /毒性氣體 測量范圍： 0100%LEL 0100/500/1000PPM 采樣方式：擴散式 檢測原理：催化燃燒式 /電化學式 傳感器壽命： 23 年 檢測誤差： 177。5%F． S 響應(yīng)時間： 30s 長期漂移： 2%信號 /月 恢復時間： 30s 工作電壓： DC24V 功 耗： ≤ 模擬輸出： DC4～ 20mA 標準信號輸出 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（論文） 24 防爆標志： 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 實物圖如圖 所示 圖 可燃性氣體報警器 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流量與閥門的相對開度間的關(guān)系，相對開度是調(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，因而組裝成的氣動調(diào)節(jié)閥有氣關(guān)氣開兩種形式。無壓力 信號時閥全開，隨著壓力信號增大，閥門逐漸關(guān)小的氣動調(diào)節(jié)閥為氣關(guān)式；反之，無壓力信號時閥全關(guān)，隨著壓力信號增大，閥門逐漸開大的氣動調(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，與上位機的控 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 制系統(tǒng)的連接用 4~20mA 模擬信號，采用數(shù)字通信方式進行組態(tài)、校準、數(shù)據(jù)檢索與 故障診斷等信息 傳輸。 實物如圖 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)磁場的磁極對數(shù) 當頻率 f 連續(xù)可調(diào)時（一般 P 為定數(shù)），電動機的同步轉(zhuǎn)速也連續(xù)可調(diào)。又因為異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是比同步轉(zhuǎn)速略低一些，所以，當同步轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)時，異步電動機轉(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）來使電動機調(diào)速的 為本次設(shè)計選西門子 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)置制動單元； 三組參數(shù)切換功能。 控制功能 ： 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 線性 v/f 控制，平方 v/f控制，可編程多點設(shè)定 v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制， 閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式； 標準參數(shù)結(jié)構(gòu)，標準調(diào)試軟件； 數(shù)字量輸入 6 個，模擬量輸入 2 個，模擬量輸出 2 個，繼電器輸出 3 個； 獨立 I/O 端子板，方便維護； 采用 BiCo 技術(shù)，實現(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 個固定頻率， 4 個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程； 可實現(xiàn)主 /從控制及力矩控制方式； 在電源消失或故障時具有 自動再起動 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），防止運行中不應(yīng)有的跳閘； 有直流制動和復合制動方式提高制動性能。 保護功能： 過載能力為 200％額定負載電流，持續(xù)時間 3 秒和 150％額定負載電流，持續(xù)時間 60 秒； 過電壓、欠電壓保護； 變頻器、電機過熱保護； 接地 故障保護，短路保護； 閉鎖電機保護，防止失速保護； 采用 PIN 編號實現(xiàn)參數(shù)連鎖。 實物圖如圖 所示 圖 MicroMaster 440 變頻器 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 第 4 章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)主程序流程圖 本設(shè)計主要是控制高爐煤氣與焦爐煤氣之比為 4:1，由于高爐煤氣的進氣量不變，所以只控制焦爐煤氣的進氣量就可以了。 根據(jù)第二章的設(shè)計可知， 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)計以熱值調(diào)節(jié)為主環(huán)．焦爐煤氣流 量調(diào)節(jié)為副環(huán)，還加入了高、焦煤氣量單交叉限幅。這樣一則使焦爐煤氣流量調(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；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)。 本回路采用了一臺調(diào)節(jié)器控制兩臺電動調(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，導致在調(diào)高或調(diào)低時成為“瓶頸”的弊病。 兩臺電動調(diào)節(jié)閥是蝶閥可以手動或自動調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)更加靈活增加調(diào)節(jié)的準否 開始 初始化 啟動按鈕 高、焦爐煤氣比為 4:1？ 調(diào)節(jié)閥 氣體壓縮機進行加壓 輸出 是 PI 運算