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        串級調節(jié)系統(tǒng)在智能調節(jié)器上的應用

        2012-04-13 04:58:00韓寶山
        科技傳播 2012年2期
        關鍵詞:水流量調節(jié)器設定值

        韓寶山

        阿城繼電器股份有限公司,黑龍江 哈爾濱 150302

        0 引言

        自動調節(jié)系統(tǒng)的分類方法繁多,熱工生產(chǎn)過程使用最廣泛、最基本的是線性。閉環(huán)、恒值給定的單回路調節(jié)系統(tǒng)。其特點是靜態(tài)時無靜差、動態(tài)時無擾動。

        1 串級自動調節(jié)系統(tǒng)構成

        串級調節(jié)是由主調節(jié)器和副調節(jié)器組成。

        主調節(jié)器為前饋——反饋調節(jié)系統(tǒng):因為當鍋爐帶有沖擊負荷時,需要引入流量信號作為前饋信號輸入。即主要擾動作為前饋調節(jié)加入反饋系統(tǒng)。

        前饋直接根據(jù)擾動進行調節(jié),不測量被調量。副調節(jié)器為反饋調節(jié)系統(tǒng):是根據(jù)被調量與其給定值的偏差進行調節(jié),最后消除偏差。

        外環(huán)為主調節(jié)器,主要完成對被調量的運算功能。內(nèi)環(huán)為副調節(jié)器,主要完成對反饋量的運算功能。主調節(jié)器完成對偏差信號進行PID運算后,輸出信號成為副調節(jié)器的串級設定信號。

        其系統(tǒng)特征方程:

        ∴aG=0.23 aG在0.23~0.5之間取值

        外回路衰減率過低或過高,應改變給水流量反饋參數(shù)aG。

        同時應注意改變調節(jié)器的參數(shù)δ值。

        2 VI87的原理及組態(tài)

        在實際過程中,控制量受到執(zhí)行元件和物理性能的約束而限制在一定范圍內(nèi),超出范圍時,控制量就不再是計算值,而是不期望的飽和值。

        由公式中可知:增大PB減小比例作用;減小TI來增強積分作用;增大TD來增強微分作用。比例作用使調節(jié)過程快速階躍使參安息趨于穩(wěn)定。積分作用使被調量無靜態(tài)偏差。也會使調節(jié)過程產(chǎn)生振蕩。微分作用能有效地減小動態(tài)偏差。

        此調節(jié)器最大特點是具有積分分離、輸出值切換及PID控制的功能,使調節(jié)過程能快速接近設定值且非超調控制。

        從積分分離動作切換到PID動作時,用平衡比率值BR過渡,實現(xiàn)無平衡無擾動切換。

        由汽包水位與給水流量組成串級系統(tǒng)。

        蒸汽流量副回路中,流量作為前饋信號輸入。CTL12、CTL13組成主調節(jié)器的信號加上了從外部來的前饋輸入Z9。

        當Z12為0,直接跟蹤Z11(輸出);

        當Z12為1時,DU1>PA8積分分離,輸出定值DU1<PA8進行PID運算。

        副調節(jié)器由CTL04把主調節(jié)器的輸出作為設定值,給水流量由AI3輸入作為副調節(jié)器的反饋輸入量。

        當Z3為1時,輸出直接跟蹤Z2;

        當Z3為0時,DU2〈PA7 進行PID運算DU2〉PA7 積分分離,輸出定值。

        副調節(jié)器的設定方式均為無平衡無擾動切換。

        因為在不是串級連接時,主調節(jié)器的輸出跟蹤副調節(jié)器的設定值。

        系統(tǒng)組態(tài)圖

        最終實現(xiàn)在手動狀態(tài)時,調節(jié)器跟蹤操作器的閥位輸出信號;在自動狀態(tài)時,操作器跟蹤調節(jié)器的輸出。

        靜態(tài)模型分析與具有數(shù)字技術的單回路調節(jié)器結合,能較好地完成大干擾、大時延、非線性參數(shù)的復雜運算,提高運行質量。

        3 結論

        因單回路調節(jié)器具有易修改性、易維護性、診斷功能齊全、用戶界面友好,因而具有良好的應用前景。

        [1]邱關源.電路[M].高等教育出版社,1982.

        [2]康華光.電子技術基礎[M].高等教育出版社,1985.

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