焦化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)雷登才

1、焦化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)推薦單位： 檢修中心煉鐵維護(hù)部 所在崗位： 儀表工 徒弟姓名： 雷登才 指導(dǎo)老師： 李大斯 焦化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)雷登才檢修中心煉鐵維護(hù)部摘要：隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的要求，適宜地設(shè)計(jì)整個(gè)焦化的一些自動(dòng)化控制系統(tǒng)也變得更加重要。老焦化主要采用兩種控制系統(tǒng)：一種是單閉環(huán)控制系統(tǒng)；一種是串級控制系統(tǒng)。它們控制過程采用自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種方法，自動(dòng)控制過程是根據(jù)PID調(diào)節(jié)器輸出4-20mA信號來控制帶閥門定位器的氣動(dòng)執(zhí)行器閥門的開度，最終控制被控對象；手動(dòng)控制是通過手動(dòng)按扭輸入值對設(shè)備進(jìn)行控制。老焦化根據(jù)被控對象分為:溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)。這些

2、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用為整個(gè)焦化生產(chǎn)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。不僅減少了人力資源，還降低生產(chǎn)成本。詳細(xì)闡述了用串級控制方法來控制焦油二段出口溫度。并介紹在調(diào)試以及生產(chǎn)維護(hù)過程中需要注意的事項(xiàng)。在設(shè)計(jì)中，通過對PID調(diào)節(jié)器參數(shù)不斷改變完善進(jìn)行反復(fù)調(diào)試設(shè)置，在控制中最終得到了滿意的效果。關(guān)鍵詞：單閉環(huán)；串級控制；PID調(diào)節(jié)器；閥門定位器的氣動(dòng)執(zhí)行器1緒論1.1焦化的現(xiàn)狀和發(fā)展背景根據(jù)國家環(huán)?？偩譁y算, 我國環(huán)境問題所造成的損失約占國民生產(chǎn)總值10%，污染問題已經(jīng)十分嚴(yán)重,，因此環(huán)保要求也日趨嚴(yán)格, 國家已經(jīng)對粉塵及SO2的排放提出更加嚴(yán)求，由于科技的進(jìn)步帶動(dòng)了工業(yè)的飛速發(fā)展，由此也給人類帶來歷史上從未有過的新

3、的疾病和災(zāi)難。這是科技所引發(fā)的副作用，正如，愛因斯坦著名的質(zhì)能理論的第一次應(yīng)用卻是用于戰(zhàn)爭一樣。科技如何應(yīng)用于對人類更加有益的事業(yè)，是人類在未來需要長久面對的重大問題。其中，環(huán)境污染是直接關(guān)系到人類生活質(zhì)量的首要問題。而生產(chǎn)污染又是環(huán)境污染的主要來源之一，工業(yè)生產(chǎn)所形成的“廢氣、廢水、廢渣”（工業(yè)“三廢”），如未經(jīng)處理或處理不當(dāng)即大量排放到環(huán)境中去，就可能造成空氣、水、土壤、食物等環(huán)境的污染。焦化工業(yè)廢渣的來源主要來自回收與精制車間，有焦油渣、酸焦油（酸渣）和洗油再生殘?jiān)取?.2焦化工業(yè)污染物的來源及危害焦化工業(yè)污染物的來源及危害焦化工業(yè)已從焦?fàn)t煤氣、焦油和精苯中制取100多種化學(xué)產(chǎn)品，對我

4、國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義十分重大。但是，焦化生產(chǎn)有害物排放源多、排放物種類多、毒性大，對環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國每年焦炭生產(chǎn)要向大氣排放的苯可溶物、苯并芘及煙塵等污染物達(dá)70萬t，其中苯并芘1 700 t。這些苯、酚類污染物，用常規(guī)處理方法很難達(dá)到理想效果，污染物的累積對生態(tài)環(huán)境造成不可挽回的影響，尤其是向大氣排放的苯并芘是強(qiáng)致癌物，嚴(yán)重影響周圍居民的身體健康。而老區(qū)焦化在生產(chǎn)過程中，除了產(chǎn)焦炭還有很多的副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品暴露在空氣中將對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，所以要嚴(yán)格地控制這些副產(chǎn)品的排放。為了解決這些問題，就得嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，雖然控制系統(tǒng)已經(jīng)不斷地更新，但焦化主要采用PID調(diào)節(jié)器輸

5、出4-20mA信號來控制帶閥門定位器的氣動(dòng)執(zhí)行器閥門的開度，最終控制被控對象。本文主要介紹焦化工藝中的溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)。2介紹系統(tǒng)中常用設(shè)備2.1工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化特點(diǎn)1、在工業(yè)設(shè)備,裝置及管道上配置一些自動(dòng)化裝置,代替操作工人的部分直接勞動(dòng),使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)的進(jìn)行,這種部分的或全部的用自動(dòng)化裝置來管理生產(chǎn)過程的方法稱為過程自動(dòng)化.2、 加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量3、 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件4、 能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生或擴(kuò)大,達(dá)到延長設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利用率,保障人身安全的目的5、 生產(chǎn)過程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),能根本改變勞動(dòng)方式,提高操作者專業(yè)技術(shù)水平

6、,以適應(yīng)當(dāng)代信息技術(shù)革命和信息產(chǎn)業(yè)革命的需要2.2焦化閉環(huán)系統(tǒng)在老區(qū)焦化在生產(chǎn)過程中，整個(gè)工藝系統(tǒng)大多是單閉環(huán)控制系統(tǒng)，極少的串級控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝穩(wěn)定運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)分散大部分組成：一是調(diào)節(jié)部分；二是執(zhí)行部分；三是測量部分。簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：如圖1所示：圖1 閉環(huán)控制系統(tǒng)控制器控制器常稱調(diào)節(jié)器。它相當(dāng)于人體的大腦，有自己的控制規(guī)律：共四種A、比例控制規(guī)律（P） B、比例積分控制規(guī)律（PI）C、比例微分控制規(guī)律（PD）D 、比例積分微分控制規(guī)律（PID）調(diào)節(jié)器的正、反作用正作用： 當(dāng)偏差 e(t) 值增大時(shí)，且 u(t)輸出值也增大，那么其調(diào)節(jié)器為正作用。反作用： 當(dāng)偏差 e(t)

7、值增大時(shí)，而 u(t)輸出值減小，那么其調(diào)節(jié)器為反作用。 下面主要介紹PID調(diào)節(jié)器F&B XMGA5000系列多輸入多輸出/XMGA6000系列帶前饋加法控制光柱數(shù)顯高級PID調(diào)節(jié)器，此調(diào)節(jié)器在焦化的控制系統(tǒng)非常常見。功能特點(diǎn)： 輸入輸出信號4個(gè)模擬量輸入(AI)IN1是被控過程參數(shù)的測量反饋輸入端，可接收各種熱電阻、熱電偶、標(biāo)準(zhǔn)信號等任一輸入信號，信號之間分度號可切換，即設(shè)即用。IN2是前饋控制輸入(XMGA6000)或輔助輸入端(XMGA5000)，可接收各種熱電阻、熱電偶、標(biāo)準(zhǔn)信號等任一輸入信號，信號之間分度號可切換，即設(shè)即用。IN3可接收0-10mA/4-20mA/0-5V/1-5V等

8、任一標(biāo)準(zhǔn)信號，以上輸入信號之間可按鍵切換，即設(shè)即用?？捎糜趲Ш髠洳僮髌鲿r(shí)閥位反饋信號輸入端，與DI1配合實(shí)現(xiàn)后備操作器手/自動(dòng)無擾切換。也可用于兩臺(tái)調(diào)節(jié)器串級控制時(shí)，后級(附回路)調(diào)節(jié)器的PV1變送輸出的反饋輸入端，與DI1配合實(shí)現(xiàn)后級(附回路)手/自動(dòng)無擾切換。IN4是外給定(RSP)信號輸入端，可接受0-10mA/4-20mA/0-5V/1-5V等任一標(biāo)準(zhǔn)信號。2個(gè)模擬量輸出(AO)OUT為PID調(diào)節(jié)控制輸出端，0-10mA/4-20mA/0-5V/1-5V輸出可選。OUT1可作為IN1的變送輸出端（用于串級控制或帶記錄儀），也可作為PID調(diào)節(jié)（加熱制冷）雙重控制輸出中0%-100%的控制

9、輸出端，0-10mA/4-20mA/0-5V/1-5V輸出可選。兩臺(tái)XMGA5000/XMGA6000可實(shí)現(xiàn)串級控制。 調(diào)節(jié)閥它是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于人的行為；調(diào)節(jié)閥開關(guān)形式主要根據(jù)不同生產(chǎn)工藝要求來選擇；根據(jù)動(dòng)力源來分類：氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（氣關(guān)、氣開），電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電關(guān)、電開）。主要介紹氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作分氣開型和氣關(guān)型兩種。氣開型（Air to Open）是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時(shí)，閥門向增加開度方向動(dòng)作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上限時(shí)，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當(dāng)空氣壓力減小時(shí)，閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作，在沒有輸入空氣時(shí)，閥門全閉。故有時(shí)氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型（Fail to Close FC）。氣

10、關(guān)型（Air to Close）動(dòng)作方向正好與氣開型相反。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)，通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當(dāng)氣源切斷時(shí)，調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全？氣開式改變?yōu)闅怅P(guān)式或氣關(guān)式改變?yōu)闅忾_式，如調(diào)節(jié)閥安裝有智能式閥門定位器，在現(xiàn)場可以很容易進(jìn)行互相切換。閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥大大配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然后以它的輸出信號去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后，閥桿的位移又通過機(jī)械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)。 閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)

11、信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動(dòng)速度，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。檢測元件檢測元件就是測量儀表，相當(dāng)于人的眼睛，根據(jù)測得信號送入比較器。如：壓力（P)、溫度(T)、流量(F)、物位（L)、熱流(Q)等。下面主要介紹測量元件1、熱電偶原理兩種不同導(dǎo)體a與b連接在一起構(gòu)成一個(gè)閉合回路（圖2所示） ，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)1、2的溫度不同時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。兩種不同導(dǎo)體的組合元件就稱熱電偶。圖2熱電偶原理圖結(jié)點(diǎn)1通常焊接在一起置于測溫場，因此稱為測量端T1 （熱端），結(jié)點(diǎn)2要求溫度恒定稱參考端T2（冷端）（1）熱電效應(yīng)：兩種不同

12、導(dǎo)體a與b連接在一起構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)1、2的溫度不同時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢。結(jié)點(diǎn)1通常焊接在一起置于測溫場，因此稱為測量端T1 （熱端），結(jié)點(diǎn)2要求溫度恒定稱參考端T2（冷端），通過計(jì)算得出結(jié)論：EAB(T,T0) = EAB(T) - EAB(T0)結(jié)論：通常熱電偶的熱電勢用EAB(T,T0)表示,T端叫熱端（工作端）， T0端叫冷端（自由端），熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系稱為熱電特性。將熱電特性制成表，叫作分度表，分度表中熱電偶冷端為0。通過變送器轉(zhuǎn)化為電信號。2、壓力變送器工作原理：壓阻式變送器其原理是敏感芯體受壓后產(chǎn)生電阻變化，再通過放大電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。

13、如何選擇壓力變送器3、差壓變送器差壓變送器的特點(diǎn)：差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(如 4-20mA,1-5V)。差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口, 差壓變送器一般分為正壓端和負(fù)壓端,一般情況下，差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力才能測量。4、電磁流量計(jì)基本原理電磁流量計(jì)基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動(dòng)，與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢，電動(dòng)勢的方向按“弗來明右手規(guī)則”，其值如下式 式中 E-感應(yīng)電動(dòng)勢，即流量信號，V; k-系數(shù)；

14、B-磁感應(yīng)強(qiáng)度，T； D測量管內(nèi)徑，m； - 平均流速，m/s。 設(shè)液體的體積流量為，則 式中 K 為儀表常數(shù)，K= 4 KB/D 。 EMF由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。3介紹單閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及維護(hù) 3.1焦化熱工工藝介紹焦?fàn)t集氣管壓力2006年4月并網(wǎng)以來，始終波動(dòng)較大，控制不理想，不能滿足工藝要求。在2006年10月份已對影響集氣管壓力控制的因素從生產(chǎn)工藝及儀表控制系統(tǒng)等多方面做了系統(tǒng)分析，提出了一些改進(jìn)性的建議，并在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做了大量工作，雖未徹底解決系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，但也收到了一定成效。焦化生產(chǎn)工藝圖圖A所示：圖A為了緩解風(fēng)機(jī)前吸力的壓力就得必須控制好集氣槽壓力在一定的范圍，集氣

15、槽壓力調(diào)節(jié)的好了，也對環(huán)境也是一種保護(hù)。3.2集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)從生產(chǎn)工藝及儀表控制系統(tǒng)等多方面做了系統(tǒng)分析，提出了一些改進(jìn)性的建議，并在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做了大量工作，雖未徹底解決系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，但也收到了一定成效。根據(jù)集氣管壓力及時(shí)調(diào)節(jié)壓力（用改變閥門的開度），讓他保持在一定的范圍。如圖3所示：圖3 集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖舉個(gè)例子：3#焦?fàn)t集氣槽壓力調(diào)節(jié)1）調(diào)節(jié)器：F&B XMGA5000系列多輸入多輸出/XMGA6000系列帶前饋加法控制光柱數(shù)顯高級PID調(diào)節(jié)器采用比例積分微分控制規(guī)律（PID）： P=215 I=7 D=1 這3個(gè)參數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法得出來的，并且設(shè)定了報(bào)警值，與放散值2）執(zhí)行機(jī)

16、構(gòu)：氣動(dòng)活塞式調(diào)節(jié)閥帶智能閥門定位器根據(jù)焦化生產(chǎn)工藝等多個(gè)因數(shù)來選擇：合適的調(diào)節(jié)工作區(qū)間，調(diào)節(jié)閥開度15%-85%；合適的流量特性，首先根據(jù)過程系統(tǒng)的要求，確定工作流量特性，然后根據(jù)流量特性曲線的畸變程度，確定理想流量特性；合適的調(diào)節(jié)閥開、關(guān)形式，主要是考慮在不同工藝條件下安全生產(chǎn)的需要；本系統(tǒng)采用氣開調(diào)節(jié)閥 閥芯是蝶閥，閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動(dòng)速度，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。3）檢測元件選擇：選擇壓力變送器要應(yīng)從7個(gè)方面著手：一、測量材質(zhì)；二、精度等級；三、量程四接液介質(zhì)；五、介質(zhì)溫

17、度；六輸出信號；七、其他因素。最主要的是測量介質(zhì)。根據(jù)工藝設(shè)定一些參數(shù)值，集氣槽的壓力范圍在0400kpa，為了滿足風(fēng)機(jī)的吸力的要求，集氣槽的壓力設(shè)定值130kpa。還對PID的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)還需走行程，氣源要求0.25Mpa。3.3集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的維護(hù)1、調(diào)節(jié)器我在焦化實(shí)習(xí)階段，調(diào)節(jié)參數(shù)的調(diào)整主要是根據(jù)工藝的需求改變設(shè)定值，以及PID參數(shù)，PID是根據(jù)工況、穩(wěn)定性，波動(dòng)的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。給定值與輸出的420mA信號相互關(guān)系進(jìn)行確認(rèn)。平時(shí)還定期進(jìn)行吹掃。2、調(diào)節(jié)閥常見故障及產(chǎn)生的原因（一）調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作。故障現(xiàn)象及原因如下1）無信號、無氣源。氣源未開，由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)

18、致風(fēng)管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，壓縮機(jī)故障；氣源總管泄漏。 2）有氣源，無信號。調(diào)節(jié)器故障，信號管泄漏；定位器波紋管漏氣；調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片損壞。3）定位器無氣源。過濾器堵塞；減壓閥故障I管道泄漏或堵塞。 4）定位器有氣源，無輸出。定位器的節(jié)流孔堵塞。 5）有信號、無動(dòng)作。閥芯脫落，閥芯與社會(huì)或與閥座卡死；閥桿彎曲或折斷；閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物；執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長期不用而銹死。 （二）調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作不穩(wěn)定。故障現(xiàn)象和原因如下： 1）氣源壓力不穩(wěn)定。壓縮機(jī)容量太小；減壓閥故障。 2）信號壓力不穩(wěn)定。控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)（TRC）不適當(dāng)；調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。 3）氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作仍

19、不穩(wěn)定。定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出震蕩；定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；輸出管、線漏氣；執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太??；閥桿運(yùn)動(dòng)中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。 （三）調(diào)節(jié)閥振動(dòng)。故障現(xiàn)象和原因如下： 1）調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動(dòng)。支撐不穩(wěn)；附近有振動(dòng)源；閥芯與襯套磨損嚴(yán)重。 2）調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時(shí)振動(dòng)。調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開度下使用；單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。 （四）調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作遲鈍。遲鈍的現(xiàn)象及原因如下： 1）閥桿僅在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍。氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏；執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏。 2）閥桿在往復(fù)動(dòng)作時(shí)均有遲鈍現(xiàn)象。閥體內(nèi)

20、有粘物堵塞；聚四氟乙烯填料變質(zhì)硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥；填料加得太緊，摩擦阻力增大；由于閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大；沒有定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作遲鈍。 （五）調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大。泄漏的原因如下： 1）閥全關(guān)時(shí)泄漏量大。閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴(yán)重，閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán)。 2）閥達(dá)不到全閉位置。介質(zhì)壓差太大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小，閥關(guān)不嚴(yán)；閥內(nèi)有異物；襯套燒結(jié)。 （六）流量可調(diào)范圍變小。主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調(diào)的最小流量變大。 了解氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的故障現(xiàn)象及原因，可以對癥采取措施予以解決。3、測量元件維護(hù)集氣管壓力變送器是整個(gè)系統(tǒng)的檢測部分，非常關(guān)鍵的元件。壓力傳感器 是一種能感受壓力，并按照一定的

21、規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用電信號的器件或裝置。傳感器內(nèi)部沒有放大電路，滿量程輸出一般為毫伏級，帶負(fù)載能力低，不能直接與計(jì)算機(jī)接口。壓力變送器是一種能感受壓力，并將壓力信號轉(zhuǎn)換成可傳遞的統(tǒng)一輸出信號的儀表，而且其輸出信號與壓力信號之間有一給定的連續(xù)線性函數(shù)關(guān)系。變送器內(nèi)部裝入放大電路，輸出信號通常為直流4-20mA或1-5V（供型系列儀表使用）；0-10mA或0-10V（供型系列儀表使用）。變送器可以直接與計(jì)算機(jī)接口。也有人誤把壓力變送器稱作壓力傳感器。主要做到去壓裝置不能堵塞，隨時(shí)保持暢通?，F(xiàn)在智能變送器沒什么要維護(hù)，主要是防堵，防凍，防單向過壓。3.4本章小結(jié) 集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功，自

22、動(dòng)化程度越來越高不但給我們的維護(hù)帶來方便，而且為我們焦化生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。4介紹串級控制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù)加熱爐溫度-溫度串級控制系統(tǒng)的應(yīng)用意義生產(chǎn)過程自動(dòng)控制(簡稱過程控制)是自動(dòng)控制技術(shù)在石油，化工，電力，冶金，機(jī)械，輕工，紡織等生產(chǎn)過程的具體應(yīng)用，是自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。在老焦化煤焦油加工車間一般包括：煤焦油脫水及蒸餾、餾分洗滌、萘油餾分加工、一蒽油餾分加工、瀝青冷卻成型等初步加工工段和油品貯存裝卸工段及公用設(shè)施。當(dāng)煤焦油年加工量不小于10萬t時(shí)，可配備粗酚精制、粗吡啶精制(包括煤氣凈化車間回收的粗輕吡啶)、萘精制、粗蒽精制和瀝青加工等深度加工工段。加工出來的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)利益也是非

23、常可觀的。下面主要介紹控制二段口焦油溫度，由于要控制焦油的溫度在一個(gè)恒定的溫度，才能進(jìn)入下一個(gè)工序，焦油經(jīng)過加熱爐后流出的溫度要控制在370390攝氏度范圍?？諝馐亲懔康模恍杩刂泼簹饬髁康拇笮?，就能控制爐溫，進(jìn)而控制二段出口溫度。4.1瀝青區(qū)域二段口溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖4 加熱爐原理簡圖整個(gè)系統(tǒng)主要是根據(jù)兩個(gè)溫度進(jìn)行控制煤氣的流量，從而保證焦油的恒溫。圖4是加熱爐的簡易圖，我們在老焦化采用加熱爐溫度-溫度串級控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)的思路，確定控制方案，簡單論證完成整個(gè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，并繪制原理結(jié)構(gòu)圖、方框圖。圖5 串級控制加熱爐方框圖1）調(diào)節(jié)器：F&B XMGA5000系列多輸入多輸出/XMGA60

24、00系列帶前饋加法控制光柱數(shù)顯高級PID調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器參數(shù)整定，確定控制算法主調(diào)節(jié)器P=150，I=15，D=150，SP=385；副調(diào)節(jié)器P=80，I=7，D=2，2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥帶智能閥門定位器根據(jù)焦化生產(chǎn)工藝等多個(gè)因數(shù)來選擇：合適的調(diào)節(jié)工作區(qū)間，調(diào)節(jié)閥開度15%-85%；合適的流量特性，首先根據(jù)過程系統(tǒng)的要求，確定工作流量特性，然后根據(jù)流量特性曲線的畸變程度，確定理想流量特性；合適的調(diào)節(jié)閥開、關(guān)形式，主要是考慮在不同工藝條件下安全生產(chǎn)的需要；閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動(dòng)速度，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的

25、影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位3）檢測元件選擇：熱電偶是熱電溫度計(jì)的敏感元件,是由兩種不同材料的金屬導(dǎo)體組成.兩種導(dǎo)體的一端焊接在一起作為測量端與被測介質(zhì)充分接觸,另一端作為參考端與溫度指示儀表相連接。熱電偶的選擇，首先應(yīng)根據(jù)被測溫度的上限和使用環(huán)境來選擇熱電偶的熱電極和保護(hù)套管，其次根據(jù)被測對象的結(jié)構(gòu)和安裝特點(diǎn)來選擇熱電偶的規(guī)格尺寸。爐膛熱電偶選擇是鎳鉻一鎳硅熱電偶屬于廉金屬熱電偶，分度號為K。出口油溫?zé)犭娕歼x擇是鎳鉻一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶，分度號為E。4.2二段口溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的維護(hù)1、調(diào)節(jié)器的維護(hù)主要是響應(yīng)快慢，主要由于溫度屬于大滯后，所以根據(jù)工況需要D要設(shè)置大些。PID是根據(jù)工況、穩(wěn)定性，波動(dòng)的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。給定值與輸出的420mA信號相互關(guān)系進(jìn)行確認(rèn)。平時(shí)還定期進(jìn)行吹掃。2、調(diào)節(jié)閥常見故障及產(chǎn)生的原因它的調(diào)節(jié)閥維護(hù)與3.3集氣管壓力調(diào)節(jié)閥的維護(hù)類似。3