分程控制在溶解機中的實施

郭建海 譚巧變

摘 要：在分程控制系統(tǒng)中控制閥的氣開和氣關形式可分成兩類：一類是控制閥同向動作，即隨著控制器的輸出控制閥均逐漸增大或減小，控制閥同為氣開或氣關；另一類是控制閥的異相動作，即隨著控制器的輸出，控制閥中一個增大，另一個減小，控制閥一個為氣開，另一個為氣關。

關鍵詞：分程 控制器 調節(jié)閥 被控對象

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0075-01

在化工生產中溶解機的使用比較廣泛，在溶解物料時可能需要穩(wěn)定的壓力和穩(wěn)定的溫度，在控制溫度和壓力時卻比較困難。例如某紡絲廠PVA的溶解，當溶解PVA時需要一定的溫度，而溶解廢絲卻需要一定的壓力，溶解時需要將蒸汽直接通入溶解機內，通過蒸汽的進料量和排氣的排料量來控制壓力，簡單控制系統(tǒng)卻很難控制壓力，給溶解廢絲帶來困難，因此應用了分程控制系統(tǒng)。

分程控制系統(tǒng)是將一個控制器的輸出分成若干個控制信號范圍，由各個信號段去控制相因的控制閥，從而實現了一個控制器對多個控制閥的控制。

由于工藝需要，PVA生產的不合格絲需要重新投入使用，以免浪費，溶解是為了是廢絲完全溶解又不影響攪拌造成設備損壞引入了壓力溶解廢絲，就是用蒸汽來控制一定的壓力是廢絲軟化達到攪拌的程度。

PT為溶解機內部壓力，PV1為直接蒸汽調節(jié)閥，PV2為排空閥，通過直接蒸汽調節(jié)閥和排空調節(jié)閥來控制溶解機內部壓力，構成一個分程控制系統(tǒng)。在分程控制系統(tǒng)中控制閥的氣開和氣關形式可分成兩類：一類是控制閥同向動作，即隨著控制器的輸出控制閥均逐漸增大或減小，控制閥同為氣開或氣關；另一類是控制閥的異相動作，即隨著控制器的輸出，控制閥中一個增大，另一個減小，控制閥一個為氣開，另一個為氣關；而在廢絲溶解中，我們應用了異相控制，由于工藝生產需要和安全，為避免溶解機壓力過高而引起事故，將直接蒸汽調節(jié)閥選為氣開閥，將排空調節(jié)閥選為氣關閥（都為重慶川儀調節(jié)閥），流量特性都為等百分比，這樣可以有效的控制壓力穩(wěn)定生產。

分程控制系統(tǒng)其實就是一個簡單控制系統(tǒng)，對于一個閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，若要使系統(tǒng)穩(wěn)定，系統(tǒng)應采用負反饋，即控制器，控制閥，被控對象，測量變送各個環(huán)節(jié)的放大倍數為負。在廢絲溶解系統(tǒng)中，直接蒸汽調節(jié)閥為氣開閥，Kv為正，當直接蒸汽調節(jié)閥增大時壓力升高，Ko為正，被測變量增加，測量變送輸出增加，Km為正，為了保證系統(tǒng)負反饋Kc必須為負，即控制器為反作用。當溶解機壓力減小時，直接蒸汽調節(jié)閥開度增大，排氣調節(jié)閥開度減小；當溶解機壓力增大時，直接蒸汽調節(jié)閥開度減小，排氣調節(jié)閥開度增大，使溶解機系統(tǒng)壓力保持穩(wěn)定。

由于分程控制系統(tǒng)本質上是一個簡單控制系統(tǒng)，有關控制器控制規(guī)律的選擇及其參數的整定可參照簡單控制系統(tǒng)處理。但當兩個控制通道不相同時，應照顧正常情況下的對象特性，按正常工況整定控制器的參數。如果有一閥門開度范圍較大，可以通過閥門的定位器對調節(jié)閥開度進行量程遷移，在PVA廢絲溶解中，排氣閥在開度較大開度范圍工作排氣量較大，造成蒸汽的浪費，可以對調節(jié)閥進行量程遷移，使排氣閥在小范圍內工作，降低能量浪費。