淺述一種基于自動(dòng)化儀表優(yōu)化操作方法的設(shè)計(jì)

宋連安 宋昊成

摘 要 本設(shè)計(jì)為化工企業(yè)常規(guī)的調(diào)節(jié)器快速投用自動(dòng)的方法。該方法的出現(xiàn)，大大提高了一線操作工對(duì)調(diào)節(jié)器的認(rèn)識(shí)，也提高了調(diào)節(jié)器投用自動(dòng)的使用頻次。除去工藝影響（原料的變化和加工量的變化）外，我們主要研究各種儀表以及調(diào)節(jié)器的使用上下功夫[1]。

關(guān)鍵詞 化工企業(yè);調(diào)節(jié)器;儀表

主要內(nèi)容

本方法的出現(xiàn)提高了操作工投用自動(dòng)的速度和判斷方法，為更好和更快的投用自動(dòng)提供了依據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，先介紹這個(gè)萬分之一法：所謂的萬分之一法，就是儀表的四個(gè)參數(shù)壓力，溫度，液位和流量在投用自動(dòng)后，調(diào)節(jié)器輸出的變化率是在1?變化就達(dá)到平衡了，萬分之一的變化意味著調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定在某一個(gè)位置上或者某個(gè)開度的附近，那么實(shí)際測(cè)量值就穩(wěn)定在一個(gè)值上，調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定了，看似和手動(dòng)操作是一樣的，但是它能夠讓實(shí)際測(cè)量值穩(wěn)定在一個(gè)值上，但是不同于手動(dòng)操作。調(diào)節(jié)閥每次動(dòng)作的變化率為1?，做到了調(diào)節(jié)閥的平穩(wěn)操作，在日常操作中，調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅度越小，對(duì)裝置來說越平穩(wěn)。

萬分之一法的使用，讓調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定動(dòng)作變得有判斷依據(jù)，但是也有很多時(shí)候，需要調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的更快一點(diǎn)，所以千分之一法是萬分之一法的有效補(bǔ)充，對(duì)于壓力，溫度，液位，流量來說，這四個(gè)參數(shù)，溫度變化是最慢的，液位反應(yīng)較快，壓力和流量反應(yīng)最靈敏，所以控制方案的選用，也會(huì)對(duì)這個(gè)調(diào)節(jié)器的使用起到關(guān)鍵的作用。

以某個(gè)塔底為例實(shí)施的案例：

某塔底的液位的控制方案如下：調(diào)節(jié)器的輸入為普通遠(yuǎn)傳液位計(jì)，調(diào)節(jié)器為普通調(diào)節(jié)器，控制的輸出為變頻泵，這是典型的單回路調(diào)節(jié)器控制回路。

圖1為調(diào)節(jié)器投用自動(dòng)時(shí)的曲線，P為100，I為40，D為10（P為比例帶，I積分時(shí)間，D為微分時(shí)間），實(shí)際這個(gè)回路投用自動(dòng)了，但是從曲線分析，自動(dòng)效果相對(duì)不好，并且小幅度震蕩，大約為10%的幅度，變頻泵會(huì)一直升速降速的一直變化，這樣對(duì)泵使用是不利的。所以進(jìn)行PID整定。

圖2為整定后的參數(shù)，P為500，I為40，D為10的曲線，從曲線看比圖1好了很多，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)泵波動(dòng)也小了很多。它的判斷依據(jù)就是萬分之一法，讓調(diào)節(jié)器的輸出的變化率為1?，在輸出時(shí)平穩(wěn)變化，并且做到了穩(wěn)定輸出。

圖3為1個(gè)月后的曲線圖，從圖上看液位變化率為0.1%以內(nèi)，效果相當(dāng)明顯，液位平穩(wěn)，對(duì)裝置來說，就平穩(wěn)了[2]。

使用前后的效果：附圖共3張。

第1張：某塔底液位整定前的曲線

第2張：某塔底，整定后的雙法蘭液位后的自動(dòng)效果

第3張：某塔底投用自動(dòng)后，穩(wěn)定后的曲線

綜上所述：我研究的這個(gè)萬分之一法對(duì)于常規(guī)控制回路來說，能夠讓操作工快速地把這個(gè)被控參數(shù)平穩(wěn)下來，并且能夠長時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)控制，減少了操作工的勞動(dòng)量，同時(shí)也穩(wěn)定了裝置。

參考文獻(xiàn)

[1]杜鵑.測(cè)量?jī)x表與自動(dòng)化[M].北京：中國石油大學(xué)出版社，2013：51.

[2]胡壽松.自動(dòng)控制原理[M].北京：科學(xué)出版社，2008：1.

作者簡(jiǎn)介

宋連安（1972-），男，山東省東營市人，石油大學(xué)（華東），自動(dòng)化儀表及應(yīng)用專業(yè)，大專，東營市亞通石化有限公司，研究方向：耐磨熱電偶，變送器，PlD整定法。獲得了耐磨熱電偶，變送器3項(xiàng)國家專利，獲得了東營市專家稱號(hào)。而且自主研發(fā)了PID整定的萬分之一法。

宋昊成（2001-），男，山東省東營市人，山東科技大學(xué)，智能科學(xué)與技術(shù)，本科在讀。