[發明專利]一種采用切斷閥調節煤氣壓力的方法

有效

• 申請號: 201210039402.3
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102588648A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 陳若珩;宋迎春;李宏宇;蘭飛
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域：

本發明屬于利用小型邏輯控制器PLC使切斷閥具有調節功能的一種方法，主要用于需要在控制閥具有切斷功能基礎上還要實現調節功能時使用。

背景技術：

高爐煤氣直接進煤氣管網前有一個兩米的塵氣閥，由于只有切斷功能無法實現調節，所以當高爐側煤氣壓力高時就只有通過高爐煤氣發散裝置將煤氣對空放散掉。浪費了大量能源，還造成了環境污染。

發明內容

為了穩定煤氣壓力、減少空氣污染和節約能源，實現煤氣壓力調節，

降低煤氣對空排放，本發明提供一種采用切斷閥調節煤氣壓力的

方法。

本發明包括小型邏輯控制器一臺和手動調節器一臺裝置，所述

的小型邏輯控制器的型號是西門子6ES7-313，手動調節器的型號是ZT-03C其調節步驟是：

1、安裝邏輯控制器和手動調節器，將手動調節器作為邏輯控制器調節器給定，手動調節器操作面板上的0-100%的開度信號做為輸出對應為4-20mA，將4-20mA信號作為輸入連接到小型邏輯控制器的輸入模板6ES7331-7KF02-0AB0的模擬量輸入端口，系統將會自動把4-20mA的模擬量信號通過A/D轉化為0-27648的一個整形數控制輸入量X，我們通過控制輸入量X除以27648再乘以100得到從手動調節器給出的給定值百分數煤氣壓力Y，然后通過測試得到切斷閥閥門特性曲線圖；

手動調節器操作面板上的調節開度設定在8-12mA?之間。同時為了防止過調比例系數要控制在0.01-0.03一個很小范圍之內，并在邏輯控制器西門子輸出模板6ES7332-5HD01-0AB0給切斷閥的輸出信號要進行限幅，每次輸出幅度不超過1%。PID算法采用

⊿U(k)=Kp?⊿e(k)+Ki?e(k)+Kd{⊿e(k)-?⊿e(k-1)}?離散PID

式中：k：??采樣序列號，k=0,1,2,……;

U(k):?第k次采樣時刻計算機輸出控制值；

e(k):?第k次采樣時刻的輸入量和給定的偏差；

e(k-1):?第k-1次采樣時刻的輸入量和給定的偏差

Ki:????積分常數

Kd:????微分常數

Kp:????比例常數

2、將被調量煤氣壓力4-20?mA接入邏輯控制器內作為被控量。

3、要用前饋實現預先控制（即預先消除煤氣壓力波動），把引起煤氣壓力波動的熱風爐換爐信號接入邏輯控制器；當換爐（當高爐熱風爐換爐送風時，煤氣壓力會有很大波動）時提前動作調節閥（經過改裝后的切斷閥）使換爐引起的干擾得到預先控制。

4、給切斷閥增加閥門位置定位和反饋裝置，切斷閥接受4-20mA的模擬量閥門控制信號，閥門停在0-100%開度的任何位置上，從而達到調節的目的。

本發明的裝置結構簡單，成本低，安裝方便，可推廣應用于相類使切斷閥具有調節功能的場合工作。

附圖說明

圖1是本發明的切斷閥閥門特性曲線圖。

圖中，Y表述煤氣壓力，X表述控制輸入量。

具體實施方式

實施例：本發明包括一臺小型邏輯控制器（PLC）、手動調節器

和輸入模板6ES7331-7KF02-0AB0、輸出模板6ES7332-5HD001-0AB0其控制步驟是：

1、被控煤氣壓力檢測和手動調節器的壓力給定相比較（采用相對百分比制），產生偏差給小型邏輯控制器PLC的軟PID算法模塊。PID輸出通過控制增量輸出模板6ES7332-5HD001-0AB0的4-20mA的控制信號給切斷閥閥門定位器來控制閥門動作。

????2、當檢測到高爐熱風爐換爐信號時，小型邏輯控制器PLC通過輸出模板提前輸出到10mA,將閥門開度調至37%左右。這樣可以把由于高爐熱風爐換爐造成的煤氣壓力波動提前抑制；

3、為了抑制切斷閥的動作頻繁，邏輯控制器可以根據煤氣偏差大小和報警設置及控制死區來進行調節輸出判斷。