仪表电动调节阀支路流量控制
过程控制课程设计流量比值控制
一.设计任务分析设计任务的描述在了解、熟悉和掌握双闭环流量比值控制系统的工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础之上,根据生产过程对控制系统所提出的安全性、经济性和稳定性要求,应用控制理论对控制系统进行分析和综合,最后采用计算机控制技术予以实现;设计的目的通过对一个完整的生产过程控制系统的课程设计,使我们进一步加深对过程控制系统课程中所学内容的理解和掌握,提高我们将过程检测与控制仪表、自动控制原理、微机控制技术和过程工程基础等课程中所学到知识综合应用的能力;锻炼学生的综合知识应用能力,让学生了解一般工程系统的设计方法、步骤,系统的集成和投运;从而培养学生分析问题和解决问题的能力;设计的要求1.从组成、工作原理上对工业型流量传感器、执行机构有一深刻的了解和认识;2.分析控制系统各个环节的动态特性,从实验中获得各环节的特性曲线,建立被控对象的数学模型;3.根据其数学模型,选择被控规律和整定调节器参数;4.在Matlab上进行仿真,调节控制器参数,获得最佳控制效果;5.了解和掌握自动控制系统设计与实现方法,并在THJ-2型高级过程控制系统平台上完成本控制系统线路连接和参数调试,得到最佳控制效果;6.分析仿真结果与实际系统调试结果的差异,巩固所学的知识;本次设计的具体要求1.控制电磁阀的开度实现流量的单闭环的PI调节;2.通过变频器控制电磁阀运行实现流量的单闭环的PI调节3.用比例控制系统使副回路的流量跟踪主回路的流量,满足一定的工艺生产要求二.总体设计方案方案论证根据实际生产情况,比值控制系统可以选择不同的控制方案,比值控制系统的控制方案主要有开环比值控制系统,单闭环比值控制系统,双闭环比值控制系统几种;方案一:单闭环控制系统原理设计的系统框图如图所示;图单闭环流量比值控制系统原理图单闭环流量比值控制系统与串级控制系统相似,但功能不同;可见,系统中没有主对象和主调节器,这是单闭环比值控制系统在结构上与串级控制不同的地方,串级控制中的副变量是调节变量到被控变量之间总对象的一个中间变量,而在比值控制中,副流量不会影响主流量,这是两者本质上的区别;方案二:在单闭环控制系统基础上,增加一个主流量闭环控制系统,单闭环比值控制系统就成为双闭环比值控制系统,其方框图如图所示;双闭环较之于单闭环而言更加复杂,选用的设备也更多,但对于实际生产,生产效率和质量十分重要,因此对系统的稳定性和精确度要求较高;双闭环比值控制系统能实现主动量的抗扰动、定植控制,使主、从动量均比较稳定,从而使总物料也比较平稳,这样,系统总负荷也将是稳定;经过分析,当系统处于稳态时,比值关系是比较精确的;在动态过程中,比值关系相对而言不够精确;另外,如果主流量处于不变的状态,副流量控制系统又相当于一个定值控制系统;方案二的双闭环流量比值控制系统,是在主流量也需要控制的情况下,增加一个主流量闭环控制系统构成的,由于增加了主流量闭环控制系统,主流量得以稳定,从而使得总流量能保持稳定;双闭环比值控制系统主要应用于总流量需要经常调整的场合;如果没有这个要求,两个单独的闭环控制系统也能使两个流量保持比例关系,仅仅在动态过程中,比例关系不能保证;方案选择通过方案的论证可知,单闭环流量比值控制系统适用于负荷变化不大,主流量不可控制,两种物料间的比值要求较精确的生产过程;而双闭环流量比值控制系统适用于主副流量扰动频繁,负荷变化较大,同时保证主、副物料总量恒定的生产过程;该设计针对控制对象,主流量选择为氯化钾液体,而副流量则选择是硫酸液体,实际生产中,由于这两种化学成分并不十分稳定,因而可能造成扰动频繁,并且属于负荷变化较大;经过分析,选择方案二的双闭环流量比值控制系统来设计该生产控制系统更为合适;双闭环比值控制系统的结构在现代工业生产过程中,经常遇到生产工艺要求两种或多种物料流量成一定比例关系的问题,一旦比例失调,就会影响生产的正常进行,影响产品质量,浪费原料,消耗动力,造成环境污染,甚至产生生产事故;如硝酸生产中的氨氧化炉,其进料是氨气和空气,两者的流量必须具有一个合适的比例,因为氨在空气中的含量,低温时在15~28%之间,高温时在14~30%之间都有可能产生爆炸的危险,严格控制其比例,使其不进入爆炸范围,对于安全生产来说十分重要;这种用来实现两个或两个以上参数之间保持一定比值关系的过程控制系统,均称为比值控制系统;本设计被控对象为电动阀支路的流量和变频器-磁力泵支路的流量,每个支路上分别装有流量传感器对支路的流量进行测量,电动阀支路的流量是系统的主动量Q1,变频器—磁力泵支路的流量是系统的从动量Q2;要求从动量Q2能跟随主动量Q1的变化而变化,而且两者间保持一个定值的比例关系,即Q2/Q1=K,同时要求保证主动量与从动量保持总量恒定;双闭环比值控制系统的结构图,如图,若除去比值器,则为两个独立的单回路系统;事实上,若采用两个独立的单回路系统同样能实现它们之间的比值关系,但只能保证静态比值关系;当需要实现动态壁纸关系时,比值器就不能省;双闭环比值控制所用设备较多、投资较高,而且运行投入比较麻烦,只有在工业特定要求如严格控制两种物料比例的情况下使用;三.实验装置说明及使用系统简介“THJ-2型高级过程控制系统实验装置”是基于工业过程的物理模拟对象,它集自动化仪表技术,计算机技术,通讯技术,自动控制技术为一体的多功能实验装置;该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈—反馈控制,比值控制,解耦控制等多种控制形式;系统组成本实验装置由被控对象和控制仪表两部分组成;系统动力支路分两路:一路由三380V交流磁力驱动泵、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成;另一路由日本三菱变频器、三相磁力驱动泵220V变频、涡轮流量计及手动调节阀组成;压力传感器、变送器:采用工业用的扩散硅压力变送器,含不锈钢隔离膜片,同时采用信号隔离技术,对传感器温度漂移跟随补偿;压力传感器用来对上、中、下水箱的液位进行检测,其精度为级,因为为二线制,故工作时需串接24V直流电源;温度传感器:本装置采用六个Pt100传感器,分别用来检测上水箱出口、锅炉内胆、锅炉夹套以及盘管的水温;经过调节器的温度变送器,可将温度信号转换成4~ 20mADC电流信号;Pt100传感器精度高,热补偿性较好;流量传感器、转换器:流量传感器分别用来对电动调节阀支路、变频支路及盘管出口支路的流量进行测量;涡轮流量计型号:LWGY-10,流量范围:0~1.2m3/h,精度:%;输出:4~20mA标准信号;本装置用了三套涡轮流量传感器、变送器;电动调节阀:采用智能型电动调节阀,用来进行控制回路流量的调节;电动调节阀型号为:QSVP-16K;具有精度高、控制单元与电动执行机构一体化、操作方便等优点,控制信号为4~20mA DC或1~5V DC,输出4~20mA DC 的阀位信号,使用和校正非常方便;变频器:本装置采用日本三菱变频器,控制信号输入为4~20mADC或0~5VDC,~220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵;水泵:本装置采用磁力驱动泵,型号为16CQ-8P,流量为32升/分,扬程为8米,功率为180W;本装置采用两只磁力驱动泵;一只为三相380V恒压驱动,另一只为三相变频220V输出驱动;可移相SCR调压装置:采用可控硅移相触发装置,输入控制信号为4~20mA标准电流信号;输出电压用来控制加热器加热,从而控制锅炉的温度;电磁阀:在本装置中作为电动调节阀的旁路,起到阶跃干扰的作用;电磁阀型号为:2W-160-25 ;工作压力:最小压力为0Kg/㎝2,最大压力为7Kg/㎝2 ;工作温度:-5~80℃;图装置总貌图操作前准备实验前,要对被控对象及其控制系统所涉及的仪器仪表有清楚的认识;先将储水箱中贮足水量,电动调节阀可以通过阀F1-1、磁力泵、F1-2、F1-8流至下水箱;变频器—磁力泵支路可以通过阀F2-1、变频器控制的磁力泵、阀F2-5流至下水箱;两个支路的流量传感器分别为FT1与FT2;具体管道开关及器件位置如图所示:图管道开关及器件位置图AI智能调节仪1设置参考:;Sn=33;CF=0;ADDR=1;SV=15;diH=100;dil=0; 调节仪2:Sn=32;CF=8;ADDR=2; diH=100;dil=0;电动调节阀使用:电动阀上电后切不可用手来旋转黑色手轮,断开控制信号后,阀位有保持功能,也不可旋转手轮,只有在断开AC220V后,才可使用手动,在一般情况下无须手动;控制面板接线说明控制面板如图所示图控制面板图①强电部分:三相电源输出u、v、w 接到380v磁力泵的输入u、v、w端;变频器输出端A、B、C接到220v磁力泵输入A、B、C端;单相Ⅰ的L、N 并联接到调节仪1和调节仪2的L、N端;单相Ⅱ的L、N端接到电动调节阀电源的L、N端;单相Ⅲ的L、N端接到比值器电源的L、N端;②弱电部分:电动阀支路流量FT1信号并联接到调节仪1的1、2输入端和比值模块电压输入1的+、-端,比值模块的电压输出+、-端对应接到调节仪2的1、2端,FT2信号+、-端对应接到调节仪2的3、2输入端;调节仪1的输出7、5端对应接到电动调节阀控制信号+、-端,调节仪2的输出7、5端对应接到变频器4~20mA控制信号输入+、-端,变频器STF端、SD端和RH 端短接;24v电源输出+、-端接到流量计电源输入+、-端;变频器使用:开启变频器后,其指示灯会自动工作在“EXT”外部控制状态下,当我们设置好参数P30=1,P53=1,P62=4选择正转将STF和SD短接再将DC4~20mA控制信号给到变频器信号输入端子去,就可以自动控制了,其中0~5V电压输入不可用;手动控制频率时,可在控制信号线和正反转短接线都拔下的情况下,按下“PU/EXT”按钮,就可将变频器的工作状态从EXT切到PU状态下,将频率调到某一值,按下“SET”键,这时会有F和设定值交替闪烁3秒的状态,表示设定成功,按下“RUN”键,变频器会自动运行到设定频率,在运行状态下,可通过旋转频率设定器来调整当前运行频率;注意切不可在变频器带电机运行时,拔下任一根强电输入输出线,造成变频器在运行状态下突然断电或电机缺相,先将变频器停止按下“STOP”键,再在断开变频器输入电源的情况下接线; 磁力驱动泵1为380V磁力驱动泵,磁力驱动泵2为220V磁力驱动泵;本实验采用变频器控制泵打水,所以用到的泵为220V磁力驱动泵,开启实验设备前谨记保证F2-1阀门处于打开的状态;AI智能调节仪部分设置参数解释:Sn输入规格Sn=32:—1V100mV-500mVSn=33:1-5V电压输入dip小数点位dil输入下限显示值dih输入上限显示值oPL调节器输出下限值oPH调节器输出上限值CF系统功能选择CF=0为反作用调节方式CF=8为有分段功能限制功能的反作用调节方式Addr通讯地址run运行状态及上电信号处理run=0手动调节状态run=1自动调节状态四.单回路参数整定由于电动阀跟变频器控制下的磁力泵的过程传递函数是未知的,因此我们必须对这测出这两个被控对象特性;被控对象特性的测试方法通过分析建模可知,其数学模型为:1()W s()H sQ s()==1KTS+若令Q1s作为阶跃扰动,即Q1s=X0S,则HS=/1K TST+×0XS=K0XS-0X1KST+对上式取拉氏反变换得ht=KX01-tT e-式中T=RC位时间常数,K为放大系数;当t→∞时,h∞=KX0,因而有K=h∞/X0.当t=T时,则有:hT=KX01-e-1==∞由上可知一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数,如图7所示;当由实验求得图所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%;所对应的时间,就是时间常数T;图阶跃响应曲线电动阀传递函数测试图为电动阀输入与输出特性的方框图:图电动阀输入与输出特性方框图在t 0时给电动阀的输入量,得出相应的曲线;如图所示图 电动阀的输入量特性曲线图当t —>∞时,h ∞=K 0x ,因而有K=h ∞/0x =输出稳态值/阶跃输入;故K==为了方便计算y *t1=, y *t2=,则可得可求得0T = 而HS= 1sKe Ts τ-+故HS= 6.4449.411 1.572se s -+4.3 变频器——磁力泵传递函数测试图为变频器——磁力泵输入与输出特性的方框图:图磁力泵输入与输出特性图与电动阀传递函数相同,得出其相应曲线如图所示:图 磁力泵输入与输出特性曲线图同理,当t —>∞时,h ∞=K 0x ,因而有K=h ∞/0x =输出稳态值/阶跃输入;故K==为了方便计算y *t1=, y *t2=,则可得可求得1T =而HS= 1sKe Ts τ-+故HS= 7.42815.8071 2.88se s -+4.4用MATLAB 进行仿真如图所示为电动阀、变频器——磁力泵两个回路在MATLAB 的仿真:图 MATLAB 仿真原理图其中两个回路的比例度&分别为40%和50%,I 值都为,仿真的响应曲线如图和图所示:图主变量流量曲线图 图副变量流量曲线图说明:左图为电动阀回路相应曲线,右图为变频器——磁力泵响应曲线,图中对Y 轴上进行了放大,以更好地显示波形在1附近的变化情况,由观察可得,这种PI 设置基本能够使响应曲线稳定在1左右;五. 比值控制系统参数调节比值系数的计算设流量变送器的输出电流与输入流量间成线性关系,当流量Q 由0→Q max 变化时,相应变送器的输出电流为4→20mA;由此可知,任一瞬间主动流量Q 1和从动流量Q 2所对应变送器的输出电流分别为I 1=416max11+⨯Q Q I 2=416max 22+⨯Q Q 式中Q 1max 和Q 2max 分别为Q 1和Q 2最大流量值;设工艺要求Q 2/Q 1=K,则式1可改写为Q 1=16)4(1-I Q 1max同理式2也可改写为Q 2=16)4(2-I Q 2max 于是求得12Q Q =4412--I I max 1max 2Q Q 折算成仪表的比值系数K ′为:K ′ = K max2max 1Q Q 比值控制系统参数的整定按单回路的镇定方法分别镇定调节器1、2的PID 参数,但在具体操作中先整定调节器1的参数,待主回路系统稳定后,在整定从动回路中的调节器2CF=8,即外给定的参数;在主回路运用上面提到的PI 值,输出流量调剂时间稍长,系统在长时间运行以后有一点偏差,因此稍为减小P 的作用,适当加大I 的值;根据工艺要求,从余差、衰减率、最大偏差、过渡时间考虑设置,主从回路的PI 现场整定如下表所示:六. 结果分析给定阶跃响应曲线图给定阶跃响应曲线图图为主回路曲线,红线表示给定值的变化,从给定流量20上升到30作为输入,绿线表示输出值的变化,由图可以看出输出值在输入值变化一段时间后能自动跟踪输入值,而且偏差不大,基本符合要求;图从动回路曲线图图为从动回路曲线,红线是自动跟踪主回路输出值作为从动回路的输出值,实现自动控制;在比例控制系统中,采用了K=1的比值控制,因此主回路的输出值与从动回路的输出值比值为1:1;紫色线是从动回路的输出量,由图能清楚地看到输出流量基本与输入值重合,从动回路的快速性很好;改变K的大小,能改变系统两种流量的比值;加入扰动时的响应曲线图加入扰动时的响应曲线图加入扰动以后,系统电动阀在流量信号反馈前保持原来的开度,因此图形出现一定的波动,在输入量不变的情况下,系统能很快地进行自动调节,最后达到平衡状态;图在主回路输出Q1出现波动的情况下,影响了从动回路的输入量,导致输出量跟随输入量Q1变化,当Q1稳定是,Q2也很快地趋于稳定;双闭环比值控制系统实际操作调试结果图3-4-3 双闭环比值控制系统实际操作调试结果双闭环比值控制系统实际操作输出曲线图3-4-3 双闭环比值控制系统实际操作输出曲线七.心得体会本次课程设计,经过老师的悉心指导和同学们的相互配合跟相互帮助,顺利完成了此次设计,这次课程设计,收获了很多,在查阅相关资料的时候,学到了许多书本以外的应用性的知识;在整个课程设计的过程中,接触到了以前从来都没有接触过的设备;学习了新设备的运用;经过2个星期的学习与调试,基本完成双闭环流量比值控制;这两星期中出现过很多很多问题,如特性曲线显示不平稳,锅炉加热管烧坏,两条回路比例无法调节等问题,经过逐一的检查,排除障碍,最后得到实验结果;经过这次课程设计,使我对THJ-2型高级过程控制系统实验装置有了基本的了解,对过程控制技术的原理及应用有了个进一步的理解,对单回路控制,比值控制,双闭环回路控制有了进一步的深入研究;加强了我对过程控制技术的认识,明白了过程控制系统技术在实际应用的重要性;八.参考文献1 王再英,刘淮霞,陈毅静.过程控制系统与仪表M.北京:机械工业出版社,20062 卲裕深,戴先中 .过程控制工程. 北京:机械工业出版社,3 孙炳达.自动控制原理.北京:机械工业出版社,。
电动流量调节阀工作原理
电动流量调节阀工作原理
电动流量调节阀是一种利用电动机驱动的自动控制阀门,用于调节流体介质的流量。
其工作原理如下:
1. 电动机驱动:电动流量调节阀内设有电动机,通过电源将电能转化为机械能,驱动阀门执行机构。
电动机通常通过开闭型阀门执行机构或调节型阀门执行机构驱动阀门的开度。
2. 反馈控制系统:电动流量调节阀内设有反馈控制系统,用于感知阀门的开度并将信息反馈给控制器。
通常采用位置传感器等装置来测量阀门的开度,并将测量得到的信号传输给控制器。
3. 控制器:控制器是电动流量调节阀的核心部件,负责控制阀门的开闭或调节开度。
根据反馈控制系统传来的信号,控制器通过判断阀门的开度与设定值的差异,来决定下一步的控制动作。
4. 阀门执行机构:阀门执行机构是电动流量调节阀的一个重要组成部分,根据控制器的控制指令,通过接受电动机的驱动,使阀门实现开闭或调节开度的动作。
常见的阀门执行机构包括电动装置、气动装置和液动装置等。
5. 流体调节:电动流量调节阀根据控制器的指令,通过阀门的开度调节流体介质的流量。
当控制器判断需要增加流量时,会指令阀门逐渐打开;当控制器判断需要减小流量时,会指令阀门逐渐关闭。
通过不断调节阀门的开度,控制流体的流量达到所需的目标。
总结:电动流量调节阀通过电动机驱动阀门执行机构,控制阀门的开闭或调节开度,从而实现对流体介质的流量调节。
通过反馈控制系统和控制器,实时感知阀门的开度并作出相应的调节动作,以满足工业生产过程中对流量的精确控制需求。
实验二-电动调节阀的流量特性测试实验
实验二 电动调节阀的流量特性测试实验任何一个最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元及执行单元组成。
执行单元的作用就是根据调节器的输出,直接控制被控变量所对应的某些物理量,例如液位、温度、压力和流量等参数,从而实现对被控对象的控制目的。
因此,完全可以说执行单元是用来代替人的操作的,是工业自动化的“手脚”。
电动调节阀是本实验装置的执行单元之一。
一. 电动调节阀工作原理执行器按照使用能源的种类,可分为气动、液动和电动三种,本装置采用的是智能型单座调节阀。
顾名思义它是由电动执行器进行操作的,它接受调节器的输出电流4~20mA 信号,并转换为相应的输出轴直线位移,去控制调节机构以实现自动调节。
电动调节器的优点则是能源采用方便,信号传输速度快,传输距离远等。
执行器由执行机构和调节机构两部分组成。
执行机构是执行器的推动装置,它可以按照调节器的输出信号量,产生相应的推力,以带动智能调节阀的主推动轴产生直线位移,主推动杆总位移为16mm ,控制单座调节阀0~100%的开度连续变化。
而调节机构(调节阀)是执行器的调节装置,它受执行机构的操纵,可以改变调节阀阀芯与阀座间的流通面积,以达到最终调节被控介质的目的。
本执行器的结构如图1所示,电动执行器首先接受来自调节器的输出信号,以作为执行器的输入信号即执行器的动作依据;该输入信号送入信号转换单元,转换信号制式后与反馈的执行机构位置信号进行比较,其差值作为执行机构的输入,以确定执行机构的作用方向和大小;执行机构的输出结果再控制调节器的动作,以实现对被控介质的调节作用;其中执行机构的输出通过位置发生器可以产生其反馈控制所需要的位置信号。
图1 电动执行器的工作原理从上述描述和图1可知,电动调节阀执行机构的动作构成了负反馈控制回路,这是提高执行器调节精度、保证执行器工作稳定的重要手段。
为保证电动执行器输出与输入之间呈现严格的比例关系,必须采用比例负反馈构成闭环控制回路,图2为本套装置的电动执行器的工作原理示意图:图2 电动执行器原理图其中I i 表示输入电流,θ表示输出轴转角,两者存在如下关系:i I K ⋅=θ (1)K 是比例系数。
电动比例积分调节阀使用方法
电动比例积分调节阀使用方法电动比例积分调节阀是一种用于调节流体流量的自动化控制系统中的执行器,通常用于控制水、气、热等流体的流量。
本文将介绍电动比例积分调节阀的使用方法。
一、电动比例积分调节阀的结构电动比例积分调节阀由主阀和执行器组成。
主阀通常是一个蝶阀,执行器则通常是一个电磁阀。
主阀和执行器之间通过一根通信管连接,主阀的阀门控制信号通过通信管传递给执行器,执行器根据控制信号控制电磁阀的开关,从而实现调节流体的流量。
二、电动比例积分调节阀的使用方法1. 安装调节阀安装调节阀前,应先将主阀安装在管道上,并连接好通信管。
调节阀应该安装在管道的适当位置,避免影响流体的流向。
2. 输入信号输入信号是指控制调节阀开关的命令信号。
例如,如果要控制水的流量,可以使用水的压力信号作为输入信号。
输入信号应该与调节阀的控制室相匹配,并且应该具有足够的精度和稳定性。
3. 输出信号输出信号是指调节阀根据输入信号自动调节流量的信号。
输出信号通常是一个控制信号,可以控制电磁阀的开关,从而实现调节流体的流量。
输出信号应该与主阀的输出信号相匹配,并且应该具有足够的精度和稳定性。
4. 调试在安装和调试调节阀之前,应该先进行一些测试,以确保调节阀正常工作。
例如,可以使用水的流量测试工具来测试调节阀的精度和稳定性。
5. 关闭调节阀在完成调试后,应该关闭调节阀,并断开通信管。
三、电动比例积分调节阀的优点电动比例积分调节阀具有以下优点:1. 精度高电动比例积分调节阀可以根据输入信号自动调整流量,精度高,稳定性好。
2. 控制灵活电动比例积分调节阀可以根据不同的需求进行调整,控制灵活。
3. 维护简单由于电动比例积分调节阀是自动化控制系统中的常用调节器,因此维护简单,易于操作。
4. 节能电动比例积分调节阀可以实现流量控制,可以减少能量损失,节能。
四、电动比例积分调节阀的常见问题1. 阀位不稳定电动比例积分调节阀的阀位不稳定,可能是由于主阀和执行器之间的通信管出现了问题。
化工仪表过程控制故障分析及排除
上的黑色接线盒观察其内部接线是否连接正确 。
2 副 回路 泵 ( 单相 泵 ) 右 电源故 障 副 回路泵外 部接 线 , 如图 2所示 :
・
8 ・ O
山 东 化 工 S A D N H M C LI D S R H N 0 GC E IA U T Y N
21 0 2年第 4 1卷
化工仪表过程控制故障分析及排除
( 江苏省 泰兴 中等专 业学 校 , 江苏 泰 兴 250 ) 24 0
摘 要: 化工生产过 中经常 出现仪表故障现象 , 这直接关系到化工生产 的安 全与稳定。要 即时找 出这些 故障原 因并 排除 , 这就要 求仪表维护人员 有较强 的工作能力和业务水平 。 关键词: 过程控制 ; 故障 ; 分析及排除 中图分类号 :Q 5 T 06 文献标识码 : C 文章编号 :0 8- 2 X(02)8-0 8 0 10 0 1 2 1 0 00— 2
源 线断接 。
故 障原 因 : 电动 调节 阀 的控制 信 号 出现通 讯错
误。
排 除方法 : 由于副 回路泵 是 由变频 器驱 动 的 , 目 的是为了实现对副 回路泵支路的流量控制。因而从
收 稿 日期 :0 2— 8— 7 2 1 0 0
排 除方 法 :8 2 T #4—0 、8 2 1T #4—0 2是 由电动 调
肃 啦相 泵
排 除方法 : # 0 、3# 4— 1 ' 4—0 1 2是 由 电动调 节 阀引 出的两条 电源 线 , 察 其 是 否通 过 强 电端 子排 观 (S 的 34两端 连 接到 电动调 节 阀面板 开 关 S5 2X) 、 F
基于MCGS的流量过程监控系统
年第期基于MC G S 的流量过程监控系统德州学院机电工程学院孙秀云引言流量控制系统是以液体或气体的流速为被控参数的控制系统,在化工、石油、钢铁、轻工等行业的生产过程,都要求对某个流量参数进行控制,如钢铁行业中空气和氧气流量的稳定对产品的质量起着至关重要的作用。
因此,流量控制系统一直受到人们的广泛重视,也引起了很多科研工作者的关注。
化工、石油和钢铁生产过程,生产现场环境恶劣,对工作人员的身体易产生很大的伤害,所以远程监控系统在这类工业生产过程中非常重要,可有效减少恶劣环境对工作人员的伤害。
基于此,本论文利用M C G S 组态软件设计一个流量监控系统。
1流量控制系统工作原理图1流量控制系统示意图图2流量控制系统结构方框图图1所示的流量控制系统中,被控对象为流经管道中的液体,其流量q 为被控制量,该系统的控制目标是维持管道中的流量恒定不变。
系统利用流量测量变送环节F T 将检测变送后的电信号作为控制器F C 的流量反馈量,控制器将流量反馈值与流量给定值进行比较得到偏差e ,然后基于流量偏差进行P I D运算,输出控制量,调节电动调节阀的开度,从而调节流经管道的液体流量。
根据上述工作过程,设计流量控制系统的结构方框图如图2所示。
2流量监控系统设计本文基于浙江天煌有限公司的T H S A -1型过程综合自动化控制系统实验平台设计流量监控系统。
调节器采用厦门宇电自动化科技有限公司的A I 808人工智能P I D控制型调节仪表,实现对流量数据的采集和控制,输出控制信号为4m A ~20m A直流电信号,利用R S 232/R S 485串口与上位机进行通讯,实现系统的远程实时监控。
流量测量变送环节采用涡轮流量计,采用标准的二线制传输方式,工作时需提供24V直流电源,测量范围:0m3/h ~1.2m 3/h ;测量精度:1.0%;输出:4m A ~20m A直流电信号。
电动调节阀型号为:Q S V P -16K ,控制信号为4m A ~20m A D C或1~5V D C ,与调节器输出信号一致。
电动调节阀原理
电动调节阀原理电动调节阀(Electric Control Valve,简称ECV)是一种用于调节流体流量和压力的装置。
它具有良好的控制性能,可以迅速可靠地完成转换功能并达到控制过程的预期目标。
由于具有良好的控制和监视功能,因此被广泛应用于用于控制、监测和调节电动调节阀可以在流体管路中更有效地控制流量。
电动调节阀的基本结构由阀体、阀座、膜片、空气压缩装置和手柄组成。
阀体和阀座是连接在一起的两个部分,弹性膜片和空气压缩装置共同作用使阀体与阀座之间形成一个严密结构,而膜片是单向运动,即可以提供径向和扁平应力。
当阀门被关闭时,阀瓣处于完全封闭状态,阻止任何流体从阀门中流出。
在电动调节阀中,电动机给阀门施加通过控制信号而产生的细微作动力,通过增大或减小阀门开度,来提高或降低系统的流量,从而调节系统的动力和温度,从而实现恒定的工况。
电动调节阀的控制方式包括外部接口控制和内部控制。
在外部接口控制中,电动调节阀通过接收外部传感器的信号,根据信号的大小,在特定的时间段内增加或减少阀门的开度来响应传感器的信号,从而达到控制的目的。
而内部控制则是指阀门自身根据一定的设定条件调节流量,如设定一定大小的压力,则阀门会根据压力持续变化而自动调节流量,使得工艺参数保持在预期范围内或稳定在一定范围内。
电动调节阀可以在控制系统中实现高精度、节能、安全和舒适、节能和安全的操作,具有多种触摸屏控制器和控制程序。
它可以通过改变硬件的输出调节流量,电动调节阀的控制手柄基本上是改变电动机的电压所致,从而实现阀门的调整。
空气压缩式电动调节阀在操作中,只需要开关按钮来实现,并且可以根据操作者的需求,调整出口压力。
由于能够直观控制操作简便,所以电动调节阀是用户的首选,它可以节省人工劳动,节约能源,降低成本,更安全可靠。
调节阀基本概念
我们再来看看下述情况应选用何种方式的调节阀(气开式、气关式)?
1、加热炉的煤气燃烧系统。
气开式 气关式 气开式 气关式
2、容器压力调节若用排料来调节。
3、容器压力调节若用进料来调节。 4、汽包蒸汽出口调节阀。
阀门
前面介绍的是调节阀的执行机构的动作原理,现在来介绍 一下处于管道内的主要起切断和节流用的节流装置:阀门。 阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导 流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体 控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系 统中所用的各种阀门,其品种和规格相当繁多。阀门可用 于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、 液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。
执行机构
正 正 反 反
阀体部件
正 反 正 反
调节阀
气关 气开 气开 气关
根据上面讲的概念,我们来判断一下下面几张图中调节阀是气开式 还是气关式?
气关式
气开式
气开式
气关式
我们来看看如何选用调节阀是气开式还是气关式?
一般从以下几方面来考虑: 1.事故条件下,工艺装置应尽量处于安全状态。 2.事故状态下,减少原料或动力消耗,保证产品质量。 3.考虑介质特性。
如图所示,它的活塞随气缸两侧的压差而移动,在气缸 两侧输入一个固定的信号和一个变动信号,或者在两侧 都输入变动信号。 1——活塞 2——气缸
以下便是活塞式气缸动作示意图:
90°
或者是66°
0°
继续前面的话题,来介绍一下调节阀的几个概念: 流开:在节流口,介质的流动方向向着阀打开方向流动(即与阀开 方向相同); 流闭:反之,向着阀关闭方向流动(即与阀关方向相同)。 流开、流闭是对介质流动方向而言的。
电动调节阀怎么调试
电动调节阀的调试步骤电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。
随着工业领域的自动化程度越来越高,正被越来越多的应用在各种工业生产领域中。
与传统的气动调节阀相比具有明显的优点:电动调节阀节能(只在工作时才消耗电能),环保(无碳排放),安装快捷方便(无需复杂的气动管路和气泵工作站)。
阀门按其所配执行机构使用的动力,按其功能和特性分为线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。
工作电源:DC24V,AC220V,AC380V等电压等级。
输入控制信号:DC4-20MA或者DC1-5V。
反馈控制信号:DC4-20MA(负载电阻碍500欧姆以下)通过接收工业自动化控制系统的信号(如:4~20mA)来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。
实现自动化调节功能。
新型电动调节阀执行器内含饲服功能,接受统一的4-20mA或1-5V·DC的标准信号,将电流信号转变成相对应的直线位移,自动地控制调节阀开度,达到对管道内流体的压力、流量、温度、液位等工艺参数的连续调节。
电动调节阀调试步骤,按接线图接好线,检查无误后通电。
将小开关2置于手动状态。
校整行程开、关方向。
操作开关1开时,应开灯亮,形成开关顶开后马达应停止。
操作开关1关时,应关灯亮,行程开关顶开后马达应停止。
如果不是这样,将9与10对调。
如果马达开关方向与手操方向不符,将反馈电位器的13与15对调。
手动开关1使执行机构向关的方向运转,此时关灯亮。
关行程接点被顶开停止后,旋转导电塑料定位器使反馈电流为4mA。
手动开关1使执行机构向开的方向运转,此时开灯亮。
开行程接点被顶开停止后,调整100%电位器使反馈电流为20mA。
一般反复2次。
开关2置于自动状态,在3、4端输入4-20mA,分别在4、8、12、16、20处输入信号,观察调节精度。
如果发生震荡,调死区电位器使之增加死区。
(顺时针旋转死区增加)观察电制动功能是否干脆且无惰走。
电磁流量计自动控制及调节控制的作用
电磁流量计自动控制及调节控制的作用
电磁流量计本身只是起到了一个流量计量的作用。
但是很多人说,为什么可以来控制和调节流量,其实这个是有可能实现的。
其实用电磁流量计来实现自动控制管道流量的调节也是可以的。
比如说金属管转子流量计、涡街流量计、电磁流量计等等,这些流量仪表可以输出4-20mA的电流信号,在流量调节和控制系统中流量计的主要作用就是将测量到的流量转化为电流信号传输给控制系统,通过控制系统来开启和关闭阀门实现流量调节和控制。
当然,要实现流量调节控制,仅仅靠流量计是完全不够的,现场必须有三种设备:智能流量仪表、流量控制系统、调节阀或阀门。
如现场没有控制系统和阀门,那就需要配流量定量控制仪和电动调节阀来满足要求。
其中流量计作为测量机构,计量现场流量大小,并将流量转化为4-20mA信号,将信号输送给控制系统,需要在控制系统中做好现场所需流量的设定,当流量达到设定值时,控制系统将信号输送至调节阀,调节阀开启或关闭阀门,整个系统就是这样工作的。
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电磁流量计
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双容液位控制系统的设计
双容液位控制系统的设计摘要在化学工业生产中,液位控制是一项非常重要的环节。
本论文所论述的双容液位控制系统是以过程综合自动化控制系统实验为平台,以仪表控制方法为主要工具,进行液位控制方法设计。
智能控制仪表蕴含大量高科技技术,且具备许多优点,因此越来越广泛的被应用于工业控制领域。
论文也对组态软件MCGS的特点及基本使用方法进行了简单介绍,这样对串级控制实施监控,提供了条件。
在控制算法方面,系统选用PID控制器。
然后根据系统具体的控制要求,主回路选择PI调节器,副回路选择P调节器;并选用适当整定法对调节器参数进行整定。
关键词:双容液位控制系统,智能仪表控制,MCGS组态软件,PID控制?—Dual-tank liquid level control system designAbstractProduction in the chemical industry, liquid level control is a very important part. Discussed in this paper two-tank liquid level control system is based on the process of experiments Integrated Automation Control System as a platform to instrument control as the main instrument designed for liquid level control. Intelligent Control Instrument contains a large number of high technology, and have many advantages, so more and more widely applied in industrial control.Papers also features MCGS configuration software and the basic use a brief introduction, this implementation of the cascade control monitoring, provided the conditions.In the control algorithm, the system adopts PID controller. And specific control requirements according to the system, the main loop select PI regulator, the Deputy loop select P regulator; and an appropriate tuning the parameters of the regulator tuning.\Key words: dual-tank liquid level control system, intelligent instrument control, MCGS configuration software, PID control目录双容液位控制系统的设计 (i)、摘要 (i)Abstract (ii)1 绪论 (1)课题来源,背景及意义 (1)课题研究的内容安排 (2)2 THJ-2型高级过程控制系统 (3)系统简介和组成 (3)系统控制仪表的组成 (3)、检测装置 (3)执行机构 (4)控制器 (4)智能仪表的发展前景、应用领域和优点 (4)系统软件 (5)系统特点 (5)本章小结 (6)3 MCGS组态软件 (7)—什么是MCGS组态软件 (7)MCGS组态软件的系统构成 (7)MCGS组态软件的特点 (7)建立MCGS工程 (8)设计画面流程 (9)整体画面 (13)本章小结 (15)4 液位串级控制系统分析与建模 (16)-串级控制系统的分析 (16)串级控制系统及组成结构 (16)串级控制系统的特点和适用场合 (16)串级控制系统的设计 (16)双容水箱液位串级控制系统的组成 (17)系统建模 (18)系统特性测试 (19)模型最终确定 (21);本章小结 (22)5 系统的PID参数整定 (23)PID概述 (23)控制器参数整定方法 (23)PID参数的确定 (27)系统特性测试. (28)本章小结 (30)6 结论 (31)!参考文献 (32)致谢 (33)?1 绪论课题来源,背景及意义过程控制涉及炼油、化工、发电、冶金、造纸、医药和轻工业等工业部门,对国民经济的发展起着十分重要的作用。
调节阀-调节阀的分类-调节阀的流量系数Kv的计算公式
调节阀,调节阀的分类,调节阀的流量系数Kv的计算公式概述:调节阀(英文:control valve)国外称为:控制阀,国内习惯称为:调节阀。
用于调节工业自动化过程控制领域中的介质流量、压力、温度、液位等工艺参数。
根据自动化系统中的控制信号,自动调节阀门的开度,从而实现介质流量、压力、温度和液位的调节。
调节阀的发展历程调节阀的发展自20世纪初始至今已有八十年的历史,先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等,调节阀和控制阀的发展历程如下:20年代:原始的稳定压力用的调节阀问世。
30年代:以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品V型调节球阀问世。
40年代:出现定位器,调节阀新品种进一步产生,出现隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀等。
50年代:球阀得到较大的推广使用,三通阀代替两台单座阀投入系统。
60年代:在国内对上述产品进行了系列化的改进设计和标准化、规范化后,国内才才有了完整系列产品。
现在我们还在大量使用的单座阀、双座阀、角型阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀七种产品仍然是六十年代水平的产品。
这时,国外开始推出了第八种结构调节阀——套筒阀。
70年代:又一种新结构的产品——偏心旋转阀问世(第九大类结构的调节阀品种)。
这一时期套筒阀在国外被广泛应用。
70年代末,国内联合设计了套筒阀,使中国有了自己的套筒阀产品系列。
80年代:改革开放期间,中国成功引进了石化装置和调节阀技术,使套筒阀、偏心旋转阀得到了推广使用,尤其是套筒阀,大有取代单、双座阀之势,其使用越来越广。
80年代末,调节阀又一重大进展是日本的Cv3000和精小型调节阀,它们在结构方面,将单弹簧的气动薄膜执行机构改为多弹簧式薄膜执行机构,阀的结构只是改进,不是改变。
它的突出特点是使调节阀的重量和高度下降30%,流量系数提高30%。
90年代:90年代的调节阀重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。
到了90年代末,由华林公司推出了第十种结构的产品——全功能超轻型阀。
流量控制阀原理
流量控制阀原理流量控制阀是一种用来控制液体或气体流动的装置,它可以根据需要调节介质的流量,使其保持在一个特定的范围内。
流量控制阀在工业生产中起着至关重要的作用,它们被广泛应用于各种领域,如化工、石油、食品加工等。
本文将介绍流量控制阀的工作原理及其应用。
流量控制阀的工作原理主要是通过改变阀门的开度来调节介质的流量。
当阀门关闭时,介质流动受到阻碍;当阀门打开时,介质流动畅通无阻。
通过改变阀门的开度,可以精确地控制介质的流量,使其保持在一个稳定的范围内。
流量控制阀通常由阀体、阀芯、执行机构和控制系统等部件组成,通过这些部件的协调配合,实现对介质流量的精准控制。
在实际应用中,流量控制阀可以根据介质的特性和工艺要求,选择不同的结构和工作原理。
常见的流量控制阀包括节流阀、调节阀、蝶阀等,它们分别适用于不同的工况和介质。
例如,节流阀主要用于对流体进行节流,通过改变节流孔的大小来控制流体的流量;调节阀则可以根据需要调节阀门的开度,实现对介质流量的精确控制;蝶阀则通过旋转阀板来控制介质的流动,具有结构简单、启闭快速等特点。
除了结构和工作原理的差异,流量控制阀在应用中还需要考虑介质的特性、工艺要求、安全性等因素。
例如,对于腐蚀性介质,需要选择耐腐蚀材质制成的阀门;对于高温高压介质,需要选择耐高温高压的阀门;对于易结垢介质,需要选择不易结垢的阀门等。
此外,流量控制阀的选型还需要考虑介质的流动特性、流量范围、流量精度等因素,以确保阀门在实际工作中能够稳定可靠地运行。
总的来说,流量控制阀是一种用来控制介质流量的重要装置,它通过改变阀门的开度来实现对介质流量的精确控制。
在实际应用中,流量控制阀的选型和使用需要考虑多种因素,以确保其能够满足工艺要求并保证系统的安全稳定运行。
流量控制阀在工业生产中发挥着重要作用,对于提高生产效率、保障产品质量、降低能耗等方面具有重要意义。
自动化仪表实验五 电动调节阀的工作原理认识和校验实验
一.实验目的
1.熟悉电动调节阀的结构组成。 2.了解电动调节阀的基本工作原理。 3.掌握电动调节阀的校验方法,理解其相关特性。
二.实验设备
电动调节阀、电磁流量计、水泵、压力变送器、变频器、 直流毫安表、调节器挂箱。
直流毫安表
变 频
器
电 磁
电动调节阀
流
量
计
压力变送器
表5-2 调节阀的开度与电磁流量计的输出电流关系记录表 (外控)
开度 5% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 输出 电流 输入 电流
8.将变频器旁的纽子开关设为内控,按“RUN”将变频 器运行起来,旋转变频器旋纽使水泵在一定频率下运转 (30Hz左右)。
4.将变频器旁的纽子开关设为外控,将变频器运行起来, 调节调节器708的参数m5=10、P=6、t=1,通过对智能调节 器708的参数设定使其测量压力恒定为45KPa左右。
5.手动测试电动调节阀的流量特性。电动调节阀流量 特性是指在阀前后压力差不变的情况下,介质流过阀门的 相对流量与阀芯行程的对应关系。
6.手动测试方法是分别记录阀体在不同开度时流量计 的流量。分别取阀体的开度为5%、10%、20%、30%、 40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%相对应的 流量,记录于表5-1。
7.记录电动调节阀不同开度时相对应电磁流量计的输出 电流,记录于表5-2。
表5-1 调节阀的开度与电磁流量计的流量关系记录表 (外控) 开度 5% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 流量
开度 5% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 输出 电流 输入 电流
动态平衡电动调节阀
动态平衡电动调节阀1. 简介动态平衡电动调节阀是一种控制流量的装置,能够自动根据管道流体的流量变化,实现动态平衡和稳定的调节控制。
它通过控制电动执行器的开度来调节阀门的流量,使系统中各部分流量达到设计要求,从而保证系统的正常运行。
2. 原理动态平衡电动调节阀通过调节流通截面积,调节管道中的流量。
它的基本结构由电动执行器、阀体、阀座和活塞组成。
当电动执行器接收到指令信号后,调节机构便会随之动作,开度大小会随之变化。
阀门的流量随着电动执行器的开度而变化,保持与开度成比例的关系。
当管道内的流量发生变化时,动态平衡电动调节阀通过回控系统调整执行器的开度,以达到稳态动态平衡的控制目的。
3. 优点相对于传统的手动或气动调节阀,动态平衡电动调节阀具有如下优点:•高度智能化:能够根据流体流量变化自动调节,减少了手动操作的繁琐和不稳定性。
•节能减排:能够实现流量按需控制,避免管道内的流量过大或过小,从而达到节能减排的效果。
•精度高:能够实现高精度的流量控制,满足系统对流量控制的要求。
•可远程控制:能够进行遥控和遥信,方便在线监测和检修。
4. 应用领域动态平衡电动调节阀适用于以下领域:•HVAC系统:在中央空调通风系统、烟气排放系统等场合中,能够自动控制阀门的流量。
•工业生产:在工业生产中,流量控制是很重要的,因此动态平衡电动调节阀应用广泛。
•环保工程:在环保工程中,需要对管道中的流体进行控制,使其符合相应的排放标准。
5. 总结动态平衡电动调节阀具有高智能、能源节省和精度高等特点,应用范围广泛。
它在工业生产、环保工程、HVAC系统等领域中都有很好的应用效果,未来还将有更广泛的发展前景。
流量控制仪表系统故障分析及处理
流量控制仪表系统故障分析及处理
通常流量指示会出现结果不正常的情况,如指示的数值偏高或者是偏低的现象。
当流量控制仪表系统的指示值处于最小的情况时,便需要积极做好现场检测仪表的检查工作;如果当流量控制仪表系统所指示值在正常情况下的时候,便可以确定显示仪表发生了故障;当现场检测仪表的指示数值处于最小的情况时,便需要检查调节阀的开度。
这时当调节阀的开度处于正常的状态下的时候,此类故障可能由系统压力不足、系统管道堵塞、泵故障、平均结晶和操作不当引起;针对仪表方面所发生的故障就很可能是因为正压引压导管堵塞而导致孔板差压流量计出现差异。
同时,差压变送器还会出现正压室泄漏的情况;机械式的流量计则主要是因为齿轮卡死或者是过滤网堵塞等原因所造成的。
当流量控制仪表系统的指示值处于最大标准的时候,检测仪表的数值也会处于最大的状态。
这时便可以通过手动遥控的方式来将调节阀开大或者是关小。
如果当流量降下来的时候,便可以判定为是一般工艺操作不规范的原因而造成的;当流量值降不下来的时候,便可以判定是仪表系统的原因所造成的,所以这时便需要检查流量控制仪表系统的调节阀是否存在动作;检查仪表测量引压系统是否处于正常状态;检查仪表信号传送系统是否处于正常状态。
流量控制仪表系统的指示值如果出现频繁波动的情况时,便需要将自动控制的状态改为手动控制;当流量控制仪表系统恶毒指示值的波动处于减小的状态时,便可以直接判定仪表方面与仪表控制参数的PID
存在不合适的情况。
这时如果依然出现频繁波动的情况时,便可以直接判定是工艺操作的因素所造成的。
例如,以用于分析的电动差压传感器为例,仪表维护人员必须首先向工艺人员了解设备发生故障时的情况,再分析这些故障发生时的原因。
化工仪表调节阀的类型介绍
化工仪表调节阀的类型介绍调节阀有称控制阀,它是控制系统中用动力操作去改变流体流量的装置;调节阀由执行机构和阀组成。
执行机构起推动作用,而阀起调节流量的作用,调节法是执行器的主要类型。
国际电工委员会IEC对调节阀(国外称控制阀Contro1Va1ve)的定义为:工业过程控制系统中用动力操作的装置形成的终端元件,它包括一个阀体部件,内部有一个改变过程流体流率的组件,阀体部件又与一个多多个执行机构相连接。
执行机构用来响应控制元件送来的信号。
一、调节阀的类型调节阀分气动、液动、电动三大类,其中气动薄膜调节阀有它明显的优点,包括结构简单,输出推力较大,动作快而平稳可靠,本质安全防爆等等,因而获得了最广泛的应用。
调节阀由执行机构和调节机构所组成。
气动执行机构有薄膜式(有弹簧)及活塞式(无弹簧)两类,后者往往采用较高的气压范围,使用于需要推力较大的场合。
薄膜式执行机构的输入气压一般为0.02-0.1MPa,也有0.04-0.2MPa的,这时在调节器与执行机构之间应装设比例继动器或高气源阀门定位器,将调节器的输出气压提高。
调节阀按执行机构的能源来划分有气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀;按结构可以分为薄膜式、活塞式(气缸式)和长行程执行机构;按结构分为直通单座、直通双座、三通、角形、隔膜、蝶形、球阀、偏心旋转(挠曲阀)、套筒(笼式)、阀体分离等;按流量特性分为直线、对数(等百分比)、抛物线、快开等;按温度分为超低温阀(t≤-100°C)、低温阀(-100。
C<t≤-40o C)、常温阀(-40o C<≤120o C)、中温(120°C<≤450°C)、高温阀(t>-450o C);按压力分为低压阀(公称压力≤16Mpa)、中压阀(2.5、4.0、6.4MPa)、高压阀(PN10.0-80.0Mpa)x超高压阀(≥100Mpa)o二、气动薄膜直通双座调节阀1、结构与特点双座调节阀阀体内具有上、下两个阀芯球和两个阀座,流体作用在上、下阀芯上的推力,其方向相反而大小接近,不平衡力很小。
流量自控仪说明书
FLCK型流量自控仪浙江富马仪表有限公司一、概述FLCK型流量自控仪是机电一体化的高科技产品,该装置集流量计、智能控制系统、执行机构、流量调节阀于一体。
在装置的量程范围内任意设定期望的流量值,通过比较检测到的流量信号与设定值的偏差,由控制系统和执行机构自动完成流量大小的调节,使管线内的流量始终保持在设定值,保证了流量的准确性。
适合于管道液体恒定流量调节过程的自动化控制。
本产品结构简单、使用方便、控制精度高、耐腐蚀耐高压,既可自动控制也可手动控制。
流量检测部分采用磁电旋涡型流量计,由于无可动零部件,具有性能稳定,不易卡堵,不会磨损,故障率低,寿命长的特点,长期使用不会降低精度。
广泛应用于石油、化工、冶金、食品、制药等行业对流量计量有较高要求的自动化过程控制系统,特别对于油田的井口高压注水、定量配比加料等尤其适用。
二、结构原理及特点2.1 结构FLCK型流量自控仪的结构见附图:图一为水平式结构,图二为角式结构。
2.2 工作原理智能控制系统将流量设定值与流量计检测到的流量值进行比较,当检测到的流量值与设定值不一致时,输出控制信号,由执行机构启动流量调节阀,使流量达到或接近(在允许误差内)设定值。
2.3产品特点●流量计和流量调节器可拆卸分离,便于流量计的周期检定;●高减速比的调节器,调节的分辨率高;●特殊设计的流量调节器,特别适用于高压差小排量用水系统;●先进的电子技术使整个控制装置具有较高的稳定性和抗干扰能力;●流量计内置电池,无外供电时仍能正常的计量;●具备红外遥控功能,能方便地设定和查看各种流量参数;●具有脉冲信号输出、4~20mA电流输出及RS485通讯接口。
三、 主要技术参数四、 结构简图及安装尺寸图一、水平式(FLCK-S )结构简图图二、角式(FLCK-J )结构简图由于技术的进步,结构尺寸可能会适当调整和改变,选型时请及时与我公司联系。
五、型号编制FLCK-□□-□□-□□-□供电方式A.交流220VD.直流24V公称压力04/16/25/32 MPa公称通径25/40/50 mm连接形式 F.法兰连接 K.卡箍连接结构形式 S.水平式 J.角式流量自控仪六、流量显示及设置说明6.1流量计显示说明正常情况下在流量计上直接显示流量设定值、当前值以及累积流量。
流量调节阀的工作原理以及选型
流量调节阀的工作原理以及选型计量收费主要通过三个途径宏观节能:首先是装设了流量调节阀,实现了流量平衡,进而克服了冷热不均现象;其次是通过温控阀的作用,利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热;第三是提高了用热居民的节能意识,减少了开窗户等的无谓散热。
而这三条节能途径,其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。
可见,流量调节阀,在计量收费的供热系统中,占有何等重要的地位。
因此,如何正确的进行流量调节阀的选型设计,就显得非常重要。
一、温控阀阀1、散热器温控阀的构造及工作原理用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。
散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成,其中恒温控制器的核心部件是传感器单元,即温包。
温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化,带动调节阀阀芯产生位移,进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。
恒温阀设定温度可以人为调节,恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量,从而来达到控制室内温度的目的。
温控阀一般是装在散热器前,通过自动调节流量,实现居民需要的室温。
温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。
三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统,其分流系数可以在0~100%的范围内变动,流量调节余地大,但价格比较贵,结构较复杂。
二通温控阀有的用于双管系统,有的用于单管系统。
用于双管系统的二通温控阀阻力较大;用于单管系统的阻力较小。
温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体,感温包本身即是现场室内温度传感器。
如果需要,可以采用远程温度传感器;远程温度传感器置于要求控温的房间,阀阀体置于供暖系统上的某一部位。
2、温控阀的选型设计温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备,其他调节阀都是辅助设备,因此温控阀是必备的。
一个供暖系统如果不设置温控阀就不能称之谓热计量收费系统。
在温控阀的设计中,正确选型十分重要。
温控阀的选型目的,是根据设计流量(已知热负荷下),允许阻力降确定KV值(流量系数);然后由KV值确定温控阀的直径(型号)。
流量仪表与调节阀选型原则
流量仪表(流量计)的选型技巧:流量仪表(流量计)的选型对仪表能否成功使用往往起着很重要的作用,由于被测对象的复杂状况以及仪表品种繁多、性能指标各使得仪表的选型感到困难。
没有一种十全十美的流量计,各类仪表都有各自的特点,选型的目的就是在众多的品种中扬长避短选择自己最合适的流量计仪表。
(一)流量仪表(流量计)的一般选型:可以从五个方面进行考虑,这五个方面为流量计仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。
五个方面的详细因素如下:1、仪表性能方面:准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等;2、流体特性方面:温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容,等熵指数;3、安装条件方面:管道布置方向,流动方向,检测件上下游侧直管段长度、管道口径,维修空间、电源、接地、辅助设备(过滤器、消气器)、安装、等;4、环境条件方面:环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等;5、经济因素方面:仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。
(二)流量计仪表选型的步骤如下:1、依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型(要有几种类型以便进行选择);2、对初选类型进行资料及价格信息的收集,为深入的分析比较准备条件;3、采用淘汰法逐步集中到1~2种类型,对五个方面因素要反复比较分析最终确定预选目标。
调节阀选型调节阀的阀体类型选择调节阀的阀体种类很多,常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。
在具体选择时,可做如下考虑:(1) 阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2) 耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀的内部材料要坚硬。
(3) 耐腐蚀性由于介质具有腐蚀性,尽量选择结构简单阀门。
(4) 介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
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实验四电动阀支路流量控制
一、实验目的
1、了解简单流量过程控制系统的构成和涡轮流量计的特性
2、掌握流量控制方法
二、控制要求及任务概述
通过电动调节阀进行流量控制,进而使得最终液位恒定在某个值附近。
三、实验控制原理说明及方框图
根据设定的流量输给调节仪,用调节仪的输出来控制电动调节阀,用流量计测定流量信号反馈给调节仪,由调节仪
四:实验步骤(包括控制参数设置)
(1)按附图变频器支路流量控制实验接线图接好实验导线和通讯线。
(2)将控制台背面右侧的通讯口(在电源插座旁)与上位机连接。
(3)将手动阀门2V1、2V10、V4、V5打开,其余阀门全部关闭。
(4)先打开实验对象的系统电源,然后打开控制台上的总电源,再打开仪表电源。
(5)设置智能调节器参数(可在仪表上直接设置,也可在计算机上设置),其需设置参数如下:(未列出者用出厂默认值)
SV=400
dF=3
CtrL=1
P=800
I=10
d=5
Sn=33
Dip=1
dIL=0
dIH=800
OP1=4
OPL=0
OPH=100
CF=0
Addr=1
run=1
Ts=0.5
Kc=0.5(后调为0.3)
Ti=100
Td=0
d1=20
(6)在控制板上流量计2。
在信号板上打开流量计2输出。
(7)在控制板上打开水泵2
(8)打开计算机上的MCGS运行环境,选择系统管理菜单中的用户登录,登录用户。
(9)选择单回路控制实验的变频器容液位控制实验。
(10)选择仪表控制方式。
(11)在PCS变频控制单元的操作面板上按一下RUN键。
(12)观察计算机上的实时曲线和历史曲线。
(13)待系统稳定后,给系统加个阶跃信号,观察其液位变化曲线。
五、控制曲线及分析
1:总控制曲线
2:参数设置
3:越阶
4:干扰
5:实验曲线分析
因为本实验的比例系数较大,所以在开始的时候数据跳跃较快,曲线很快趋于给定值,但是由于其跳跃程度过大,不适宜采用。
加入越阶之后曲线经历了先高后低的状态,随后达到稳定状态。
加入干扰后所需的恢复时间长了一些。
且曲线最终得平稳状态也是波折的。
六、问题讨论
1:由于比例系数过大而引起的系统不稳定可采取什么措施?通常情况下工厂实际操作时的比例系数会有多大?
2:本实验达到平衡的速度快,是否可以设置自动控制系统使得其在稳定之后能够自动调整比例系数进而使其达到一个平稳的稳定状态?。