反馈控制在高压泵控制方案中的实现
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化
工
自 动
化 及
仪
表
第３ ８卷
反 馈控 制在 高压 泵 控 制 方 案 中的 实现
鲁 兵 张 明 王权威
（ 中国 石 油 兰 州 石化 公 司设 备 维 修 公 司 ， 州 ７０ ６ ） 兰 ３０ ０
摘
要
催 化 剂 厂 某装 置 更 新 了 高压 泵 ， 压 泵 电机 改 由 变频 器控 制 ， 了保 证 总 线压 力 能 快 速 达 到 设 高 为
采 用负反 馈并 利用 偏差进行 控 制 的过程 ，由于 引
入 被控量 的反 馈信 息 ，整 个控 制过程 称 为 闭合 过 程 ，因此 反馈 控制 也称 闭环 控制 。反馈 控制 系 统 是 由各种 结构 不 同的元部 件组 成 的 ，主要 包 含测 量 元件 、给定 元件 、比较元 件 、放 大元 件 、执 行 元 件和校 正元 件 。典型 的反馈 控制 系统组 成 如 图
调 节过 程 中柱 塞 冲 击 力 较 大 时 ， 出 现 此 现 象 。 易 钢球 卡 在 阀罩 口后 ， 短时 间 内不能 回落 或 冲升 ， 大
制、 数据采 集 和记 录。Ｘ ＭＡ系列 仪表 硬 件 上采 用
内压力 由压 力变 送 器 传 至 现 场操 作 柜 内 ， 经过 调
节 器计算 后 ， 行 调节 再 通 过 信 号转 换 传 输 至 变 进
频器内， 变频 器 给出调 速信 号 ， 过设 定 曲线 调 节 通 电机转 动频 率 ， 总线 压力达 到设 定压 力值 ， 使 使 并 之 在设 定压 力值 上 、 很小 的范 围 内进 行调 节 ， 下 从
第 １ 期 １
鲁 兵 等 ． 馈 控 制 在 高 压 泵 控 制 方 案 中 的实 现 反
控 制高 压 泵 电 机 转 速 的 变 频 器 接 收 的 标 准 ４～
２ ｍＡ Ｄ ０ Ｃ电信 号 。Ｘ ＭＡ智 能 电工 数 字 显 示 仪 显
转速（ 电机 ） 曲线 ， 实 质 是 设定 开 机 运 行 的加 速 其
采用 了反 馈控 制 的 高压 泵 ， 运 时压 力 调 节 启
速度快 、 动范 围小 。但在 压力 调节 时 ， 波 高压 泵 电
被控 对象 进行 控 制 ， 基本 的一 种 是基 于反 馈 控 最 制 原理 的反馈 控制 系统 。 通常 把输 出量送 回到输 入端 并与 输入 信号 相
现 场操 作 柜 内安 装 有 Ｘ ＭＡ智 能 电工数 字 显 示仪 ， 该表 具 备 １ ０—２ ０ Ｃ宽 范 围输 入 的 开 ０ ４ＶＡ
度 高 ， 应速 率 快 ， 反 两线 制 接线 ， 压 力值 转换 为 将
收 稿 日期 ：０ １ ８ ７ ２ １－ － ００
关 电源 ， 入信号 测量 精确 稳定 ， 输 仪表 全 面采用 表
而 实现 反馈 控制 。
了模 块化设 计 ， 增强 了仪 表 的使 用灵 活性 ， 于用 便 户 扩展仪 表 的输 出功 能 ， 表可 选 配 两 个继 电器 仪
报 警输 出 。
２ ２ 方案 实施 ．
２ １ 控 制 系统组 成 ．
高 压泵 缸头 压力 表 采 用 压 力 变 送 器 ， 量 精ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 测
１所 示 。
用 的机构 的总体 ， 以采用 不 同 的原 理 和方 式 对 可
图 １ 反 馈 控 制 系统 基 本 组 成
２ 控 制方 案实施
面贴装 工艺 ， 并采 用 多重保 护和 隔离设 计 ， 抗干 扰
高压 泵控 制 中的反 馈控 制是 指将 高压线 总 线
能力 强 、 靠性 高 。可接 收各种 量程 电压／ 流信 可 电 号， 具有 多量 程输 入 功 能 。实 现 对信 号 的报 警 控
定 压 力 值 ， 且控 制 精度 高 ， 用 了反 馈 控 制 方 案 ， 并 采 最终 实现 了 高压 泵控 制 “ 、 、 ” 稳 准 快 的要 求 。
关 键 词 高压 泵 反 馈 控 制 控 制 方案 联 锁 中 图分 类 号 Ｔ２３ Ｐ ７ 文 献 标 识 码 Ｂ 文章 编 号 １ ０ —９ ２ ２ １ ） １１ ８ －２ ０ ０３ ３ （ ０ １ —３ ６０ １
斜 率 。对 于加 速 时 间 的设 定 ， 运 过 程 中经 过 多 试
示 现场 压力 值 、 出值 和压力 设定 值 ， 输 控制 接 线 如
图 ２所 示 。
ＸＭ Ａ
次 试验 ， 虑 到加 速 的快 慢 对 高压 泵 缸 头 内各 部 考 件 的 冲击程 度 的 大 小 ， 据 噪 音 和零 部件 的损 伤 根 程 度判 定 ４ ｓ ０ 为最 佳 时 间。加 速 时 间的合 理性 保 证 了高 压泵 运行 能够 达 到最佳 状态 。
机频率 也在 随 时微 量 调 节 ， 行 进 过程 中的 高 压 对
泵柱塞 及 阀腔 内各零 部 件 会 产 生影 响 ， 者 针 对 笔 这一情 况 对反馈控 制 方案进 行 了优化 。
１ 反 馈 控 制
比较 产生 偏差信 号 的过程 ，称 为反馈 ，若 反馈 的
信号 与输 入端 相减 ，使产 生 的偏 差越 来 越小 ，则 称 为负反 馈 ；反之 ，称为 正反 馈 。反 馈控 制 就是
压 力 测 量 信 号ｆ
报 警 输 出 信 号（
④ ④ ｏ ④
⑥ ① ＠ ⑧
输 出 信 号（— ０ ４ ２ ｍＡ）
初 期试 运时 ， 开启 高压 泵 压力 波动 较大 ， 节 调 幅 度也 较大 ， 阀腔 内零 件 损 坏较 大 ， 修 频 次 高 。 检
通 过仔 细分 析 ， 发现 阀腔 内钢球 卡 在 阀罩 口， 力 压
为 了实现各 种 复 杂 的控 制 任 务 ， 先 要 将 被 首
控对 象和 控制 装 置按 照一 定 的方 式 连接 起 来 ， 组 成一 个有 机 总体 ， 就 是 自动 控制 系统 。在 自动 这 控制 系统 中 ， 控 对 象 的输 出量 即被 控量 是 要 求 被 严格 加 以控制 的物 理 量 ， 可 以要 求 保 持 为某 一 它 恒定 值 ； 控制 装 置 则 是对 被 控 对 象 施 加控 制 作 而
工
自 动
化 及
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第３ ８卷
反 馈控 制在 高压 泵 控 制 方 案 中的 实现
鲁 兵 张 明 王权威
（ 中国 石 油 兰 州 石化 公 司设 备 维 修 公 司 ， 州 ７０ ６ ） 兰 ３０ ０
摘
要
催 化 剂 厂 某装 置 更 新 了 高压 泵 ， 压 泵 电机 改 由 变频 器控 制 ， 了保 证 总 线压 力 能 快 速 达 到 设 高 为
采 用负反 馈并 利用 偏差进行 控 制 的过程 ，由于 引
入 被控量 的反 馈信 息 ，整 个控 制过程 称 为 闭合 过 程 ，因此 反馈 控制 也称 闭环 控制 。反馈 控制 系 统 是 由各种 结构 不 同的元部 件组 成 的 ，主要 包 含测 量 元件 、给定 元件 、比较元 件 、放 大元 件 、执 行 元 件和校 正元 件 。典型 的反馈 控制 系统组 成 如 图
调 节过 程 中柱 塞 冲 击 力 较 大 时 ， 出 现 此 现 象 。 易 钢球 卡 在 阀罩 口后 ， 短时 间 内不能 回落 或 冲升 ， 大
制、 数据采 集 和记 录。Ｘ ＭＡ系列 仪表 硬 件 上采 用
内压力 由压 力变 送 器 传 至 现 场操 作 柜 内 ， 经过 调
节 器计算 后 ， 行 调节 再 通 过 信 号转 换 传 输 至 变 进
频器内， 变频 器 给出调 速信 号 ， 过设 定 曲线 调 节 通 电机转 动频 率 ， 总线 压力达 到设 定压 力值 ， 使 使 并 之 在设 定压 力值 上 、 很小 的范 围 内进 行调 节 ， 下 从
第 １ 期 １
鲁 兵 等 ． 馈 控 制 在 高 压 泵 控 制 方 案 中 的实 现 反
控 制高 压 泵 电 机 转 速 的 变 频 器 接 收 的 标 准 ４～
２ ｍＡ Ｄ ０ Ｃ电信 号 。Ｘ ＭＡ智 能 电工 数 字 显 示 仪 显
转速（ 电机 ） 曲线 ， 实 质 是 设定 开 机 运 行 的加 速 其
采用 了反 馈控 制 的 高压 泵 ， 运 时压 力 调 节 启
速度快 、 动范 围小 。但在 压力 调节 时 ， 波 高压 泵 电
被控 对象 进行 控 制 ， 基本 的一 种 是基 于反 馈 控 最 制 原理 的反馈 控制 系统 。 通常 把输 出量送 回到输 入端 并与 输入 信号 相
现 场操 作 柜 内安 装 有 Ｘ ＭＡ智 能 电工数 字 显 示仪 ， 该表 具 备 １ ０—２ ０ Ｃ宽 范 围输 入 的 开 ０ ４ＶＡ
度 高 ， 应速 率 快 ， 反 两线 制 接线 ， 压 力值 转换 为 将
收 稿 日期 ：０ １ ８ ７ ２ １－ － ００
关 电源 ， 入信号 测量 精确 稳定 ， 输 仪表 全 面采用 表
而 实现 反馈 控制 。
了模 块化设 计 ， 增强 了仪 表 的使 用灵 活性 ， 于用 便 户 扩展仪 表 的输 出功 能 ， 表可 选 配 两 个继 电器 仪
报 警输 出 。
２ ２ 方案 实施 ．
２ １ 控 制 系统组 成 ．
高 压泵 缸头 压力 表 采 用 压 力 变 送 器 ， 量 精ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 测
１所 示 。
用 的机构 的总体 ， 以采用 不 同 的原 理 和方 式 对 可
图 １ 反 馈 控 制 系统 基 本 组 成
２ 控 制方 案实施
面贴装 工艺 ， 并采 用 多重保 护和 隔离设 计 ， 抗干 扰
高压 泵控 制 中的反 馈控 制是 指将 高压线 总 线
能力 强 、 靠性 高 。可接 收各种 量程 电压／ 流信 可 电 号， 具有 多量 程输 入 功 能 。实 现 对信 号 的报 警 控
定 压 力 值 ， 且控 制 精度 高 ， 用 了反 馈 控 制 方 案 ， 并 采 最终 实现 了 高压 泵控 制 “ 、 、 ” 稳 准 快 的要 求 。
关 键 词 高压 泵 反 馈 控 制 控 制 方案 联 锁 中 图分 类 号 Ｔ２３ Ｐ ７ 文 献 标 识 码 Ｂ 文章 编 号 １ ０ —９ ２ ２ １ ） １１ ８ －２ ０ ０３ ３ （ ０ １ —３ ６０ １
斜 率 。对 于加 速 时 间 的设 定 ， 运 过 程 中经 过 多 试
示 现场 压力 值 、 出值 和压力 设定 值 ， 输 控制 接 线 如
图 ２所 示 。
ＸＭ Ａ
次 试验 ， 虑 到加 速 的快 慢 对 高压 泵 缸 头 内各 部 考 件 的 冲击程 度 的 大 小 ， 据 噪 音 和零 部件 的损 伤 根 程 度判 定 ４ ｓ ０ 为最 佳 时 间。加 速 时 间的合 理性 保 证 了高 压泵 运行 能够 达 到最佳 状态 。
机频率 也在 随 时微 量 调 节 ， 行 进 过程 中的 高 压 对
泵柱塞 及 阀腔 内各零 部 件 会 产 生影 响 ， 者 针 对 笔 这一情 况 对反馈控 制 方案进 行 了优化 。
１ 反 馈 控 制
比较 产生 偏差信 号 的过程 ，称 为反馈 ，若 反馈 的
信号 与输 入端 相减 ，使产 生 的偏 差越 来 越小 ，则 称 为负反 馈 ；反之 ，称为 正反 馈 。反 馈控 制 就是
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报 警 输 出 信 号（
④ ④ ｏ ④
⑥ ① ＠ ⑧
输 出 信 号（— ０ ４ ２ ｍＡ）
初 期试 运时 ， 开启 高压 泵 压力 波动 较大 ， 节 调 幅 度也 较大 ， 阀腔 内零 件 损 坏较 大 ， 修 频 次 高 。 检
通 过仔 细分 析 ， 发现 阀腔 内钢球 卡 在 阀罩 口， 力 压
为 了实现各 种 复 杂 的控 制 任 务 ， 先 要 将 被 首
控对 象和 控制 装 置按 照一 定 的方 式 连接 起 来 ， 组 成一 个有 机 总体 ， 就 是 自动 控制 系统 。在 自动 这 控制 系统 中 ， 控 对 象 的输 出量 即被 控量 是 要 求 被 严格 加 以控制 的物 理 量 ， 可 以要 求 保 持 为某 一 它 恒定 值 ； 控制 装 置 则 是对 被 控 对 象 施 加控 制 作 而