[发明专利]一种采用切断阀调节煤气压力的方法

说明书

技术领域：

本发明属于利用小型逻辑控制器PLC使切断阀具有调节功能的一种方法，主要用于需要在控制阀具有切断功能基础上还要实现调节功能时使用。

背景技术：

高炉煤气直接进煤气管网前有一个两米的尘气阀，由于只有切断功能无法实现调节，所以当高炉侧煤气压力高时就只有通过高炉煤气发散装置将煤气对空放散掉。浪费了大量能源，还造成了环境污染。

发明内容

为了稳定煤气压力、减少空气污染和节约能源，实现煤气压力调节，

降低煤气对空排放，本发明提供一种采用切断阀调节煤气压力的

方法。

本发明包括小型逻辑控制器一台和手动调节器一台装置，所述

的小型逻辑控制器的型号是西门子6ES7-313，手动调节器的型号是ZT-03C其调节步骤是：

1、安装逻辑控制器和手动调节器，将手动调节器作为逻辑控制器调节器给定，手动调节器操作面板上的0-100%的开度信号做为输出对应为4-20mA，将4-20mA信号作为输入连接到小型逻辑控制器的输入模板6ES7331-7KF02-0AB0的模拟量输入端口，系统将会自动把4-20mA的模拟量信号通过A/D转化为0-27648的一个整形数控制输入量X，我们通过控制输入量X除以27648再乘以100得到从手动调节器给出的给定值百分数煤气压力Y，然后通过测试得到切断阀阀门特性曲线图；

手动调节器操作面板上的调节开度设定在8-12mA 之间。同时为了防止过调比例系数要控制在0.01-0.03一个很小范围之内，并在逻辑控制器西门子输出模板6ES7332-5HD01-0AB0给切断阀的输出信号要进行限幅，每次输出幅度不超过1%。PID算法采用

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

式中：k：  采样序列号，k=0,1,2,……;

U(k): 第k次采样时刻计算机输出控制值；

e(k): 第k次采样时刻的输入量和给定的偏差；

e(k-1): 第k-1次采样时刻的输入量和给定的偏差

Ki:    积分常数

Kd:    微分常数

Kp:    比例常数

2、将被调量煤气压力4-20 mA接入逻辑控制器内作为被控量。

3、要用前馈实现预先控制（即预先消除煤气压力波动），把引起煤气压力波动的热风炉换炉信号接入逻辑控制器；当换炉（当高炉热风炉换炉送风时，煤气压力会有很大波动）时提前动作调节阀（经过改装后的切断阀）使换炉引起的干扰得到预先控制。

4、给切断阀增加阀门位置定位和反馈装置，切断阀接受4-20mA的模拟量阀门控制信号，阀门停在0-100%开度的任何位置上，从而达到调节的目的。

本发明的装置结构简单，成本低，安装方便，可推广应用于相类使切断阀具有调节功能的场合工作。

附图说明

图1是本发明的切断阀阀门特性曲线图。

图中，Y表述煤气压力，X表述控制输入量。

具体实施方式

实施例：本发明包括一台小型逻辑控制器（PLC）、手动调节器

和输入模板6ES7331-7KF02-0AB0、输出模板6ES7332-5HD001-0AB0其控制步骤是：

1、被控煤气压力检测和手动调节器的压力给定相比较（采用相对百分比制），产生偏差给小型逻辑控制器PLC的软PID算法模块。PID输出通过控制增量输出模板6ES7332-5HD001-0AB0的4-20mA的控制信号给切断阀阀门定位器来控制阀门动作。

    2、当检测到高炉热风炉换炉信号时，小型逻辑控制器PLC通过输出模板提前输出到10mA,将阀门开度调至37%左右。这样可以把由于高炉热风炉换炉造成的煤气压力波动提前抑制；

3、为了抑制切断阀的动作频繁，逻辑控制器可以根据煤气偏差大小和报警设置及控制死区来进行调节输出判断。