新疆湖光糖廠  馮萬(wàn)勤  呂向軍

　　在一個(gè)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，盡管你選擇的測(cè)量和控制設(shè)備都非常先進(jìn)，如果你的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)特性不好或者可調(diào)范圍太小，也將導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。
　　如我廠酒精車(chē)間使用的精塔壓力控制，原先是氣動(dòng)調(diào)節(jié)器控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，隨著市場(chǎng)的需要，2001年對(duì)我廠酒精車(chē)間進(jìn)行了擴(kuò)建，儀表也隨之更新，選用了Ⅲ型儀表，其原理圖如下:
    

　　該系統(tǒng)投入運(yùn)行后，出現(xiàn)上、下波動(dòng)，波動(dòng)范圍較大，影響生產(chǎn)，對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了原因分析:
　　首先，我們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的壓力變送器、隔離器、壓力顯示儀、電動(dòng)調(diào)節(jié)器、電—?dú)廪D(zhuǎn)換器、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥按照說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行校驗(yàn)，使儀表達(dá)到說(shuō)明書(shū)要求。

　　第二，對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的口徑和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析:
　　(1)選擇調(diào)節(jié)閥的口徑時(shí)要考慮有一定的安全裕度，閥門(mén)的開(kāi)啟度應(yīng)該在10%～90%，而不是由全關(guān)到全開(kāi)。
　　根據(jù)上述控制要求，對(duì)精塔壓力調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度進(jìn)行了仔細(xì)觀察和分析，發(fā)現(xiàn)我們使用的閥門(mén)口徑略小，由原來(lái)Dg80換成Dg100。
　　(2)選擇調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)特性。要根據(jù)介質(zhì)的實(shí)際壓差和介質(zhì)的物質(zhì)來(lái)選擇調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)。精塔壓力控制對(duì)象是0.5MPa的蒸汽，而原來(lái)安裝的是氣動(dòng)單座閥，氣動(dòng)單座閥的允許壓差達(dá)不到0.5MPa。故也是造成控制不穩(wěn)的原因，因此我們把原來(lái)的單座閥換成雙座閥。

　　第三，對(duì)調(diào)節(jié)器的設(shè)定參數(shù)是否正確進(jìn)行分析。
　　調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)設(shè)備及調(diào)節(jié)對(duì)象等組成部件都可以正常工作時(shí)，如何選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，比例帶δ、積分時(shí)間T_I、微分時(shí)間T_D也是至關(guān)重要的，如果調(diào)節(jié)器參數(shù)選擇不合適，也不能達(dá)到最好的調(diào)節(jié)效果。

　　(1)我們先用單純的比例作用來(lái)試驗(yàn)，求出臨界比例度，然后整定調(diào)節(jié)器參數(shù)，其具體方法如下:
　　先把積分時(shí)間放到最大，微分時(shí)間放到最小，比例帶放到較大的數(shù)值，此時(shí)調(diào)節(jié)器具有純比例調(diào)節(jié)作用。將調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入閉環(huán)工作，然后調(diào)整比例帶由大到小逐漸變化，細(xì)心觀察調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)和被調(diào)整參數(shù)的變化情況。如果調(diào)節(jié)過(guò)程是衰減振蕩的，則應(yīng)使比例帶繼續(xù)減小。如果調(diào)節(jié)過(guò)程是增幅振蕩的，則應(yīng)使比例帶增大，這樣調(diào)整直至調(diào)節(jié)過(guò)程成為等幅振蕩為止。此時(shí)的比例帶稱(chēng)為臨界比例帶(δ_k)。把被調(diào)參數(shù)隨時(shí)間波動(dòng)的曲線記錄下來(lái)，并求出波動(dòng)周期(稱(chēng)為臨界周期)T_k、調(diào)節(jié)器參數(shù)可根據(jù)δ_k和T_k來(lái)整定，并采用下列經(jīng)驗(yàn)公式得到:
    對(duì)于P調(diào)節(jié)器:取δ=2.8δ_k
    對(duì)于PI調(diào)節(jié)器:取δ=2.2δ_k  T_I=0.85T_k
    對(duì)于PID調(diào)節(jié)器:取δ=1.7δ_k  T_I=0.5T_k  TD=0.13T_k
用以上經(jīng)驗(yàn)公式就可以得到P、I、D的參數(shù)。

    (2)根據(jù)上述方法得到P、I、D的參數(shù)，作為參考值，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來(lái)整定調(diào)節(jié)器參數(shù)，其方法是:
    將P、I、D的參數(shù)投入調(diào)節(jié)系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行，在根據(jù)被調(diào)量的記錄曲線反復(fù)調(diào)整參數(shù)，直到滿意為止。

    我們通過(guò)上述方法整定出來(lái)的調(diào)節(jié)器參數(shù)和控制不穩(wěn)時(shí)的參數(shù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)以前調(diào)節(jié)器的參數(shù)偏大是造成自動(dòng)調(diào)節(jié)不穩(wěn)的另一個(gè)重要原因。

    我們對(duì)調(diào)節(jié)器的參數(shù)重新整定和合理的重新選擇閥門(mén)的口徑和結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在這套壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置已能達(dá)到最佳的調(diào)節(jié)效果，能夠精確地控制精塔壓力，滿足了酒精工藝要求。