1 引 言
在溫度和流體流量相關(guān)的溫度控制系統(tǒng)中，常常使用電動(dòng)閥門作為執(zhí)行器，通過調(diào)節(jié)閥門開度調(diào)節(jié)流體流量，從而使系統(tǒng)溫度達(dá)到設(shè)定值。這類應(yīng)用常見于大型的燒結(jié)系統(tǒng)，冷凝或者不便直接加熱的現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)，如工業(yè)窯爐中的陶瓷隧道窯，中央空調(diào)系統(tǒng)，冷凍倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，工業(yè)鍋爐以及熱油加熱輥輪等等。在這類控制系統(tǒng)中因?yàn)榭刂茰囟鹊姆绞捷^為特殊，一般溫度控制器在這些場(chǎng)合是難以應(yīng)用，針對(duì)上述應(yīng)用領(lǐng)域的這種特殊性，本文在對(duì)控制方案比較的基礎(chǔ)是，討論一種專用的閥位控制器的應(yīng)用，下面以臺(tái)達(dá)閥位控制器的應(yīng)用為例，剖析閥 位控制器在無張力烘干機(jī)上的應(yīng)用特點(diǎn)。無張力烘干機(jī)如圖1所示。
2 控制方案考慮
從工程實(shí)現(xiàn)角度考慮，采用簡(jiǎn)單的PLC控制是難以達(dá)到控制要求精度的。由于無張力烘干機(jī)控制系統(tǒng)是連續(xù)性生產(chǎn)，對(duì)可靠性及控制精度相對(duì)要求比較高，所考慮設(shè)備的配套性應(yīng)當(dāng)盡量選擇與應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)相匹配的工控產(chǎn)品搭建控制系統(tǒng)，因此控制方案最終選擇采用臺(tái)達(dá)閥位控制器再結(jié)合DTB自帶的可編程控制功能實(shí)現(xiàn)上述控制功能。
3 烘干設(shè)備控制系統(tǒng)
該烘干設(shè)備控制系統(tǒng)的功能是：對(duì)成品布料的烘干及定型前的加熱干燥；通過溫度控制器借助閥位控制實(shí)現(xiàn)對(duì)8 組烘干爐的溫度控制。該系統(tǒng)閥位控制的輸出動(dòng)作由兩個(gè)單刀雙擲的繼電器聯(lián)動(dòng)，直接與三線制正反轉(zhuǎn)執(zhí)行馬達(dá)連接。系統(tǒng)的控制器經(jīng)計(jì)算處理后輸出至閥門，將閥處理位控制至最適當(dāng)?shù)拈_度。系統(tǒng)配置共8 個(gè)獨(dú)立的干爐，由8 臺(tái)溫度控控器分別控制。
[NextPage]
加熱源為外部送進(jìn)烘干爐的蒸氣，通過調(diào)節(jié)閥門的開度大小調(diào)節(jié)進(jìn)入的蒸氣流量，以控制加熱量，其控制精度必須在正負(fù)2℃以內(nèi)，實(shí)際應(yīng)用中選擇PID 控制方式，執(zhí)行“Auto Tuning”功能就可達(dá)到控制要求。
在參數(shù)設(shè)定時(shí)注意正確輸入溫度傳感器的類型及閥門從全開到全關(guān)的動(dòng)作時(shí)間，該設(shè)備馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為120 秒。接好開啟和關(guān)閉的馬達(dá)動(dòng)力線路后，執(zhí)行Auto Tuning功能，溫控器將自動(dòng)測(cè)得P、I 及D 參數(shù)，并且將其儲(chǔ)存于控制器中，按該參數(shù)進(jìn)行控制可達(dá)到控制精度要求。很多生產(chǎn)流程中因布料的不同而需要不同的設(shè)定溫度，當(dāng)設(shè)定溫度改變時(shí)，系統(tǒng)中的P、I、D 參數(shù)可能難以以完全符合系統(tǒng)的要求（如A 布料為120℃，B 布料為180℃），因?yàn)閮烧咴O(shè)定溫度的PID 參數(shù)一定會(huì)導(dǎo)致差異，為此在程序中提供了另外設(shè)定的4組PID 參數(shù)，當(dāng)設(shè)定溫度改變時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自行判斷最接近且最合適的PID 設(shè)定值為控制參數(shù)。當(dāng)閥門動(dòng)作時(shí)如果速度過快，管道中蒸氣壓力波動(dòng)會(huì)比較大，對(duì)生產(chǎn)不利，臺(tái)達(dá)閥位控制器針對(duì)這個(gè)問題設(shè)計(jì)了閥門控制周期，如果設(shè)置為10秒，那么在何種情況下，閥門都是間隔10秒動(dòng)作一次，該參數(shù)也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)作一些調(diào)整。
通過上述自整定以后，溫度控制較為精確，最大的變化幅度為2攝氏度，大部份時(shí)間都保持在設(shè)定溫度值上，其控制結(jié)果受到用戶的充分肯定。
4 結(jié)束語(yǔ)
無張力烘干機(jī)控制系統(tǒng)投產(chǎn)后運(yùn)行穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)實(shí)踐表明，臺(tái)達(dá)閥位控制器可以接收閥門反饋信號(hào)，可自整定4組PID參數(shù)，調(diào)整輸出間隔時(shí)間，再結(jié)合DTB自帶的可編程控制功能，可以說是一款功能強(qiáng)大的電動(dòng)閥專用控制器。可以預(yù)期該控制器必將在工業(yè)窯爐、中央空調(diào)及各種工業(yè)設(shè)備等控制系統(tǒng)中得到廣泛的推廣應(yīng)用。