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    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    珠海西门子一级代理商通讯电缆供应商

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2024-12-12
  • 阅读量:12
  • 价格:666.00 元/台 起
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    珠海西门子一级代理商通讯电缆供应商详细内容

    珠海西门子一级代理商通讯电缆供应商

    一五○发电厂始建于1970年,原水处理系统设计为3×40 t/h的一级除盐加混床。近几年来,水源水质严重恶化,含盐量由原来的276 mg/l增加到现在的585 mg/l,远远过原水处理除盐系统的设计参数。除盐系统投产初期运行周期达20 h左右,目前仅为6 h左右。运行周期的缩短,再生频繁,酸、碱耗升高,工作量大大增加,再加上机组老化而引发的率上升,原水处理系统已难以满足一五○发电厂补给水的需要。
    反渗透作为一种的膜处理技术逐渐成熟,在国内多家电厂应用效果良好。目前,水处理系统中采用反渗透作为前置预除盐方式的比较多,原有的单纯离子交换除盐方式逐步被反渗透作为预脱盐的方式所取代。因此,通过研究和论证,一五○发电厂的水处理改造采用了的反渗透膜技术。
    1反渗透系统简介
    1.1系统构成
    一五○发电厂选用了2×40 t/h反渗透系统。由深井水经双料过滤器后加入阻垢剂以防止反渗透浓水区结垢,通过5 μm保安过滤器后出水经升压泵进入反渗透装置。每套反渗透装置配置1台升压泵,流量64 m3/h,扬程151.4 m。反渗透装置由压力容器、反渗透膜元件、配套仪表和PLC控制系统构成,每套反渗透有6个压力容器,采用4∶2布置,每个压力容器内装6根膜元件,膜元件为涡卷式复合膜,型号为BW330-400,膜材料为芳香族聚酰胺膜。反渗透产品水管上装设爆破膜和逆止阀,防止产生的背压破坏膜元件,当产品水压力过规定值时,爆破膜自动破裂泄压,以防止膜元件背压过高而影响寿命,同时在淡水管路上安装排放阀,停运时打开以淡水管的静压。
    反渗透设自动启停装置,启动时自动冲洗管道内不合格水,然后冲洗反渗透排除反渗透内的空气,防止形成气锤损坏膜。
    高压泵出口装有电动慢开门,当高压泵启动后电动慢开门才缓慢开启,以保证膜元件压力平缓上升,避免膜元件因突然升压而受损。同时高压泵出口还设高压保护开关,压力过高时,压力高限报警停泵;泵入口设低压报警,压力过低时,低限报警停泵;电流过载自动开关可在高压泵电流过载时,自动跳闸断电,防止烧坏高压泵。
    1.2反渗透装置进水水质要求及运行条件
    工作压力:1.1~1.8 MPa
    设计水温:18 ℃
    给水流量:54 m3/h
    产水流量:40 m3/h
    SDI≤4.0
    余氯≤ 0.1 mg/L
    脱盐率≥97%
    回收率<75%
    反渗透装置进水的预处理对反渗透的正常运行和延长膜寿命非常重要,如处理不当则会后患无穷。一五○发电厂引用深井水,浊度较低,故采用双层滤料过滤器,滤料由石英砂和煤组成,运行中严格控制出水污染指数SDI,水质变差时立即停运反洗。
    压力是反渗透脱盐的推动力,应按反渗透组件的要求维持一定压力,若压力过小会影响脱盐率和水的回收率,而压力达到一定程度后脱盐率趋于稳定,且膜的压密是不可逆的,因此为延长膜的使用寿命,应在脱盐率和产水率满足的情况下,尽量采用低压力,一五○发电厂反渗透压力为1.1~1.8 MPa。
    2反渗透应用的问题分析和改进情况
    2.1问题分析
    按厂家设计为反渗透后直接加混床,但反渗透建成投运后,混床只能运行7~15 h,频繁的再生使工作量不但没有减少反而比原除盐系统工作量大,酸、碱用量节省也达不到预期要求,分析原因如下。
    a. 反渗透系统出水电导率为20~24 μS/cm,而原来的一级除盐系统出水电导率大不过5 μS/cm,故现在混床运行时间大大缩短,由原来的8、9 d减为现在的7~15 h(由供给机房的水量而定,冬季用水量大,运行时间有可能短),严重影响着生产。
    b. 混床和一级除盐系统相比虽具有出水水质好的特点,但同时也存在如下缺点:树脂交换容量利用率低;反洗、混合造成树脂损耗大;再生操作复杂,需用时间长。如果混床如此频繁再生,树脂损耗率将非常高,甚至会过原来没有用反渗透时的树脂损耗率;此外混床树脂交换容量利用率低,故酸、碱用量增大;再加上混床再生操作复杂,时间长,经济技术都没有优势。
    c. 再生混床一般需用质量非常好的除盐水,而一五○发电厂由于混床出水直接进机房,故再生混床只能用淡水箱的水即反渗透出水,水质较差,造成混床再生效果不好,故混床出水水质不如以前。
    d. 反渗透出水存在硬度和一些阴离子杂质,如长期用此水,再生混床将造成树脂交叉污染。运行一段时间后,运行时间还将进一步缩短,出水水质进一步变差。
    e. 如3个混床都失效,将无法象以前那样直接供一级除盐水,系数低。
    2.2改进情况
    鉴于以上问题的存在,一五○发电厂对系统进行了改进,即利用上一级除盐系统。系统流程如下:
    双层滤料过滤器→高压泵→反渗透装置→淡水箱→淡水泵→一级除盐系统→除盐水箱→除盐水泵→混床→机房
    现在一些电厂采用反渗透加混床,并且了良好的经济效果。但一五○电厂的反渗透系统在原系统基础上改进,利用一级除盐系统,并不用增加投资,而从运行情况来看,不论是性、稳定性还是节约酸、碱用量来说,采用反渗透加一级除盐加混床都比反渗透加混床要好。
    3综合评价
    3.1技术可行
    改进的反渗透系统延长了制水运行周期,节省了酸、碱用量。采用反渗透加一级除盐系统加混床后,其显著优点是一级除盐系统的运行周期成倍增加,再生次数大大减少,节省大量酸、碱。原一级除盐运行周期6 h,而采用反渗透加一级除盐系统加混床后,一级除盐运行周期达8~10 d,周期制水量从240 t增至8 600 t左右,混床运行时间可达1个月以上。

    1前言
    磨煤机是火电厂的主要辅助设备,它的运行状况直接影响火电厂的经济运行。其控制联锁部分及油温控制部分的完善性,是运行的重要保证。
    田家庵电厂#5机为DTM350/600筒式钢球磨煤机,磨煤机配备有三套润滑装置:高、低压润滑油站、减速机润滑油站和干油喷射润滑油站。原电气控制系统用于磨煤机的主轴承静压力启动、低压润滑、减速机润滑等控制。由于电气控制系统设计本身的缺陷,在调试过程中即发现油泵电气联锁方面的问题,在以后的运行过程中,又出现了润滑油温的事故,经过认真分析,决定对磨煤机润滑油电控系统进行改进。
    2原电气控制系统缺陷分析
    磨煤机低压润滑油站和减速机润滑油站电控系统的设计方案相同,因此存在的问题相同。现以低压润滑油站电控系统的分析改造作说明,改进前的低压润滑油站电控系统原理图如图1。
    本系统缺陷之一是低压润滑油泵联锁。根据原设计方案,只有低压油联锁(#1油泵ZJ4、#2油泵ZJ8低油压联锁),而没有电气联锁(即电气辅助触点联锁),这样,在一台油泵发生电气故障时,不能及时联锁启动备用泵,仅靠低油压联锁启动备用泵,性较低。
    缺陷之二是油箱油温低继电器触点ZJ11的位置。低油温继电器触点ZJ11处于2LK之前,在油温低时,油泵仍能启动,在油温过低时,油泵仍能联锁自启动,引起油泵不上油打空泵。
    缺陷之三是低压润滑油温控制部分。当油箱油温20℃时,加热装置自动投入运行后,油温逐渐升高,当达到油温高设定值(40℃)时,电加热装置自动断开。这样,电加热装置在40℃左右不停地引起ZJ10继电器吸合、断开。长期的继电器抖动,一方面引起触点粘连,使油箱电加热器长期投运,油箱内严重温;另一方面引起电加热装置不能投运,当油温20℃时电加热装置不能自动投入,跳油泵后联跳主机。
    3电气控制系统改进方案
    3.1低压润滑油站联锁部分
    低压润滑油站联锁部分改进图如图2。在#1油泵联锁自启动回路中,常开触点ZJ4上并联#2油泵电气辅助常闭触点2C2和在#2油泵联锁自启动回路中,常开触点ZJ8上并联#1油泵电气辅助常闭触点2C1,使运行油泵故障跳闸时,能及时地自动启动备用油泵运行。
    ZJ11常闭触点移至油泵主控制回路热偶常闭触点2RJ1(2RJ2)后,当油温低至20℃时,ZJ11继电器带电,常闭触点ZJ11断开,#1、#2油泵主控制回路断开,起到低油温时闭锁油泵启动的作用。
    3.2低压润滑油站油温控制部分
    低压润滑油站油温控制部分改进图如图3。在油温设定继电器ZJ10回路之前,2WJ1-1触点处并联一串联回路。该串联回路由ZJ10(ZJ10继电器自保持触点)、ZJ11(油箱低油温继电器ZJ11常闭触点)、ZJ13(出口油温低继电器ZJ13常闭触点)三个组成。
    在油箱油温上升设定值时(≥40℃),油温触点2WJ1-1闭合,继电器ZJ10带电,常开触点ZJ10闭合并保持,常闭触点ZJ10断开,继电器2C3失电,电加热器装置停运。
    当油箱油温上升至设定值时(≥42℃),油温触点2WJ21闭合,继电器ZJ12带电,常开触点ZJ12闭合,继电器ZJ3带电,常开触点ZJ3闭合并保持,油冷却器装置进水电磁阀带电动作,油冷却器投入运行。

    引 言
    在热控调试的过程中,由于电磁阀或继电器的干扰导致微机板卡通道甚至整个板卡损坏的现象屡见不鲜.随着微机控制系统的普及,目前无论大小机组的热控都大量地采用计算机控制,而电磁阀和继电器又是控制设备中不可缺少的控制电器,因此抑制电磁阀或继电器的干扰对微机控制系统具有其重要的意义.
    在成套控制系统中,常由可编程序控制器(PLC)或计算机分散型控制系统(DCS)的输出装置来控制电磁阀或继电器,由于种种原因这些输出装置(板卡)的抗干扰能力不尽相同,在上电调试之前应对这些回路进行必要的评估性测试,采取相应的抗干扰措施,杜绝损坏板卡通道或整块板卡的现象.
    1 电磁阀的干扰及抑制措施
    电磁阀按驱动电源分为直流电磁阀和交流电磁阀.电磁阀是典型的感性负载.接通电磁阀线圈时,铁心尚未闭合,电感很小,所以交流电磁阀的启动电流冲击很大,约为稳态时电流的6~10倍.虽然此电流的并不大,一般不至于造成干扰,但充分评估输出板卡的容量是否能承受这种电流冲击的影响.
    电磁阀断电时,在线圈两端和连接导线上会出现很高的浪涌电压,并伴有衰减的高频振荡,这是一种很强的瞬变干扰,如果不采取抑制措施,不仅影响开关器件或触点,也会干扰电子装置的工作,甚至损坏电子元器件.
    1.1 交流电磁阀的干扰抑制
    在施工中接触多的是交流220V或交流110V电源驱动的交流电磁阀,除了需抑制切断线圈时的瞬变干扰外,还需抑制由低压电源带来的干扰,常用的方式有以下两种:
    1 继电器控制,如图1所示.采用继电器控制时,除断开时的电弧和放电造成干扰外,还有接触时由于触点的弹跳现象形成脉冲列式的干扰.


    一般应采用RC吸收回路,既能抑制接通和断开时的干扰,又保护了继电器的触点.为了方便也可以把RC吸收回路并联在触点上,以起到保护触点的作用.但是当连接线过长时,往往在抑制干扰方面起不到应有的作用,这一点通过梅县电厂Ⅱ期工程和现场试验已得到证实.
    图1中,虽然继电器起隔离作用,但其线圈是易发生干扰的电感线圈,因此输出板卡与继电器之间采用光电隔离.当控制器某输出通道有输出时,该通道的光电耦合器中的发光二管流过电流而发光,此光线使光电耦合器中的光敏三管饱和导通,于是继电器线圈电触点闭合.由于发光二管和光敏三管没有电气联系,故能实现电气隔离.

    3 对收灰系统技术的优化
    3.1 电除尘器的收灰情况计算
    按电除尘每电场除尘效率70%~80%计算,可得:
    一电场收尘率=70%~80%;
    二电场收尘率=16%~21%;
    三电场收尘率=3.2%~6.3%;
    总收尘率=97.3%~99.2%。
    每炉燃煤量约30t/h,煤灰值A=25%~35%,则每炉灰渣量7.5~10.5t/h,按10%渣量计算,则灰量在6.75~9.45t/h;6只灰斗的收灰量分别为:
    #1灰斗=#2灰斗=2.36~3.78t/h;
    #3灰斗=#4灰斗=0.54~0.99t/h;
    #5灰斗=#6灰斗=0.11~0.3t/h;
    故得知:一、二、三电场的收灰量比≈14∶3∶1。
    3.2 链运机选用技术要点
    3.2.1 链运机的技术特点: FU型链式输送机主要用于水平或以小倾角(小于15O)输送物料,输送距离单机可达60m,输送能耗低,整机寿命长,输送链可用5年,滚子可用2~3年;可进行高架布置,能灵活多点进出料;运行,维修率小、性高。
    3.2.2 运机的选型 :按每台电除尘收灰量在6.75~9.45t/h的计算,可选用2台输灰量6t/h的FU200型;考虑到一、二、三电场的收灰量比≈14∶3∶1的情况,在采取由三电场向一电场送灰的布置方式后,不仅缩短大量煤灰的输送距离、减少链运机磨损并增大性,故选用送灰量在4t/h的FU150型即可满足改造需要。
    3.3 仓式泵选用技术要点和依据
    3.3.1 新型仓泵的技术特点 :仓泵选用为流态化上引式,比较原有老式的下引式仓泵,具有灰气比高、物料流速低、调节功能强、料位方式简明、排堵方式等特点,属于目前国内技术。
    3.3.2 仓泵容积的计算与选择:根据每台电除尘收灰量在6.75~9.45t/h的计算,双仓泵出灰3次/h,灰堆积容重按0.75t/m3计算,则:(9.45/0.75)/(2×3)=2.1 m3/台次,按仓泵有效容积率85%,选用2.5m3容积的仓泵可满足需要。
    比较原老式仓泵, 有效容积增大1倍;加上是双仓泵同时出灰,其出灰阀等开启次数仅仅是老式仓泵的1/4。实际上,仓泵容积越大,出灰次数越少,管道空耗气的时间就减少,节气效果越明显;出灰阀等开启次数也减少,系统设备故障率必然下降。因而,只要现场好布置,宜尽量用大容积仓泵。
    3.4 仓泵阀门选用技术要点
    3.4.1 出灰阀:仓泵出灰阀不、寿命短是个普遍的问题。出灰阀是在装满粉煤灰的仓泵缸内充压后才开启,带压开阀时段含灰气流的“喷沙”冲蚀使得出灰阀的密封面很快磨损。这就是出灰阀寿命多3个月、少的只有3周的原因。
    对出灰阀采用硬质密封球阀,要求系统在充压小于或等于0.08MPa前开启出灰阀,且充压为底部气化气源,要先于输送加压气源开启,可确保开阀时无“喷沙”冲蚀磨损。
    3.4.2 进灰阀:仓泵进灰阀的磨损、不严密漏气是常见故障。采用钟罩阀,连杆为十字头连接的球形钟罩,具有自调整对的性能;其密封圈用耐热的氟橡胶,以延长使用寿命。在钟罩阀上部增设硬密封气动蝶阀,起进料预隔断的作用,以保护进料阀,使其不会因夹灰泄漏而导致磨损。
    3.4.3 底部气化板:底部采用气化板,为金属塔状叠缝形式。这样,可避免结露等堵塞和使用寿命短的问题,基本无维修。下泵封头使用“O”形圈密封,采用底面进气,底部设平底支撑。
    3.4.4 报警与排堵:系统设置管道堵灰报警和自动排堵装置。
    3.5 出料自控系统选用技术要点
    音叉式料位计、电容式料位计能粗略反馈仓泵的料位情况。而电子秤重式料位计对仓泵采取软接头、三脚悬浮支撑后,通过1脚1只的重力衡传感器,接入PLC计量模块;安装后经调零、质量标定,可实现进出灰量的量化。但从节约投资,确保球形橡胶软接头对进灰、出灰、进气、透气等钢性连接的运行维护难度,考虑灰容重在变化和对灰量控制精度要求不需这样高的实际,故放弃这一选择。
    用音叉式料位计,在较大容量的2只仓泵中任一料位计发讯后即出灰,且设置达1500s时段无论料位计发讯与否均出灰。当输灰管气压小于或等于0.11MPa时即停止出灰,恢复进灰。如此循环往复。
    4 对收灰系统设置的优化
    以收灰为目标,系统设置的简捷优化,能提高系统度,降低系统电耗、水耗和气耗量,从而减少设备投资。经大量调研分析,形成#1、#3、#5灰斗和#2、#4、#6灰斗各用1只仓泵的方案。提高灰斗料口0.5m并缩短方管长度,一、二电场灰斗间下灰管由V形为Y形;三电场下灰经链运机送至二电场的下灰管。对输灰管的90o弯头大多改为45o弯头以减少系统阻力。

    1  引言
    PVC薄膜成型机械设备,有着惴旱氖谐。缙じ镏破罚砑揖咧圃欤的谑蔚鹊取V饕δ苁墙玃VC颗粒原材料加温融化,经过挤出、定型、复合、冷却等几道工艺,使原材料经过流水线成为PVC薄膜。过去此类设备主要从国外进口,由于成本和维护费用高,维护周期长,渐渐国内企业也纷纷研制,并在市场上有良好应用。笔者曾选用富士人机界面、PLC作同步控制,用变频器作传动控制,可完成相关设备的控制要求和精度,并大大简化了传统的控制系统,提高了设备的性,其售价只有国外同类产品的五分之一,为用户创造新的经济增长点。
    2  系统要求
    本系统配置有12台变频器,分别为A系统、B系统,C系统和D系统四个部分。其中A系统有1台变频器,B系统有1台变频器,C系统有1台变频器,D系统有9台变频器。系统工作工艺有四部分,每种工作状态分为手动、自动。由于部工艺主要为单台立控制,因此本文介绍多台联动同步的全线控制工艺。
    2.1 全线控制工艺
    (1) 手动状态:各系统单进行调试;
    (2) 自动状态
    (a) A系统根据工艺要求送料;
    (b) B系统根据温度控制转速(原料加热由富士温控仪控制);
    (c) C系统根据生产要求及现场测温元件的信号来调节冷却风量;
    (d) D系统: 根据收卷转速设定挤压转速; 挤压棍转速与收卷按比例调整速度; 每组挤压棍按速比同步控制。
    2.2 技术要求
    为了便于现场人员监控,要求主画面显示整个系统(如图1)的各个部分的状态,并可操作整个系统启/停。同时操作人员可以通过主画面切换到A、B、C、D四个系统子画面,以监视所有变频器、加热器、温控仪及各工位的开/关、电流/频率、线速度等各种参数,并根据工艺要求,对所有器件进行了参数调整。
    3  系统设计
    针对系统要求多台变频同步及同时启停的控制要求, 用富士新一代人机界面实现系统集成, 系统电气图如图2所示。
    3.1 硬件系统
    该系统由12台变频器3个加热温控器,3个冷却温控器和一台人机界面通过MODBUS将系统联结构成。控制线省去许多PLC的控制线,只需三芯屏蔽电缆即可实现全数字控制与显示监视。
    (1) 变频器选型
    选用富士电机低噪声、、多功能恒转矩G11系列变频器。
    (a) 该变频器可实现动态转矩矢量控制,在0.5Hz低速情况下可输出200%转矩,以防止负载波动造成速度变化,影响产品质量;
    (b) 每组挤压棍之间选用同步卡进行控制以保持收卷流量;
    (c) 四组挤压棍通过速比同步控制,确保系统稳定。
    (2) 人机界面选型
    选用富士电机新一代薄型人机界面(POD)UG530-VH4。该机为21寸彩色显示屏,具有32位RISC CPU,通讯速度可达115200bps;可直接连接任意PLC,还可以直接与计算机、单片机等通讯,自带打印机接口,可以上挂以太网;接受调控室上位机的控制。
    3.2 软件系统
    该系统软件由POD画面系统、变频器驱动系统,温度采集,显示控制构成。由于人机界面内部有功能强大的编程指令—宏指令〈类似PLC编程语言〉,可完成一些PLC软件的功能,同时与变频器通讯是全数字给定,因此精度高、速度快。
    4  结束语
    (1) 由于系统控制精度高, 过载能力强, 使生产线速度提高10~15%,成品提高。
    (2) 系统采用了MODBUS,全数字通讯实时监控,原数据采集的设定线路得到简化。在操作上只要通过翻屏即可完成各种工艺控制。
    (3) 采用IS485总线,PLC与变频器之间信号传输线简化成一根三芯线。
    (4) 设备改造投入仅约20万元,使劳动生产率有较大提高。

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    1  引言
    在钢铁生产中,高炉、焦炉和转炉产生的煤气是重要的高热值燃料,如排放至大气,将造成严重的空气污染,若将它们收集加以充分利用,作各种工业燃气加热炉的燃料,其经济效益是相当可观的。一般处理过程是将产生的各种煤气分别收集到贮气罐(或贮气塔柜)再用管道传送到中继站经加压后供各用户使用。当从一次能源(如煤)转换成二次能源(煤气)时,由于一次能源燃质不稳,在转换过程中必然导致二次能源(煤气)燃质也不稳,即煤气燃质具有较大的不确定性。用户要求将燃质控制在允许范围内,且将燃气的压力严格稳定在范围,以便使用。以钢铁企业的燃气轧钢加热炉为例,它要求送入的燃气燃质和压力稳定,否则燃烧系统很难控制,直接影响轧钢生产等后续自动化生产线的产品质量。现在的煤气加压站有相当部份采用电气仪表控制系统,也有部份经过改造从现场采集数据后用PLC为主控制器对设备实施控制的,因控制比较粗造,效果并不令人满意。由于受设备限制还谈不上自动监控、自动配气和自动调度,基本上是处于仪表监视、手工操作的状态,优化配气和调度无从谈起,其问题是采用变频器后,控制部份存在问题较多,本文就有关问题作些讨论。
    2  对象特性分析与控制策略选取
    2.1 对象特性分析
    混合煤气由于来自高、焦和转炉煤气,由前述可知,燃气燃质的不确定性和不确知性是其主要特性。因此既不可能直接用传统的机理方法建立对象的数学模型,也不可能用系统辨识方法间接地导出控制的数学模型,对这种半结构化(或非结构化)的控制问题,常规控制策略显然无能为力。煤气加压站存在的问题从表面上看是压力、流量的变化,实质上涉及管网特性的变化,特性的改变要求在对加压机实施调速时适应其特性的变化。不确定性和不确知性表现在多个方面,如系统参数的未知性、时变性、随机性和分散性;系统时滞的未知性和时变性;系统严重的非线性;系统各变量间的关联性;环境干扰的未知性等等,传统控制对具有上述特性的对象是无能为力的,寻求有效的控制策略。
    2.2  控制策略选取
    由于钢铁企业的特殊性,各分厂或车间之间在地域上的分散性,相距距离较远,资源配置情况差异较大,情况又相当复杂,笼统地讨论是不切实际的。文中只针对特定情况讨论,即将所收集的各种煤气分别送中继加压站加压,再根据需要进行配气、调度。由于存在不确定性和不确知性,对象特性难以用严格的定量方法进行数学描述,因而从控制角度考虑问题,感兴趣的主要目标不应是被控对象,而是控制器的本身。工程中往往采用的是在总结操作者丰富经验和操作规则的基础上,对系统动态特征信息进行识别,再作直觉推理,再在线地确定控制策略的方法,即智能控制策略。它的特点是控制规则的建立及控制决策过程不是基于被控对象单纯的数学解析模型,而是基于知识(包括定量和定性的知识),体现了人(、娴熟的操作者)的智能。其控制形式是多种多样的,如控制、人智能控制、模糊控制、神经网络控制、自学习控制等等,其中贴近实际的是控制和人智能控制。
    (1) 控制策略
    实时控制系统,实质上是计算机智能软件系统。它模拟领域处理知识和解决问题,是具有获得反馈信息并能实时在线地控制的系统,对实时数据的处理与特征辨识是在线的,能够及时反映系统的动态特征。其推理方法一般采用数据驱动的前向推理,依次判别各条规则的条件,若满足则执行,执行规则给出控制决策,决策可以是定性和定量结合的方式。实时控制系统主要由知识库、数据库和推理机组成,其知识库分为静态知识库和动态知识库。静态知识库中存放系统和工况设定值等参数,动态知识库中存放各种规则集,规则可按不同类型划分为多个子集,子集间的关系是分级(或协调)的,为了满足时间响应要求,每个子集中的规则数不宜太多。其难点在于对不确定性和不确知性的系统建立知识库并非易事,就是建立了完善复杂的知识库,也未必满足实时要求,事实上对所研究的特定系统而言,是不可取的。
    (2) 人智能控制
    其基本思想是在控制过程中利用计算机模拟人的控制行为功能,大限度地识别和利用控制系统动态过程所提供的特息,进行启发和直觉推理,从而实现对缺乏数学模型的对象进行有效的控制。其物理实现方法是根据计算机控制动态系统的输入输出的信息来识别被控系统所处的状态、动态特征及行为,即利用系统误差e和e的一阶、二阶导数,便可构造控制算法,相对而言它是简捷而实用的,物理意义清晰。与其它智能控制策略(如控制策略、模糊控制策略、神经控制策略、自学习控制策略、多级递阶智能控制策略、多模变结构智能控制策略等)相比,其优点是显而易见的。因此,在煤气中继自动化加压站中,采用了人智能控制策略。
    3  控制算法
    基本思路是模过程控制系统中富有经验的操作者的普遍行为,如当系统的误差趋于增加时,发出强烈的作用(闭环控制);当系统误差趋于减小时,则取消控制动作,等待观察等等。人对被控系统的状态、动态特征及行为了解的越多,控制的效果就会越好。如果en表示离散化的当前采样时刻误差值,en-1和en-2分别表示个和个采样时刻的误差值,则有
    从误差e和误差变化Δe这两个基本的特征变化,便可从动态过程中多的特征信息。
    (1) e·Δe
    误差e同误差变化Δe之积构成了一个新的描述系统动态过程的特征变量,利用该特征变量的取值是否大于零,就可以描述系统动态过程变化的趋势。
    当e·Δe<0时,表明系统的动态过程正向着误差减小的方向变化,即误差的逐渐减小。
    当e·Δe>0时,表明系统的动态过程正向着误差增大的方向变化,即误差的逐渐增大。
    在控制过程中,识别e·Δe的符号,便可掌握系统动态过程的行为特征,以便好地下一步控制策略。
    (2) Δen·Δen-1
    相邻两次误差变化之积Δen·Δen-1构成了一个表征误差出现值状态的特征量,若Δen·Δen-1<0表征出现值,若Δen·Δen-1>0表征无值。
    (3)
    误差变化Δe与误差e之比的的大小,描述了系统动态过程中误差变化的姿态。
    将与e·Δe联合使用, 可对动态过程作进一步的划分, 通过这种划分,可以捕捉到动态过程的不同姿态。
    (4) Δ(Δe)
    误差变化的变化率,即二次差分,描述动态过程处于趋于调或回调段位;当Δ(Δe)>0,处于调段:Δ(Δe)<0时,处于回调段。
    总结上述特征,其基本控制算法可归纳为:
    k为控制器增益的抑制(衰减)系数, 一般取o<k<1。
    基本算法控制系统如图1所示。
    图1      基本算法控制系统结构图
    上述控制算法对大滞后自衡对象的定值控制是非常适宜的,为了适应流量突变或进一步提高抗干扰能力,还可加入Bang-Bang控制,使动态品质好。
    4  中继加压站控制的工程实现
    在中继加压站控制的工程实现中,围绕经济技术指标要考虑的问题是比较多的,如能耗控制、设备磨损控制、控制、稳压调节控制、配气与自动调度等。
    4.1 变频调速与控制技术的结合
    加压站能源主要耗在电动机上,某站改造前靠回流阀开度调节,即当出口流量大时回流阀关闭或开度小,而出口流量小时为防止压力过高,则使阀门开度增大以减压。带动增压泵的电动机始终以额定转速全速运转,不仅浪费电能而且机器磨损大,常因回流阀不灵造成事故,稳压效果差。改造后,把变频调速技术与控制技术相结合,用智能控制算法实施闭环控制,控制器输出直接控制变频器驱动电动机带动气泵,通过调节电动机转速来控制出口压力,稳压效果好,而且可根据工艺参数要求随时改变压力,满足用户需要,节电效果显著,延长了设备的使用寿命。当然在调程中,要注意用屏蔽方法过滤掉变频器使机器产生共振的频率,以免引起机器损坏。
    4.2 监控系统构架
    由于加压站对各种控制装置分散管理功能要求很高,一般采用DCS系统比较恰当,其电气监控系统可采用由PLC构成的下位机实现,对各设备的状态参数、控制参数及运行参数,如温度、压力、流量、电量、起/停、时钟、连续运行时间、累计运行时间等作在线记录、计算和统计, 并将上述数据存放在PLC模板的存储器内,通过PLC通讯接口送上位机作管理用。压力调节控制由上位计算机监控系统完成,其硬件可采用高性的工控机,再在视窗操作系统上配以工控组态软件作开发平台开发相关的控制应用软件。由于工控组态软件有强大而丰富的软件功能,如数据处理、通讯、存储、显示等,因此诸如全站的数据功能、显示功能、设备操作功能、统计功能、设备管理功能和故障诊断功能等,均可满足管理要求。此外,采用这种构架,自动配气及自动调度也可在统一的操作界面上完成。
    4.3 煤气的自动混气与调度
    由于焦炉、高炉和转炉煤气不仅燃质不同,而且其燃质还是波动的,各种煤气的产量也时有变化,为了既保证不同类型用户的要求,又不致浪费,煤气资源的混合使用与合理调度是值得关注的。各种煤气间按多大比例混合才是经济的,在什么条件下需要天燃气,以保证达到规定的燃质等等,情况是比较复杂的。粗略的作法可将各种煤气燃质实际测出,并在变化的范围内分档,以便混合搭配,自动配气与调度可以采用实时控制系统实现。实时控制系统主要由知识库、数据库和推理机组成,它与一般应用程序的主要区别在于:前者问题求解的知识隐含地编入程序,而后者则把应用领域的问题求解知识单组成一个实体,即知识库。知识的处理是通过与知识库分开的控制策略进行的,也就是说,一般应用程序把知识组织为两级:数据级和程序级。实时系统则将知识组织成为三级:数据级、知识库和控制级。推理方法采用数据驱动的前向推理,依次判别各条规则的条件,若满足则执行,然后继续循环,判断下去。静态知识库中存放配气系统和工况设定值等参数,动态知识库中存放各种规则集,因为规则不多,是可以满足时间响应要求的。实时控制系统规则集采用IF“条件”THEN“结论”的方式或IF(事实1)(事实2)……(事实n)THEN(事实1)(事实2)……(事实n)的方式表达。
    5  结束语
    将变频调速技术与自动控制技术相结合,经在某钢铁集团公司动力厂煤气混合中继加压站监控系统进行技术改造工程的实践中实,改造后的系统不仅满足了生产需求,而且还为研究系统本身问题提供了较理想的环境。控制效果、控制品质、操作和性均能令人满意。因应用变频调速设备磨损减少,管道阀及其它管件受压均匀,损坏率大幅下降,机组长期在额定转速和额定的电流下工作,轴温大幅度下降,磨损减少,润滑油用量也随之减少,维修成本下降。项目投入资金37万元,每年节约电费25万元,维修保养费4万元,即每年节约经费共29万元,投资回收期大约1年零3个月。实践说明,选择正确的控制策略与控制算法是提升煤气加压站技术性能的关键


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