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PDA多回路调节器在酮苯脱蜡装置检修项目中的应用 - 甘肃科技

归档日期:07-02       文本归类:多回路调节      文章编辑:爱尚语录

  甘肃科技Gansu Science TechnologyVol 28 No 13 Jul 2012PDA 多回路调节器在酮苯脱蜡装置检修项目中的应用 (兰州石化公司建设公司,甘肃兰州 730060) 要:酮苯脱蜡检修项目引进日本富士多回路调节器CompactController 型号:PDA3。主要就 PDA 多回路调节 器的性能特点、串级应用原理、编程方法等进行详细的分析和说明,为今后同类方案实施提供借鉴。 关键词:PDA;PID;多回路调节器 中图分类号:U664 82 概述酮苯脱蜡装置建厂时间长,装置工艺不是十分 复杂,监测及控制点不多,此次检修更新部分变送器 及调节法,其中控制点数16 个,新增 PDA 多回路调 节器16 检修项目是为了在较短时间内完成控制系统的升级又能保证装置安全稳定的运行。 PDA控制器的溯源与功能特点 PDA控制器的溯源 1)基本控制原理 当今自动控制技术都是基于反馈概念的,反馈 理论的要素包括3 个部分,测量、比较和执行。 测量 关心的变量与期望之相比较,用这个误差纠正调节 控制系统的响应。 因而自动控制的关键是,做出正 确的测量和比较后,如何才能更好的纠正系统。 此产生了PID控制。 PID 控制器作为最早实用化的 控制器已有50 多年的历史,现在仍然是应用最广泛 的控制器,原因在于其简单易懂,使用不需精确的系 统模型等。 PDA3 作为 PID 控制器的一种,继承其 优点的同时,还有足够多的功能模块,可以满足实际 应用中的多种需求。 PDA控制器作为日本富士继 PMK、PNA 后,功能特点有很多相似之处,但PDA 系列可多回 路控制,且大液晶显示也使编程、操作更加自如。 PDA3的功能特点 虽说目前自控系统飞速发展,但从经济、操作方 便等方面考虑,该项目选用了日本富士的 PDA3 回路调节器,此控制器最多可有4个调节回路,除能 接收1 5V信号外,还可接收电阻体和热电偶信 个调节回路独立使用4个模块编程区,每个编 程区可存放48 块功能块,可实现丰富的调节和运算 功能。 大LED 显示清晰明了,手、自动切换,设定等 操作简单、快捷。 PDA编程的应用实例 控制器的调节方案的实施是通过 PDA 功能模 块进行连接,PDA 提供了方便的模块连接画面,只 需将各功能代码填入输入输出口即可,下面以串级 控制为例。 串级控制模块连接(如图1所示) W01 0021 0032 0000 0882 0A00 0A01 0A02 0A03 W02 0022 0A00 0A02 0A02 0A04 0A05 0A06 0A07 W03 0023 0A04 0A0D 093E 0A08 0A09 0A0A 0A0B W04 0041 0033 0A08 0887 0A0C 0A0D 0A0E 0A0F W05 0041 0A0C 0A0E 0A0E 0A10 0A11 0A12 0A13 W06 0042 0A11 0A16 0A12 0A14 0A15 0A16 0A17 W07 0044 0A14 0000 0A12 0A08 0A19 0A1A 0A1B 功能块介绍1)21、22、23 次回路PID调节模块组,21 PID输入处理模块;22 PID运算模块;23 积分模块。2)41、42、43、44 次回路调节模块组,41、42、43 与21、22、23 功能类似,44 次调节量MV 输出模块。 参数设定在菜单对应项中完成输出端子连接、PID 调节 的参数设定、常数的设定,以及仪表回路显示方式的 设定等。 在之后的介绍中将对PID 参数设定做详细 说明。 保存数据设定好的参数通过 FIX 固化处理由 RAM 存储 区转移保存到快闪ROM 存储区。 输入信号转换由于PDA3 只能接收1 5V信号,而现场变送 器输出均为4 ~20mA 信号,且需为现场变送器提供 工作电压,故通过简单的串入一个电阻即解决问题。 方法如下: PDA 端子:1,2 接收1 5V信号,2 为公共端; 11、12 向外供给24VDC 辅助电源。 接入250Ω 电阻 完整回路如图2 所示。 电流-电压转换 检测温度显示不准确PDA3 具备直接输入热电阻、热电偶功能,但我 们发现现场热电偶补偿导线直接接入后所显示温度 与现场温度完全不符。 1)是否现场补偿导线连接不牢或极性接反:经 检查连接可靠、极性准确,且用万用表检查回到操作 室的补偿导线电势差查分度表温度也与实际温度相 符,故排除导线及热电偶故障可能,原因应该出在控 2)是否参数设定有误:认真检查输入信号类型等设定,应该没有错误。 3)是否规格型号错误:仔细核对控制器规格型 号:PDA312C,对应应用说明确实为可直接接收热电 偶类型,且已按要求接入了一个补偿模块,但在核对 过程中发现本批次型号中有多块可接收热电偶型号 控制器,而实际只有两块为接收热电偶信号类型,经 向厂家咨询发现本批次中只有两块热电偶型,其余 没有装入相应模块,通过出厂编号找到相应控制器, 再次投用,故障排除,温度显示准确。 调节阀动作不稳定调节阀动作不稳定或滞后排除硬件影响的原因 外即受设定的PID 参数的影响。 PID基本原理 (下转第67 伟:PDA多回路调节器在酮苯脱蜡装置检修项目中的应用 源基础的新能源,所以主要的目标是通过提高技术, 生产及安装的能力实现太阳能和风力发电的普及。 美国风能协会和美国国家新能源部实验室 (NREL)提出了一种方案假设到2030 年20%的电 力通过风力发电产生。 该方案包括评估风力的资源 基础,材料和制造的要求,环境和选址问题,传输和 系统集成,成本和公共政策的驱动。 根据高市场的 渗透情况,结合20%风力发电融入电力系统需要加 大电网和其他电力系统的投资。 该方案估计,风力 发电将取代800 亿吨标准煤和燃气发电,大大减少 了二氧化碳等气体的排放量。 太阳能的方案预测将会有100 阳能将会被射入,并且全球气温正在持续升高,所以新增发电设备并将电力分配到部分住宅,商业和工 太阳能发电到2025年将达到486 接近4858 kW总电量的 10%。 关于太阳能的 10%的方案会为太阳能融入电力系统发挥非常重要 的贡献,在这实现这一目标的过程中大概需要5000 亿美元投资在制造和安装上。 总结美国为了推行新能源新政策,不仅从法律和政策 层面,而且从技术和资金层面对新能源发电给予了大 力支持。 在美国国家科学院和国家工程院的发起下, 美国新能源的研究小组对可再生资源进行了全方位 的考虑和分析,并拟定了三个阶段性目标,大致为: 1)从现在到2020 年期间,通过政策、技术等方 面的发展落实新能源的初步部署,使其从建造生产 到输电供应形成一整套合理的产业流程。 2)从2020 ~2035 年期间,通过科技提高核心技 术,进一步扩大产业规模,到2035 实现提供总电力 供应的20%。 3)到了2035 年以后,可再生能源发电技术有一 个质的飞跃,可再生能源发电的比例进一步提高,并 努力实现可再生能源发电的普及。 美国实施的新能源电力产业政策是基于其能源 消费现状、能源安全保障及全球竞争战略的综合考 虑,其能源政策的发展变化不仅将影响美国新能源 产业本身的发展,也将给中美两国的能源合作带来 新的机遇。 因此,我们应积极开展智能电网建设、可 再生能源开发利用等高新技术研究,突破技术瓶颈, 争取在全球新能源开发应用中占领产业制高点。 参考文献: NationalResearch Council Electricity from Renewable Re wwwnap edu/ catalog 12619html, 2009. 美国能源政策的变化及中美新能源合作的前景[J]. 国际经济合作,2009,19(11):62? 64.(上接第43 1)比例(P)调节作用:是按比例反应系统的偏 差,系统一但出现了偏差,比例调节立即产生调节作 用,以减少偏差,比例作用大,可以加快调节,减少误 差,但是过大的比例,使系统的稳定性下载,甚至造 成系统的不稳定。 2)积分(I)调节作用:使系统消除稳态误差,提 高无差度。 因为有误差,积分调节就进行,直至无 差,积分调节停止,积分调节输出一常值。 积分作用 的强弱取决与积分时间常数 Ti,Ti 越小,积分作用 就越强。 反之Ti 大则积分作用弱,加入积分调节可 使系统稳定性下降,动态响应变慢。 微分(D)调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋 势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成 之前,已被微分调节作用消除。 因此,可以改善系统 的动态性能。 在微分时间选择合适情况下,可以减 少超调,减少调节时间。 微分作用对噪声干扰有放 大作用,因此过强的加微分调节,对系统抗干扰不 此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。 PID参数应用规律 1)曲线振荡频繁,放大比例度;曲线漂浮绕大 弯,比例度往下调。 2)曲线偏离回复慢,降低积分时间;曲线波动 周期长,积分时间也加长。 3)曲线振荡频率快,降低微分时间;动差大波 动慢,微分时间还加长。 小结通过调试PDA3 调节器按要求正常运行,满足 控制要求,通过对 参数的不断调节,最终找到了系统的最佳工作状态,在这个过程中学习总结 出了一些经验,对今后的工作有很好的指导意义。 参考文献: PDA3多回路调节器说明书[M]. 2009. PID调节器分析 科昊自动化有限公司技术资料[J]

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