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混压调节表面上看来于用户的要求“无关",实际中却扮演非常重要的角色,它既影响热值、又影响加压机后压力。可以说,混压调节不好,则热值调节、加压机后压力调节都无从谈起。
2.2.1 “水涨船高"调混压
本回路为一串级随动调节系统。在控制回路中建立数学模型,煤气混合压力的设定值随着高、焦气源的压力波动而自动计算设定,又加以上下限幅,使工艺操作变得更加合理。从热值的稳定方面来看,机前混压能够随高、焦煤气压力波动而适时适度地调整,保证了焦炉煤气能够按所需的量顺利配入;从加压机后压力的稳定方面来看,机前压力变化范围不至于太宽,减少了对加压机后出口压力调节的干扰。混压调节就是控制高炉煤气的两道阀门,为了避免“瓶颈",同样如上所述,也采用了一台软调节器控制两台电动调节阀的方式,减少对机后出口压力调节的干扰。
2.3 加压机后压力(变频)调节
加压机后压力是用户气源的主要质量指标之二。
本回路为一定值单回路调节系统。其设定值为13.5Kpa,当加压机后出口压力升高/降低时,增大/减小变频器的输出频率,从而改变加压机的转速,以“变"求“稳"。
在计算机和变频器上都设置了运行频率,从而保证出口压不至于太低,也保证了自带油泵能够给出足够的油压油量,以免烧坏轴瓦。这两个频率运行下限是保证加压机设备安全、用户正常生产的两道防线。
2.4 加压机后压力(泄放)调节
这是加压机后压力调节的另一手段。
本回路为一定值单回路调节系统,其设定值为14KPa,当加压机后出口压力升高/降低时,增大/减小泄压阀的开度,以“泄"求“稳"。
2.4.1 变频、泄放“双管齐下"稳压力
通常,泄放调节器的设定值高于变频调节器的设定值,一般情况下,变频器“全权负责"系统的调节,而泄放阀处于关闭的“休闲"状态。当用户突然大减量,造成出口压骤然升高,变频的调节速度不足以使出口压迅速降下来时(即出口压超过14KPa),泄放回路立即参与调节。泄放回路比例带、积分时间都设得很小,动作很快,与变频“双管齐下",可使压力迅速降下来,保证了用户气源压力稳定,避免了以前类似情况下加压机进入喘振的可能,保障了设备安全。
在调节过程中,绝不会出现既保持加压机转速较高,又使泄放开启一定高度的“稳定平衡"状态。――这就是将设定值设得不同的奥妙所在。
本系统在控制思想和软件编制上有许多新颖的特点:
(1)小偏差小动作、大偏差大动作,既加快了响应速度,又提高了调节精度。
(2)两阀在调节过程中,不会造成“瓶颈"现象。阀位死区大的南阀阀位“阶段"性地跟踪死区小的北阀阀位。当偏差产生时,北阀“有错必纠",南阀对北阀在调节中所累计的阀位变化不会坐视不管,而是“该出手时就出手",大力度地“调一把"(当北阀阀位调到一定开度时效果就不显著了,此时取决于南阀的开度)。
(3)不怕“死机"、掉电保变频
软件多次调试后,寻找出一种方法,使得无论主机死机或PLC死机,或二者中任一掉电,或二者都掉电,变频器都运行在其保护下限频率上,加压机不会停机,保证了用户的正常生产。
(4)简单可靠易“倒机"
通过软件的巧妙设计,使加压机的切换变得非常简单:将变频器输出频率下调为零,此时原运行的加压机处于停止状态,电流很小,可拉掉其刀开关,并马上再合上另一台备用加压机的刀开关,因变频器未停,3~4分钟即可调频加速到工作状态。当然二者切换期间,需关照冷轧关小烧嘴。
3 系统软件
控制系统在WIN98环境下运行,组态软件为STEP7 V5.0及Kingview5.0。
系统利用组态软件Kingview5.0的驱动程序与下位S7-300PLC进行 数据通讯, 包括数据采集和发送数据/指令;下位S7-300PLC则通过 MPI卡与上位计算机交换数据,每一个驱动程序都是一个COM对象,这种方式使通讯程序和组态软件构成一个完整的系统,保证了系统高效率地运行。