第4章 §4-3 NAKATITA粘度控制_第1頁
第4章 §4-3 NAKATITA粘度控制_第2頁
第4章 §4-3 NAKATITA粘度控制_第3頁
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第4章 §4-3 NAKATITA粘度控制_第5頁
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文檔簡介

1、4-2 NAKAKIT型燃油粘度自動控制系統(tǒng)n常用的粘度控制系統(tǒng)有常用的粘度控制系統(tǒng)有 VAF型型 NAKAKITA型型 VISCOCHIEF型型n一、系統(tǒng)的組成及功能一、系統(tǒng)的組成及功能n1 1、系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成n (1)粘度定值控制系統(tǒng)粘度定值控制系統(tǒng) 測粘計、雙杠桿差壓變送器、測粘計、雙杠桿差壓變送器、NAKAKITANAKAKITA型型反作用式反作用式PIDPID調(diào)節(jié)器、氣關(guān)式蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸調(diào)節(jié)器、氣關(guān)式蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽加熱器。汽加熱器。 1 1、系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成(續(xù))(續(xù))n(2 2)溫度程序控制系統(tǒng))溫度程序控制系統(tǒng) 溫度變送器、正作用式溫度變送器、正作用式PIDPID溫度

2、程序調(diào)溫度程序調(diào)節(jié)器、氣關(guān)式蒸汽調(diào)節(jié)閥、節(jié)器、氣關(guān)式蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽加熱器蒸汽加熱器。n(3 3)輕油重油轉(zhuǎn)換裝置(三通電磁閥)輕油重油轉(zhuǎn)換裝置(三通電磁閥和三通活塞閥)和三通活塞閥)n(4 4)溫度粘度控制選擇閥)溫度粘度控制選擇閥 (選大輸出)(選大輸出)n(5 5)控制電路)控制電路2 2、系統(tǒng)的主要功能系統(tǒng)的主要功能n(1)粘度定值控制)粘度定值控制 n(2)溫度程序控制)溫度程序控制n(3)輕油)輕油/重油自動轉(zhuǎn)換重油自動轉(zhuǎn)換n(4)溫度)溫度/粘度控制自動切換粘度控制自動切換 二、二、測粘計測粘計n將燃油粘度成比例地轉(zhuǎn)換成毛細(xì)管前后將燃油粘度成比例地轉(zhuǎn)換成毛細(xì)管前后的壓差信號,并送

3、到差壓變送器。的壓差信號,并送到差壓變送器。n 差壓變送器差壓變送器 測粘計測粘計 三、三、NAKATITA型反作用式型反作用式PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器n作用:作用:接收差壓變送器的信號,經(jīng)接收差壓變送器的信號,經(jīng)PIDPID運算后,運算后,輸出至氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥。輸出至氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥。n工作原理:工作原理:位移平衡。位移平衡。n 當(dāng)燃油粘度的測量值與給定值相等時,當(dāng)燃油粘度的測量值與給定值相等時,調(diào)節(jié)器處于平衡狀態(tài),黑色測量指針與紅色調(diào)節(jié)器處于平衡狀態(tài),黑色測量指針與紅色給定指針重合。比例波紋管,積分波紋管,給定指針重合。比例波紋管,積分波紋管,微分氣室及積分氣室的壓力都相等,并等于微分氣室及積分氣室的

4、壓力都相等,并等于調(diào)節(jié)器的輸出壓力調(diào)節(jié)器的輸出壓力。 假設(shè)粘度測量值大于給定值,則差壓變送器輸出假設(shè)粘度測量值大于給定值,則差壓變送器輸出增大,經(jīng)控制板進入彈簧管,增大,經(jīng)控制板進入彈簧管,彈簧管因壓力增大而膨彈簧管因壓力增大而膨脹脹,通過四連桿機構(gòu),一方面使黑色測量指針向指示,通過四連桿機構(gòu),一方面使黑色測量指針向指示粘度增大的方向轉(zhuǎn)動,另一方面使粘度增大的方向轉(zhuǎn)動,另一方面使OOOO桿以桿以O(shè) O為支點為支點順時針轉(zhuǎn)動,使順時針轉(zhuǎn)動,使擋板離開噴嘴擋板離開噴嘴,噴嘴背壓降低,經(jīng)功,噴嘴背壓降低,經(jīng)功率放大器后使調(diào)節(jié)器的率放大器后使調(diào)節(jié)器的輸出壓力降低輸出壓力降低( (反作用式調(diào)節(jié)反作用式調(diào)

5、節(jié)器器) )。這個降低的輸出信號分這個降低的輸出信號分4 4路。路。 一路去氣關(guān)式蒸汽調(diào)節(jié)閥,開大調(diào)節(jié)閥使燃油粘一路去氣關(guān)式蒸汽調(diào)節(jié)閥,開大調(diào)節(jié)閥使燃油粘度降低。度降低。 其余三路經(jīng)反饋環(huán)節(jié),實現(xiàn)其余三路經(jīng)反饋環(huán)節(jié),實現(xiàn)PIDPID控制作用。調(diào)節(jié)控制作用。調(diào)節(jié)器的反饋環(huán)節(jié)由器的反饋環(huán)節(jié)由比例波紋管、微分氣室、微分閥、積比例波紋管、微分氣室、微分閥、積分氣室、積分閥和積分波紋管等組成。分氣室、積分閥和積分波紋管等組成。 比例微分作用比例微分作用 調(diào)節(jié)器輸出的氣壓信號首先進入微分波紋管,由調(diào)節(jié)器輸出的氣壓信號首先進入微分波紋管,由于波紋管內(nèi)壓力小于微分氣室的壓力,微分波紋管收于波紋管內(nèi)壓力小于微分

6、氣室的壓力,微分波紋管收縮,使微分氣室和比例波紋管內(nèi)的壓力瞬間減小,這縮,使微分氣室和比例波紋管內(nèi)的壓力瞬間減小,這時比例桿以傳動桿時比例桿以傳動桿B點為支點略有下移,使擋板略微點為支點略有下移,使擋板略微靠近噴嘴,這一負(fù)反饋作用很弱,所以輸出壓力還是靠近噴嘴,這一負(fù)反饋作用很弱,所以輸出壓力還是大大降低,構(gòu)成調(diào)節(jié)器的比例微分輸出。大大降低,構(gòu)成調(diào)節(jié)器的比例微分輸出。 隨著時間的增加,微分氣室和比例波紋管不斷經(jīng)隨著時間的增加,微分氣室和比例波紋管不斷經(jīng)微分閥放氣,使比例波紋管內(nèi)壓力不斷減小,負(fù)反饋微分閥放氣,使比例波紋管內(nèi)壓力不斷減小,負(fù)反饋不斷加強,擋板又逐漸靠近噴嘴,調(diào)節(jié)器的輸出壓力不斷加

7、強,擋板又逐漸靠近噴嘴,調(diào)節(jié)器的輸出壓力不斷上升,這就是微分調(diào)節(jié)作用的消失過程。不斷上升,這就是微分調(diào)節(jié)作用的消失過程。 當(dāng)測量信號使擋板離開噴嘴的位移量與負(fù)反饋信當(dāng)測量信號使擋板離開噴嘴的位移量與負(fù)反饋信號使擋板靠近噴嘴的位移量相平衡時,微分作用便消號使擋板靠近噴嘴的位移量相平衡時,微分作用便消失在比例輸出上。失在比例輸出上。 積分作用的形成積分作用的形成n積分作用是通過節(jié)流盲室的正反饋實現(xiàn)的。積分作用是通過節(jié)流盲室的正反饋實現(xiàn)的。n調(diào)節(jié)器輸出的氣壓信號經(jīng)微分氣室放氣的同時,調(diào)節(jié)器輸出的氣壓信號經(jīng)微分氣室放氣的同時,積分氣室經(jīng)積分閥放氣,使積分波紋管內(nèi)壓力積分氣室經(jīng)積分閥放氣,使積分波紋管內(nèi)

8、壓力不斷減小,擋板離開噴嘴,調(diào)節(jié)器輸出壓力又不斷減小,擋板離開噴嘴,調(diào)節(jié)器輸出壓力又逐漸減小,這一附加的正反饋作用是用來消除逐漸減小,這一附加的正反饋作用是用來消除靜態(tài)偏差的。靜態(tài)偏差的。n當(dāng)燃油粘度的測量值與給定值相等時,調(diào)節(jié)器當(dāng)燃油粘度的測量值與給定值相等時,調(diào)節(jié)器又重新處于平衡狀態(tài),噴嘴與擋板之間的開度又重新處于平衡狀態(tài),噴嘴與擋板之間的開度不再變化,調(diào)節(jié)器的輸出壓力穩(wěn)定在某一數(shù)值不再變化,調(diào)節(jié)器的輸出壓力穩(wěn)定在某一數(shù)值上,測量指針與給定指針又相重合。上,測量指針與給定指針又相重合。 調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)整調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)整n(1)(1)比例帶比例帶PBPB的調(diào)整的調(diào)整 比例帶調(diào)整盤是個偏心機構(gòu)

9、,轉(zhuǎn)動比例帶比例帶調(diào)整盤是個偏心機構(gòu),轉(zhuǎn)動比例帶盤可平行地改變噴嘴相對于擋板的位置。這樣,盤可平行地改變噴嘴相對于擋板的位置。這樣,擋板轉(zhuǎn)動相同的角度,擋板與噴嘴之間的開度變擋板轉(zhuǎn)動相同的角度,擋板與噴嘴之間的開度變化量不同,比例帶就不同。化量不同,比例帶就不同。 n轉(zhuǎn)動比例帶調(diào)整盤,平行移動噴嘴擋板機構(gòu),改轉(zhuǎn)動比例帶調(diào)整盤,平行移動噴嘴擋板機構(gòu),改變比例帶(上移變比例帶(上移PBPB減少,下移減少,下移PBPB增大)。增大)。 調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)整調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)整n(2)(2)積分時間積分時間TiTi的調(diào)整的調(diào)整 開大積分閥,開大積分閥,TiTi減小。減小。 n(3)(3)微分時間微分時間TdT

10、d的調(diào)整的調(diào)整 關(guān)小微分閥,關(guān)小微分閥,TdTd增加。增加。 n(4)(4)給定值的調(diào)整給定值的調(diào)整 順時針轉(zhuǎn)動給定值旋鈕,可增大給定值順時針轉(zhuǎn)動給定值旋鈕,可增大給定值(相當(dāng)于給定值不變、測量值減?。?。(相當(dāng)于給定值不變、測量值減小)。 四、溫度程序調(diào)節(jié)器四、溫度程序調(diào)節(jié)器n 組成:組成: 正作用式正作用式PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器+溫度程序設(shè)定裝置溫度程序設(shè)定裝置n 作用:作用: 以預(yù)先設(shè)定的速度增加(或減少)燃以預(yù)先設(shè)定的速度增加(或減少)燃油溫度給定值油溫度給定值TS,并按,并按PID調(diào)節(jié)規(guī)律使實調(diào)節(jié)規(guī)律使實際燃油溫度際燃油溫度T跟蹤跟蹤TS變化。變化。四、溫度程序調(diào)節(jié)器(續(xù))四、溫度程序調(diào)節(jié)

11、器(續(xù))n(1)TL、TH的設(shè)定的設(shè)定 調(diào)節(jié)上、下限溫度設(shè)定器的位置。調(diào)節(jié)上、下限溫度設(shè)定器的位置。 當(dāng)當(dāng)T= TL時,時,LLS和和ULS均在左方;均在左方; 當(dāng)當(dāng)T= TH時,時,LLS和和ULS均在右方。均在右方。n(2)TM的設(shè)定的設(shè)定 改變調(diào)整凸輪的位置。改變調(diào)整凸輪的位置。n(3)溫度給定值上升速度的設(shè)定)溫度給定值上升速度的設(shè)定 SM1:1.5/分鐘;分鐘;SM2:2.5/分鐘。分鐘。 正轉(zhuǎn)加溫,反轉(zhuǎn)減溫。正轉(zhuǎn)加溫,反轉(zhuǎn)減溫。檔位檔位SM1轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動方向SM2轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動方向溫度給定值上升速率溫度給定值上升速率(min)0停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)0(溫度定值控制)(溫度定值控制)1反轉(zhuǎn)

12、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)12正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)1.53停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)2.55正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)4五、三通電磁閥和三通活塞閥五、三通電磁閥和三通活塞閥三通電磁閥和三通活塞閥(續(xù))三通電磁閥和三通活塞閥(續(xù))nT TT TM M,SV1SV1有電、有電、SV2SV2失電,三通電磁閥工作失電,三通電磁閥工作在下位,三通活塞閥工作在上位(在下位,三通活塞閥工作在上位(A A、C C相通),相通),輕油進入系統(tǒng)。輕油進入系統(tǒng)。nT TT TM M,SV2SV2有電、有電、SV1SV1失電,三通電磁閥工作失電,三通電磁閥工作在上位,三通活塞閥工作在下位(在上位,三通活塞閥工作在下位(A A、B B相通),相通),重油進

13、入系統(tǒng)。重油進入系統(tǒng)。nSV1SV1、SV2SV2不能同時通電,但能同時斷電(保持不能同時通電,但能同時斷電(保持原來閥位)。原來閥位)。nSV1SV1、SV2SV2分別受繼電器分別受繼電器MV1SMV1S、MV10MV10控制。控制。六、控制電路六、控制電路n(一)投入運行(一)投入運行n準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作n(1 1)接通電源;)接通電源;n(2 2)選擇燃油程序加溫速率(如檔位)選擇燃油程序加溫速率(如檔位 “ “1”1/1”1/分鐘);分鐘);n(3 3)將)將“D/H”D/H”開關(guān)扳至開關(guān)扳至“H”H”位置。位置。 投入運行后的工作過程投入運行后的工作過程n(1 1)T TL LT TT

14、 TM M(DODO程序加溫)程序加溫) RHRH有電,測粘計、差壓變送器、粘度指示儀有電,測粘計、差壓變送器、粘度指示儀和粘度記錄儀投入工作,但粘度調(diào)節(jié)器因氣源未和粘度記錄儀投入工作,但粘度調(diào)節(jié)器因氣源未接通故不工作。接通故不工作。n(2 2)T TM MTTT TH H(DODOHFOHFO,HFOHFO程序加溫)程序加溫) 油溫上升至油溫上升至T TM M時,時,MV10MV10有電、有電、MV1SMV1S失電,使失電,使得三通電磁閥工作在上位,三通活塞閥工作在下得三通電磁閥工作在上位,三通活塞閥工作在下位,進行輕油位,進行輕油重油轉(zhuǎn)換。重油轉(zhuǎn)換。 101020S20S后,后,TL-2T

15、L-2延時結(jié)束。若轉(zhuǎn)換成功,延時結(jié)束。若轉(zhuǎn)換成功,重油進入系統(tǒng)并繼續(xù)進行程序加溫。重油進入系統(tǒng)并繼續(xù)進行程序加溫。n若轉(zhuǎn)換失敗,三通活塞閥的限位開關(guān)觸點若轉(zhuǎn)換失敗,三通活塞閥的限位開關(guān)觸點HLHL仍停留在仍停留在1 1、2 2位置上,不能合到位置上,不能合到3 3、4 4位位置上,置上,繼電器繼電器AX2AX2有電,有電,進而使進而使RHRH斷電,停斷電,停止加溫。止加溫。n此時,此時,系統(tǒng)進行輕油中間溫度定值控制并系統(tǒng)進行輕油中間溫度定值控制并發(fā)出聲光報警。發(fā)出聲光報警。nAX2AX2被稱為被稱為“故障繼電器故障繼電器”。投入運行后的工作過程(續(xù))投入運行后的工作過程(續(xù))n(3 3)T T

16、T TH H(延時后轉(zhuǎn)入粘度定值控制)(延時后轉(zhuǎn)入粘度定值控制) 油溫上升至油溫上升至T TH H,ULSULS切換到右方,加溫切換到右方,加溫繼電器繼電器RHRH斷電,程序加溫結(jié)束,系統(tǒng)進行斷電,程序加溫結(jié)束,系統(tǒng)進行重油上限溫度定值控制。重油上限溫度定值控制。 經(jīng)定時器經(jīng)定時器T T1 1延時(延時(0 06060)分鐘后,)分鐘后,MV20MV20有電、有電、MV2SMV2S失電,接通粘度調(diào)節(jié)器的失電,接通粘度調(diào)節(jié)器的氣源,系統(tǒng)轉(zhuǎn)入粘度定值控制。氣源,系統(tǒng)轉(zhuǎn)入粘度定值控制。 定時器定時器T T1 1延時的作用是什么?延時的作用是什么?(二)退出運行(二)退出運行n操作操作 (1 1)將)

17、將“D/H”D/H”開關(guān)扳至開關(guān)扳至“D”D”位置;位置; (2 2)待油溫降至下限溫度時,切斷電源。)待油溫降至下限溫度時,切斷電源。n系統(tǒng)運行過程系統(tǒng)運行過程n (1)TMTTH(HFO程序降溫)程序降溫) MV20MV20失電、失電、MV2SMV2S有電,粘度調(diào)節(jié)器氣源有電,粘度調(diào)節(jié)器氣源被切斷。被切斷。RLRL有電,有電,SM1SM1、SM2SM2以與原來相反的以與原來相反的方向轉(zhuǎn)動,系統(tǒng)進行重油程序降溫。方向轉(zhuǎn)動,系統(tǒng)進行重油程序降溫。n(2)TMTTL (HFODO,DO程序降溫)程序降溫) 油溫下降至油溫下降至TM時,時,MV10失電、失電、MV1S有電,使有電,使得三通電磁閥工

18、作在下位,三通活塞閥工作在上位,得三通電磁閥工作在下位,三通活塞閥工作在上位,進行重油進行重油輕油轉(zhuǎn)換。輕油轉(zhuǎn)換。 1020S后,后,TL-1延時結(jié)束。若轉(zhuǎn)換成功,輕延時結(jié)束。若轉(zhuǎn)換成功,輕油進入系統(tǒng)并繼續(xù)進行程序降溫;若轉(zhuǎn)換失敗,繼油進入系統(tǒng)并繼續(xù)進行程序降溫;若轉(zhuǎn)換失敗,繼電器電器AX2有電,進行重油中間溫度定值控制并發(fā)出有電,進行重油中間溫度定值控制并發(fā)出聲光報警。聲光報警。n (3)TTL (系統(tǒng)停止工作)(系統(tǒng)停止工作) 油溫下降至油溫下降至TL時,時,RL斷電,程序降溫結(jié)束。斷電,程序降溫結(jié)束。AX3有電,測粘計和粘度記錄儀退出運行,此時可有電,測粘計和粘度記錄儀退出運行,此時可切斷電源。切斷電源。典型故障分析典型故障分析n(1)

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