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过程控制系统论文关于过程控制的论文.doc

过程控制系统论文关于过程控制的论文

lvyanbing26
2011-04-16 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《过程控制系统论文关于过程控制的论文doc》,可适用于其他资料领域

地理教育资料:如何在地质地形图上判断地质结构由一道地理题引发的思考过程控制系统论文关于过程控制的论文高炉TRT过程控制系统的研究与应用摘要:TRT为高炉煤气余压能量回收透平发电装置的简称它是把高炉出口煤气中所蕴含的压力能和热能通过透平膨胀机作功驱动发电机发电的一种能量回收装置。从而达到节能、降噪、环保的目的具有很好的经济效益和社会效益是目前现代国际、国内钢铁企业公的节能环保装置。TRT机组运行的关键是:在任何时刻都不能影响高炉的炉顶压力。  关键词:PLC可靠性PID自动控制  概述  TRT为高炉煤气余压能量回收透平发电装置的简称它是把高炉出口煤气中所蕴含的压力能和热能通过透平膨胀机作功驱动发电机发电的一种能量回收装置。从而达到节能、降噪、环保的目的具有很好的经济效益和社会效益是目前现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。  高炉TRT过程控制系统工艺简介  目前作为我国高炉节能、降噪、环保的能量回收装置TRT不可避免在运行过程中出现紧急停机现象。特别是目前高炉普遍的塌料现象如果对于系统的过程控制方案采取不当将会导致高炉炉顶压力迅间增大以至“憋压”。当压力超上限就迫使TRT紧急跳车使机组及时的退出静叶对高炉顶压的自动调节。当快切阀门关闭以后调节高炉顶压的控制权就交给两个液压伺服控制的旁通阀(快开阀)。在国内TRT的发展历史上由于所选择的控制系统方案不当而导致了多次事故的发生一般情况下很容易将透平止推瓦损坏更为严重的是由于炉顶压力的迅间增大给高炉造成了极大的危险和危害以至被迫停炉影响了生产。  关键技术  通过参照TRT工艺的要求对机组紧急停机时的高炉顶压调节采取了前馈反馈(FFCFBC)控制方案。该控制方案综合了前馈控制与反馈控制的优点将反馈控制不易克服的干扰(高炉煤气流量)进行前馈控制快速打开旁通阀使高炉煤气形成畅通。但是由于前馈控制属于开环控制尽管可以消除这一不安全因素但不能完全保证顶压稳定如果顶压波动较大势必影响高炉生产因此就对该过程采取了前馈反馈控制(也称为复合控制)。机组发电运行阶段高炉顶压的控制权交给了透平静叶具有一定的干扰。如果不选择合适的控制方案则也将影响高炉炉顶压力。为了提高系统的抗干扰能力我们对这一过程采取了串级控制通过静叶来调节高炉顶压目前在国内很多公司TRT控制设备通常在TRT自动投入的时候通常采取顶压功率复合控制他们把功率PID调节器输出与顶压PID调节器输出的最小值作为顶压功率复合调节的输出。这种控制方案的实施在抗干扰能力方面稍逊于串级控制思想方案的调节。因为一般在设备运行过程中高炉煤气发生量随时变化除此之外煤气的温度及透平入口的压力也时刻在发生变化这将会造成静叶的开度时刻的改变这就是调节过程中产生的干扰因素。为此要克服对高炉顶压调节的干扰采取串级控制回路调节是山东莱钢银前m高炉TRT系统控制的一大亮点。这种调节方案的实施稳定的调节高炉的炉顶压力设备运行稳定也给操作人员带来了便利。从高炉TRT串级调节系统方框途中可以看出该系统有两个环路一个内环(副环)和一个外环(主环)。PID调节器是主调节器伺服控制器是副调节器。主被控变量为高炉炉顶压力透平静叶的开度为副变量。主控制器的输出是副控制器的给定而副控制器的输出直接送到电液伺服阀。在该串级控制系统中主环是一个定值控制系统而副回路是一个随动系统。对于本系统采取串级控制思路有如下好处:首先从TRT系统的串级调节方框图上可以看出由于副回路的存在改善了对象(高炉炉顶压力)的特性使调节系统的工作频率提高了。与单回路控制系统相比在相同衰减比的条件下串级系统的工作频率要高系统工作频率提高操作周期就可以缩短过度过程的时间相对也将缩短因而对于调节高炉顶压的控制质量获得的改善。其次采用串级控制系统具有较强的抗干扰能力。这是因为当干扰作用与副环时在它还没影响到主变量高炉炉顶压力之前伺服控制器。首先对干扰作用采取抑制措施进行“粗调”合适与否最后视高炉炉顶压力是否受影响来判断如果高炉顶压还会受影响(不过这种影响比没有伺服控制器采取抑制措施要小的多)那么将再由主控制器(PID调解器)进行“细调”。由于这里对副环干扰有两级控制措施显然控制质量要比单回路控制系统一台控制器的控制质量要好的多。最后串级系统具有一定的自适应能力当采用串级控制时主环是一个定值系统副环却是一个随动系统。主控制器能够根据操作条件和负荷的变化不断修改副控制器的给定值以适应操作条家和负荷变化的情况。根据以上采用的串级控制方案的作用进行分析的确这种过程控制方案是恰到好处是TRT发展史上的又一成功。  系统实施  为了满足用户的需求解决现行系统存在的问题依据生产工艺计设备技术要求在保证系统性能可靠的前提下尽量压缩投资实现高性低价格新系统将设计为采用SIEMENS系列SH硬件冗余设备STEP编程软件和WINCC软件。  监控画面是监控室操作人员可以了解和掌握现场设备运行情况、重点参数和可以通过画面操作设备的显示在计算机上的画面。通过监控画面操作人员可以非常简单及时的掌握设备的运行情况等可以节约劳动力。  结论  系统运行后监控画面各参数显示准确手动自动可正常切换加压机可以使用自动启动停止运行状态显示准确操作阀可使用自动开和关可准确显示开到位关到位加压机频率可实现手动和自动频率反馈准确可实现出口压力PID调节历史趋势显示正常油泵连锁实现测试成功。系统运行正常参数显示准确手动实现均可达到设计要求该系统是可以在实践中使用的。本系统基本能够满足热电厂TRT正常生产的要求。该系统具准确显示现场设备参数、实现手动功能、油泵连锁等给现场操作人员有带来很大的方便提高了工作效率。整个系统的界面简洁、美观大方操作基本满足人们的使用习惯不熟悉计算机的用户也能很快掌握操作流程。

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