电动球阀的控制
电动球阀在步进式控制中,阀门的输出达到设定量需要通过若干步长才能完成。正是由于每一步中非线性项的累积影响,使得步进式控制的响应速度比其他控制方式慢,过渡时间长。并且控制精度越高响应速度越慢。图3是假定阀门增益为常量 3,继电环节输出 Ua 为0.01,执行机构传递函数为 1/N(s+1),选取步长为 0.01,采样周期为 8s,步进式控制对单位阶跃输入的响应速度与直接响应法得到相同输出稳态值时的响应速度比较的 simulink 仿真图(图3)。从图中可以看出前者的过渡时间约 260s,而后者的过渡时间仅约 80s,二者的响应速度相差 2 倍以上。
电动球阀环形套筒石灰窑使用转炉煤气生产炼钢用活性石灰,对应一定的生产率,要求单位时间内进入石灰窑的煤气的总发热量基本保持恒定。由于煤气的热值波动范围较大,需要根据生产率和煤气的热值以及该生产率下单位产品的热耗计算出对应的煤气流量。通过控制煤气流量来稳定入窑煤气的总发热量。运用步进式控制方法,通过煤气总管电动调节阀对煤气流量进行调节。首先根据工艺需要将煤气流量偏差的允许值设定为 ±100m3/h,煤气流量在这个范围内波动对石灰的焙烧工艺没有明显影响。然后按照 2.1 和 2.2 所述的方法将步长值设置为阀板总开度的 3%;将采样周期设置为 5s。
上述方法实施后,燃烧室和循环气体温度的波动基本消除,石灰质量明显提高。
此外,电动球阀还应用于济钢(马)中板厂加热炉空然配比自动控制和济钢第三炼钢厂 4 号连铸机水处理水压自动控制等系统中。 步进控制法是根据对控制对象的测量结果来决定阀门开闭方向的,而且每次开闭的位移量是固定的,不需要借助数学模型来确定控制规律。适用于数学模型不宜求取或数学模型不确定的场合。该制法控制电动调节阀,由于每一次的位移量小,产生的误差也小。可以使对象运行平稳,静态误差也可以控制在一个较小的范围。与采用对输入量直接响应的控制方法相比响应速度较慢,不适用于对响应速度要求较高的场合。但对一般的工业过程而言,其响应速度已经足够。
