台达阀位控制器在烘干机上的应用

摘 要：在生产过程中，阀位控制器有广泛的应用。本文介绍台达阀位控制器在烘干机上的应用，文中简略地讨论了控制防案及烘干设备控制系统使用中的相关技术问题。
关键词：阀位控制器 烘干机 PID控制器
Abstract: The valve-position controller has been widely used in the production process. The application of valve-position controller is introduced in drying machine for this paper. It is simply discussed to the related technical problems that are control scheme and employ of drying device control system.
Key Words:Valve-position controller Drying machine PID controller
1 引 言
在温度和流体流量相关的温度控制系统中，常常使用电动阀门作为执行器，通过调节阀门开度调节流体流量，从而使系统温度达到设定值。这类应用常见于大型的烧结系统，冷凝或者不便直接加热的现场系统，如工业窑炉中的陶瓷隧道窑，中央空调系统，冷冻仓库系统，工业锅炉以及热油加热辊轮等等。在这类控制系统中因为控制温度的方式较为特殊，一般温度控制器在这些场合是难以应用，针对上述应用领域的这种特殊性，本文在对控制方案比较的基础是，讨论一种专用的阀位控制器的应用，下面以台达阀位控制器的应用为例，剖析阀 位控制器在无张力烘干机上的应用特点。无张力烘干机如图1所示。

图1 无张力烘干机应用现场
2 控制方案考虑
从工程实现角度考虑，采用简单的PLC控制是难以达到控制要求精度的。由于无张力烘干机控制系统是连续性生产，对可靠性及控制精度相对要求比较高，所考虑设备的配套性应当尽量选择与应用现场相匹配的工控产品搭建控制系统，因此控制方案最终选择采用台达阀位控制器再结合DTB自带的可编程控制功能实现上述控制功能。
3 烘干设备控制系统
该烘干设备控制系统的功能是：对成品布料的烘干及定型前的加热干燥；通过温度控制器借助阀位控制实现对8 组烘干爐的温度控制。该系统阀位控制的输出动作由两个单刀双掷的继电器联动，直接与三线制正反转执行马达连接。系统的控制器经计算处理后输出至阀门，将阀处理位控制至最适当的开度。系统配置共8 个独立的干爐，由8 台温度控控器分别控制。
加热源为外部送进烘干爐的蒸气，通过调节阀门的开度大小调节进入的蒸气流量，以控制加热量，其控制精度必须在正负2℃以内，实际应用中选择PID 控制方式，执行“Auto Tuning”功能就可达到控制要求。
在參數设定时注意正确输入温度传感器的类型及阀门从全开到全关的动作时间，该设备马达运转时间为120 秒。接好开启和关闭的马达动力线路后，执行Auto Tuning功能，温控器将自动测得P、I 及D 參數，并且将其储存于控制器中，按该參數进行控制可达到控制精度要求。很多生产流程中因布料的不同而需要不同的设定温度，当设定温度改变时，系统中的P、I、D 參數可能难以以完全符合系统的要求（如A 布料为120℃，B 布料为180℃），因为兩者设定温度的PID 參數一定会导致差異，为此在程序中提供了另外设定的4组PID 參數，当设定温度改变时，系统会自行判断最接近且最合适的PID 设定值为控制參數。当阀门动作时如果速度过快，管道中蒸气压力波动会比较大，对生产不利，台达阀位控制器针对这个问题设计了阀门控制周期，如果设置为10秒，那么在何种情况下，阀门都是间隔10秒动作一次，该参数也可根据现场情况适当作一些调整。
通过上述自整定以后，温度控制较为精确，最大的变化幅度为2摄氏度，大部份时间都保持在设定温度值上，其控制结果受到用户的充分肯定。
4 结束语
无张力烘干机控制系统投产后运行稳定可靠，生产实践表明，台达阀位控制器可以接收阀门反馈信号，可自整定4组PID参数，调整输出间隔时间，再结合DTB自带的可编程控制功能，可以说是一款功能强大的电动阀专用控制器。可以预期该控制器必将在工业窑炉、中央空调及各种工业设备等控制系统中得到广泛的推广应用。