產品分類
  • 上海自動化儀表一廠
    壓力變送器
    差壓變送器
    微差壓變送器
    精小型壓力變送器
    擴散硅壓力變送器
    單法蘭壓力變送器
    雙法蘭液位變送器
    節流裝置
  • 上海自動化儀表三廠
    熱電偶
    熱電阻
    端面熱電阻
    耐磨耐腐熱電偶
    電廠電站熱電偶
    耐磨耐腐熱電阻
    雙金屬溫度計
    一體化溫度變送器
    非接觸式溫度儀表
    儀表套管
    防爆熱電阻
    防爆熱電偶
    裝配式熱電偶
    法蘭式電熱偶
    鎧裝熱電阻
  • 上海自動化儀表四廠
    普通壓力表
    不銹鋼壓力表
    電接點壓力表
    特種壓力表
    雙針雙管壓力表
    精密壓力表
    隔膜壓力表
    膜片壓力表
    壓力表校驗器
    活塞壓力計
    數字壓力表
    電感壓力變送器
  • 上海自動化儀表五廠
    翻板液位計
    物位計
    浮筒液位送器
    液位控制器
    壓力表
    張力計
  • 上海自動化儀表六廠
  • 上海自動化儀表七廠
    閘閥
    截止閥
    止回閥
    球閥
    蝶閥
    安全閥
    調節閥
    電動閥門
    氣動閥門
    電磁閥
    旋塞閥
    減壓閥
    疏水閥
    水力控制閥
    針型閥
    襯氟閥門
    襯膠閥門
    銅閥門
    真空閥門
    排泥閥,排污閥
    排氣閥
    過濾器
    氨用低溫閥門
    氧氣閥門
  • 上海自動化儀表九廠
    電磁流量計
    渦街流量計
    渦輪流量計
    金屬管浮子流量計
    刮板流量計
    流量計附件
    腰輪流量計
  • 上海自動化儀表十一廠
    電動執行機構
    執行機構配件
    雙波紋管差壓計
  • 上海大華儀表廠
    XMT數顯調節儀
    中圓圖平衡記錄儀
    大圓圖自動平衡記錄儀
    XWF中長圖記錄儀
    EL小長圖記錄儀
    EH中長圖記錄儀
    記錄儀配件
    無紙記錄儀
    熱量顯示儀
  • 上海遠東儀表廠
    壓力控制器
    差壓控制器
    高壓控制器
    流量控制器
    微壓/微差壓控制器
    溫度控制器
    浮球液位控制器
  • 上海轉速表廠
    標準轉速發生裝置
    轉速傳感器
    轉速表
    轉速數字顯示儀
    轉速記錄儀
    接近開關
    轉換器
    轉速變送器
    手持式離心轉速表
    手持式離心轉速表
  • 上海自動化儀表有限公司
    調節控制器
    壓力變送器
    智能數顯儀
    蝶閥
    孔板流量計
  • 電感壓力變送器
  • 單/雙法蘭差壓(液位)變送器
新聞詳情

基于 CS3000 和金屬管浮子流量計間接測量粉體流量

來源:上海上儀股份公司作者:上海上儀股份公司網址:http://www.almodrg.com

摘 要 在現場不具備測量條件或無法安裝流量計的情況下,基于 CS3000 系統和金屬管浮子流量計,通過重量的轉換,間接實現對固體粉料流量的測量。上海上儀股份公司流量計算過程中,通過金屬管浮子流量計測量實時重量的變化,經過微分運算得到實時流量。對流量的運算方式進一步改進后,避免了由于振動等原因造成的測量誤差,并且實現了流量單位的自由轉換,提高了系統的可操作性。


某樹脂裝置新建一套催化劑加料系統,該加料系統將催化劑粉料以氮氣輸送方式連續送至反應器。該套設備由料倉、上罐和下罐 3 部分組成。上罐為鎖氣罐,下罐為噴吹罐。上罐入口安裝有一臺圓頂閥用于連接料倉,上罐和下罐之間通過兩臺圓頂閥隔斷。噴吹罐底部安裝有一臺旋轉給料裝置,該裝置由變頻電機驅動,根據下料流量來控制電機轉速,從而實現給料自動控制。準確測量粉料流量是穩定輸送催化劑的關鍵,如果催化劑一次輸送過多,可能造成反應器飛溫; 如果輸送催化劑不夠,又需要二次輸送,延誤生產。


1 控制方案

對于固體粉料流量的測量,基于 CS3000 和金屬管浮子流量計的測量系統采用間接測量轉化法,將下罐粉料重量的變化量轉化為粉料的實際流量,根據流量的變化實現對變頻電機的控制。重量轉化原理是對重量進行周期采集,在一個采樣周期內,將本次采集值和上個采樣周期的采集值相減,相減的值除以采樣時間即得到瞬時流量值 F:其中,dW 是在一個采樣周期內罐體的重量變化值; dT 為采樣時間變化量。由公式可以看出, dW 是與時間有關的變量,與工藝實際工況有關; dT 代表了采樣精度,時間越短,采樣精度越高,即 dT 越小,dW 變化越快,系統響應越快,流量的更新速度越快[1]。 該系統的實際重量與流量的采樣周期的非常小值可以按以下方式估算:非常終得到的非常小采樣周期為 1. 2s,由于 DCS系統一般為整數,故采樣周期可以根據實際情況在 1 ~ 2s 內浮動設定。


2 控制系統組態

樹脂裝置控制系統采用 CS3000 系統。由于CS3000 系統默認掃描和控制周期為 1s,故采樣周期的非常小值Tmin采用系統默認時間 1s。由瞬時流量公式可以看出,重量的變化值除以相對時間的變化值,其實質可以看作是對該段時間重量進行微分計算。如圖 1 所示,實現方法可以在 CS3000系統內將重量的 PV 值送到 LD 微分塊中,微分塊計算輸出 CPV 就是當前流量[2]。



LD 的調整參數中,GAIN 取默認值 1. 00,微分時間設為 1s。由于 CS3000 系統默認掃描控制周期為 1s,在LD 塊中每一秒都會對重量進行采集并輸出計算結果,過小的運算掃描時間可能會因為現場電機振動等產生的瞬間重量波動對LD 塊輸出產生影響。所以,如果僅采用微分塊的計算結果輸出到 PID 控制回路,可能會因瞬間流量波動,不能很好地控制變頻器的轉速。因此,在以上控制方案的基礎上,需要增加一個可以手動設置采樣時間的程序。采樣時間由操作員手動設置,可以避免重量的瞬間波動對系統產生的影響。


批量數據采集塊 BDA-L 用來存儲不同時刻的重量變化,將第 1 個采樣時間的重量存放在數據存儲區DT01 中,第 2 個采樣時間的重量變化存放在 DT02 中。計算塊 FEED-LD 和順控表 FEED-ST 塊用來判斷條件和執行流量運算,其中計算塊 FEED-LD 的程序代碼


如下[3]:

PROGRAM

ALIAS A FEED-ACQUA. DT01

ALIAS B FEED-ACQUA. DT02

ALIAS C WI-001. PV

ALIAS D FEED-TM

IF( D = = 1) THEN

A = C ! 將金屬管浮子流量計當前 PV 值賦給批量數據采集塊數據存儲區 01

END IF

IF( FEEDSW. PV = = 0) THEN

B = C ! 將金屬管浮子流量計當前 PV 值賦給批量數據采集塊數據存儲區 02 CPV = ( A - B) /D ! 將兩個采樣重量相減后除以采樣時間,輸出結果


順控表的執行選擇 TC 方式,計算塊選擇周期執行,計時器計時上限 PH 設置采樣時間,上位機保留更改計時器PH 的輸入端口。


在順控表FEED-ST 塊中,利用一個公共開關 FEEDSW 來判斷采樣時間是否達到,當采樣時間到時開關為 0,此時執行計算塊中滿足 IF 語句的條件,計算塊的輸出 CPV 為采樣周期內的流量,順控表中執行步號由A2 跳轉為 A1,將公共開關 FEEDSW 置 1,同時重啟計時器 FEED-TM。


通過以上運算計算塊輸出的流量,所得數據單位為 kg /s。但工藝實際操作流量顯示單位為kg /h,需要進行時間單位換算,將計算塊的輸出CPV 乘以 3 600 即可實現[4]??紤]到觀察方便、可操作因素,用數據設定塊實現單位換算,當需要顯示每小時或每個班次( 8h) 的流量時,可以通過數據設定塊輸入不同的數值實現單位切換,這樣在需要更換時間時,免去了對系統進行在線下裝的步驟。如需要每小時的流量,將數據設定塊 SV設為 3 600。乘法塊MUL 將計算塊的輸出 CPV和數據設定塊輸出相乘,實現單位的轉換。


非常后,系統運算的流量作為催化劑連續加料變頻器控制回路的測量值,輸入到 PID 塊的 IN 端,實現整個回路閉環控制。


3 結束語

對于氣體和固體粉料流量的測量,可以通過多種方式實現。在這套裝置中,以測量重量的變化,實現了對流量的間接測量??紤]到由于輸送過程中電機振動、重量瞬間波動等因素,將重量的微分運算更改為手動運算,避免了由于采樣時間過小造成流量的大幅波動。上海上儀股份公司由于采樣時間單位為s,運算后流量的顯示單位為 kg /h,通過手動設置時間,可以在小時、班次( 8h) 等時間切換,方便了工藝操作員進行觀察和操作。