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阀门常识

用拟合曲线的方法优化控制阀流量特征

标签:拟合,曲线,方法,优化,控制,流量,特性  添加时间:2020年12月04日  点击229

    控制阀作为过程控制的“实行者”,在炼油化工企业生产过程中应用广泛。但因为现实生产过程每每比较复杂,影响控制阀运行的因素较多种多样。控制阀的选择,尤其是流量特征的确定,对控制质量的影响至关紧张。

    调节阀的流量特征是指相对流量和阀门相对开度之间的关系。在理想情况下,流量仅随阀门开度转变而转变。在常用的调节阀中辽宁人事考试,有四种典型的理想流量特征,即:直线特征、快开特征、抛物线特征和等百分比特征。理想流量特征是在阀前后压差固定的情况下得到的流量特征,它决定于阀芯的外形。本文所指的优化调节阀的流量特征,并不是指对阀芯进行重加工,而是通过调整控制体系的输出,使得输出通道的输出值与相对流量之间的关系呈现所必要的流量特征关系。

    在控制阀正常投运时酒店管理企业,应根据工艺需求、调节阀的运行状态选择控制阀的流量特征。例如:当控制阀经常工作在开度比较小的条件下时,应选用对数特征的阀;有些控制阀在出厂时,其固有特征并不是大家必要的流量特征,所以这时必要对其进行调整、优化,使其知足装配生产运行的必要。例如工装自控工程(无锡)有限企业(KOSO)生产的220E偏心旋转阀40%缩腔型的流量特征如图(1)所示,它既不是线性的,又不是等百分比、抛物线或者快开特征的。若想把它作为线性特征的调节阀使用,就必须对其流量特征进行优化。

用拟合曲线的方法优化控制阀流量特征

图1 根据出厂数据描点绘制的调节阀流量特征曲线

    根据特征曲线网站优化企业,可以通过描点,得到流量在10%,20%,30%……等一系列点的阀门开度值。如下表所示:

用拟合曲线的方法优化控制阀流量特征

    要使得操作员输出值与相对流量之间的关系呈线性,则对应于相对流量的10%,20%,30%……等点对应的DCSMV值也为10%,20%,30%……一样平常来说(调节阀工作正常且定位器设置为线性输出),相对开度与输出电流百分比(DCSAO值占4-20mA电流旌旗灯号的百分比)之间呈线性关系,所以,只必要改变MV值(PID模块输出值)与输出电流百分比之间的关系,就可以达到优化流量特征的目的,如下表所示。

用拟合曲线的方法优化控制阀流量特征

    由上表格中第3、第4行的数据,借助于MatlabApp,可以得到必要拟合的输出电流百分比与DCS输出MV值之间的函数关系,MatlabApp输出为:Matlab输出效果为:

    用拟合曲线的方法优化控制阀流量特征

    用拟合曲线的方法优化控制阀流量特征

    即得到的拟合曲线方程为:

    Y=9.837e-005x3-0.0216x2+2.159+1.779拟合系数为:0.9999

    所以只必要修改DCS组态,使得输出电流按照函数关系式:Y=9.837e-005x3-0.0216x2+2.159+1.779进行输出,记得达到将调节阀固有特征修正为线性特征的目的。

    为了验证这一结论,大家对这个方法进行反算,用MatlabApp拟合出调节阀相对流量(%)与相对开度(%)之间的函数关系(拟合方法雷同,不做赘述),得到的最终的相对流量(%)与DCS的MV值(%)之间的关系曲线如图(2)所示:

用拟合曲线的方法优化控制阀流量特征

图2

    由上图知,这种拟合曲线的方法达到了优化调节阀流量特征的目的,使得调节阀的流量特征由固有特征调整为线性,假如必要校正为等百分比、快开、或抛物线特征的阀门,也可以用这种方法。

    必要细致的是,因为本文中的流量特征数据取自于调节阀出厂说明书中理想数据,实验状况下调节阀前后端差压无转变,所以与正常工况中的调节阀现实特征存在肯定的误差。

 

 

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