CN100557041C - 高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法 - Google Patents

高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法 Download PDF

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Abstract

高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法，它解决了现有高温环形退火炉保护气体混合配比系统所存在的耦合性强的问题，它的发明点在于：经B气体压力调节器的PID计算的输出值MVB作为A气体流量调节器的设定值SVA，SVA＝A气体流量检测量程*B气体流量压力调节器输出值MVB，A、C气体的流量调节器采用串级控制方式，所述C气体流量调节器的设定值SVC＝(1-A气体含量百分率)*SVA/A气体含量百分率，其中A气体含量百分率＝SVA/(SVA+SVC)；A、C气体压力调节器检测值PVA2、PVC2分别作为A、C气体流量调节器的前馈分量。因此，本发明所述高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法有效的解决了系统的耦合性，取得了稳定的控制效果。

Description

高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法
技术领域
本发明涉及一种高温环形退火炉保护气配比控制方法。
背景技术
在高温环形退火炉保护气体混合配比系统中，对气体输出的压力要求随用量波动稳定控制，但由于气体的用量发生改变会引起压力的波动。保护气体都在一个管网系统中，每一种气体的用量变化都是其它两种气体稳定控制的干扰因素，因此系统的耦合性非常强。
发明内容
为解决现有高温环形退火炉保护气体混合配比系统所存在的耦合性强的问题，本发明提供了一种高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法，有效的解决了系统的耦合性，取得的了稳定的控制效果。
针对所要解决的技术问题，本发明所述技术方案如下：本方法应用于包括流量调节元件、流量检测元件、压力检测元件、压力调节元件、控制系统硬件和控制程序在内的系统中；所述系统中A气体流量检测元件检测介质的流量值作为A气体流量调节器的检测值PVA1，A气体流量调节器的输出值MVA1输出到A气体流量调节元件，A气体压力检测元件检测介质的压力值作为A气体压力调节器的检测值PVA2，A气体压力调节器的输出值MVA2输出到A气体压力调节元件；C气体流量检测元件检测介质的流量值作为C气体流量调节器的检测值PVC1，C气体流量调节器的输出值MVC1输出到C气体流量调节元件，C气体压力检测元件检测介质的压力值作为C气体压力调节器的检测值
Figure C20071005245100041
C气体压力调节器的输出值MVC2输出到C气体压力调节元件；B气体压力检测元件检测介质的压力值作为B气体压力调节器的检测值PVB，经B气体压力调节器的PID计算的输出值MVB作为A气体流量调节器的设定值SVA，SVA＝A气体流量检测量程*B气体压力调节器输出值A、
Figure C20071005245100043
气体的流量调节器采用串级控制方式，所述C气体流量调节器的设定值
Figure C20071005245100044
Figure C20071005245100045
气体含量百分率，其中
Figure C20071005245100046
Figure C20071005245100047
A、C气体压力调节器检测值PVA2、PVC2分别作为A、C气体流量调节器的前馈分量。
本发明所述控制方法中，计算C气体流量调节器的设定值
Figure C20071005245100048
时使用的是A气体流量调节器的设定值SVA，对C气体流量控制而言起到了前馈控制的作用，进而有效的解除了气体A、C压力波动对气体A、C流量控制的影响，改善现有设备的运行工况。
本发明具有下述优点：1.系统更加稳定；2.有效解决了三种保护气体之间的耦合效应问题。
附图说明
图1是本发明所述高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法的系统结构框图；
图2是本发明所述高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法的控制程序方框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图具体说明具体实施方式。
如图1所示，本实施方式中A气体流量检测元件检测管道气体A的流量，检测的流量值经模拟量输入卡输入控制系统；C气体流量检测元件检测管道气体C的流量，检测的流量值经模拟量输入卡输入控制系统：A气体压力检测元件检测管道气体A的压力，检测的压力值经模拟量输入卡输入控制系统；C气体压力检测元件检测管道气体C的压力，检测的压力值经模拟量输入卡输入控制系统；B气体压力检测元件检测管道气体B的压力，检测的压力值经模拟量输入卡输入控制系统；控制系统的控制程序将检测值进行处理计算输出控制值，经模拟量输出卡输出到流量调节元件、压力调节元件控制管道介质的压力、流量，实现高温环形退火炉保护气体的混合配比控制。
具体地，如图2所示，所述控制系统中A气体流量检测元件检测介质的流量值作为A气体流量调节器的检测值PVA1，A气体流量调节器的输出值MVA1输出到A气体流量调节元件，A气体压力检测元件检测介质的压力值作为A气体压力调节器的检测值PVA2，A气体压力调节器的输出值MVA2输出到A气体压力调节元件；C气体流量检测元件检测介质的流量值作为C气体流量调节器的检测值PVC1，C气体流量调节器的输出值
Figure C20071005245100051
输出到C气体流量调节元件，C气体压力检测元件检测介质的压力值作为C气体压力调节器的检测值PVC2，C气体压力调节器的输出值MVC2输出到C气体压力调节元件，B气体压力检测元件检测介质的压力值作为B气体压力调节器的检测值PVB，经B气体压力调节器的PID计算的输出值MVB作为A气体流量调节器的设定值SVA，SVA＝A气体流量检测量程*B气体压力调节器输出值MVB，其中A气体流量检测量程是A气体流量检测元件的测量范围，即A气体管道的流通能力；A、C气体的流量调节器采用串级控制方式，所述C气体流量调节器的设定值SVC＝(1--A气体含量百分率)*SVA/A气体含量百分率，其中A气体含量百分率＝SVA/(SVA+SVC)；A、C气体压力调节器检测值分别作为A、C气体流量调节器的前馈分量。本发明采用SV值计算后，由于SV值是B气体压力调节器的输出值，通过整定，使SV值稳定。技术效果如下：
1.系统更加稳定；2.有效解决了三种保护气体之间的耦合效应问题。
以上关于本发明所述控制方法的具体描述，仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在专利的保护范围中。

Claims (1)

1、高温环形退火炉保护气配比串级反馈前馈控制方法，本方法应用于包括流量调节元件、流量检测元件、压力检测元件、压力调节元件、控制系统硬件和控制程序在内的系统中；所述系统中A气体流量检测元件检测介质的流量值作为A气体流量调节器的检测值PVA1，A气体流量调节器的输出值MVA1输出到A气体流量调节元件，A气体压力检测元件检测介质的压力值作为A气体压力调节器的检测值PVA2，A气体压力调节器的输出值MVA2输出到A气体压力调节元件；C气体流量检测元件检测介质的流量值作为C气体流量调节器的检测值PVC1，C气体流量调节器的输出值MVC1输出到C气体流量调节元件，C气体压力检测元件检测介质的压力值作为C气体压力调节器的检测值PVC2，C气体压力调节器的输出值MVC2输出到C气体压力调节元件，其特征在于：B气体压力检测元件检测介质的压力值作为B气体压力调节器的检测值PVB，经B气体压力调节器的PID计算的输出值MVB作为A气体流量调节器的设定值SVA，SVA＝A气体流量检测量程*B气体压力调节器输出值MVB，A、C气体的流量调节器采用串级控制方式，所述C气体流量调节器的设定值SVC＝(1-A气体含量百分率)*SVA/A气体含量百分率，其中A气体含量百分率＝SVA/(SVA+SVC)；A、C气体压力调节器检测值PVA2，PVC2分别作为A、C气体流量调节器的前馈分量。
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