CN103047768B - 一种热媒炉蒸发器温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热媒炉蒸发器温度控制方法，具体如下：以二次热媒出口温度为主对象，以一次热媒入口温度为副对象，对应设置主调节器和副调节器；主调节器将主对象发送的参数与预定值进行比较，获得主误差信号，并进行PID算法运算，得到输出主控制量，作为副调节器的给定值，副调节器将副对象发送的参数与给定值进行比较，获得副误差信号，并进行PID算法运算，得到输出副控制量，作为执行器的输入信号。本发明是将二次热媒出口温度通过外环主调节器PID控制回路运算处理后，其输出信号传输到副调节器PID控制回路和一次热媒温度进行比较运算处理，转化为控制信号输出到执行器，实现对一次热媒入口调节阀的控制。

Description

一种热媒炉蒸发器温度控制方法

技术领域

本发明涉及纺丝热媒路蒸发器领域，特别是涉及一种热媒炉蒸发器的温度串级PID控制方法。

背景技术

化学纤维生产过程中，纺丝箱体需要保温和加热，根据生产的纺丝品种的要求调整纺丝箱体的温度。因此，需要将温度控制在一定的范围内。现有的热媒炉蒸发器温度控制技术比较成熟，比如，北京中丽制机工程技术有限公司（简称“中丽制机”）的热媒炉蒸发器温度控制方法，其特点如下：将二次热媒出口温度通过外环主调节器PID控制回路运算处理后，其输出信号传输到到执行器，实现对一次热媒入口调节阀的控制。

上述温度控制系统设计的不足之处是：当热媒站一次热媒供给温度发生变化时（如热媒站故障，燃料发生变化，一次热媒流量发生变化），就会导致控制不及时、偏差大，因而不能保证纺丝过程中温度处于所要求的范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种可及时控制热媒炉蒸发器温度的串级控制方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种热媒炉蒸发器温度控制方法，包括如下步骤：

步骤1）以二次热媒出口温度为主对象，并对应设置主调节器，以一次热媒入口温度为副对象，并对应设置副调节器；

步骤2）主调节器将主对象发送的参数与预定值进行比较，获得主误差信号，并对所述主误差信号进行PID算法运算，得到输出主控制量；

步骤3）所述输出主控制量作为副调节器的给定值，副调节器将副对象发送的参数与给定值进行比较，获得副误差信号，并对所述副误差信号进行PID算法运算，得到输出副控制量；

步骤4）将所述输出副控制量作为执行器的输入信号。

进一步地，还包括：

步骤5）所述执行器的输入信号实现对一次热媒入口调节阀的控制。

进一步地，所述一次热媒入口设置有第二温度传感器，并将所述第二温度传感器接入第二模拟量输入模块，作为副对象；所述二次热媒出口设置有第一温度传感器，并将所述第一温度传感器接入第一模拟量输入模块，作为主对象。

采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

通过二次热媒出口温度和一次热媒入口温度的检测，通过主调节器和副调节器串联在一起控制一次热媒入口的调节阀，实现定值控制。

采用PID控制逻辑对工艺过程中的温度进行精确控制，实现各工艺设备之间的连锁闭环控制，进一步采用串级控制器模块，提高了整个系统的响应速度。

附图说明

图1为本发明PID串级控制流程图；

图2，图3为本发明一实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

图1为本发明PID串级控制流程图，如图1所示的热媒炉蒸发器温度控制方法，一次热媒入口设置有第二温度传感器，并将所述第二温度传感器接入第二模拟量输入模块，作为副对象，对应设置副调节器；二次热媒出口设置有第一温度传感器，并将所述第一温度传感器接入第一模拟量输入模块，作为主对象，对应设置主调节器。

控制过程如下：主调节器将主对象发送的参数与预定值进行比较，获得主误差信号，并对所述主误差信号进行PID算法运算，得到输出主控制量；所述输出主控制量作为副调节器的给定值，副调节器将副对象发送的参数与给定值进行比较，获得副误差信号，并对所述副误差信号进行PID算法运算，得到输出副控制量；将所述输出副控制量作为执行器的输入信号；所述执行器的输入信号实现对一次热媒入口调节阀的控制，满足生产对温度的要求。

具体来讲，主调节器，即针对二次热媒温度的调节器起细调作用，实行定值控制；副调节器，即一次热媒温度调节器起粗调作用，实行随动控制。主回路是由主调节器、副调节器、执行器、副对象（一次热媒温度）、主对象（二次热媒温度）、主测量组成的回路，副回路是由副调节器、执行器、副对象和副测量组成的回路。F1为进入副回路的扰动，F2为进入主回路的扰动。主调节器和副调节器串联连接，一个调节器的输出时是另一个调节器的设定值，该串级控制结构有两个调节器和一个控制阀组成，对进入副回路的干扰有很强的抑制能力。

图2，图3为本发明一实施例示意图，如图2，图3所示的联苯炉控制系统，在二次热媒出口和一次热媒入口分别设置温度传感器，将二次热媒出口温度作为主对象发送给主调节器，将一次热媒温度作为副对象发送给副调节器，主调节器通过比对预定值与主对象值进行PID运算，得到副调节器的给定值，副调节器结合副对象进行PID运算，得出副控制量，并通过模拟量输出模块控制一次热媒入口的调节阀，通过调节热媒流量实现对温度的控制。

综上所述，以上为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围。在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种热媒炉蒸发器温度控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1)在热媒炉蒸发器的二次热媒出口设置第一温度传感器，以二次热媒出口温度为主对象，并对应设置主调节器，在热媒炉蒸发器的一次热媒入口设置第二温度传感器，以一次热媒入口温度为副对象，并对应设置副调节器；

步骤2)主调节器将主对象发送的参数与预定值进行比较，获得主误差信号，并对所述主误差信号进行PID算法运算，得到输出主控制量；

步骤3)所述输出主控制量作为副调节器的给定值，副调节器将副对象发送的参数与给定值进行比较，获得副误差信号，并对所述副误差信号进行PID算法运算，得到输出副控制量；

步骤4)将所述输出副控制量作为执行器的输入信号。

2.根据权利要求1所述的热媒炉蒸发器温度控制方法，其特征在于还包括：

步骤5)所述执行器的输入信号实现对一次热媒入口调节阀的控制。

3.根据权利要求1所述的热媒炉蒸发器温度控制方法，其特征在于：所述第二温度传感器接入第二模拟量输入模块，作为副对象；所述第一温度传感器接入第一模拟量输入模块，作为主对象。