分程控制系統(tǒng)就是用一臺(tái)調(diào)節(jié)器控制兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的調(diào)節(jié)閥，每臺(tái)調(diào)節(jié)閥根據(jù)工藝的要求，在調(diào)節(jié)器輸出的一段信號(hào)范圍內(nèi)動(dòng)作。分程控制按調(diào)節(jié)閥的開閉形式，分為同向和異向調(diào)節(jié)。同向調(diào)節(jié)，即隨著調(diào)節(jié)閥輸入信號(hào)的增加，兩臺(tái)調(diào)節(jié)閥都開大或關(guān)小；異向調(diào)節(jié)，即隨著調(diào)節(jié)閥輸入信號(hào)的增加，一臺(tái)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，而另一臺(tái)調(diào)節(jié)閥開大，或者相反。分程控制可通過調(diào)節(jié)閥、電氣閥門定位器、DCS的軟件來實(shí)現(xiàn)。
分程控制系統(tǒng)的測(cè)量、控制回路與簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)回路基本相同，其輸出也只有一路，因此，對(duì)分程控制系統(tǒng)的故障判斷及處理，可參照簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方法進(jìn)行。
[實(shí)例1]某換熱器溫度分程控制投自動(dòng)不穩(wěn)定，且蒸汽消耗高。
控制系統(tǒng)如圖1所示，物料從換熱器底部流入，經(jīng)換熱后從頂部流出，物料出口溫度通過控制換熱器的水量來控制，生產(chǎn)正常時(shí)通過調(diào)節(jié)水量來控制溫度，如果溫度達(dá)不到要求時(shí)，可通過蒸汽加熱來提升物料溫度。
圖1 溫度分程控制及閥門分程曲線圖
[故障檢查]先懷疑調(diào)節(jié)器參數(shù)整定不理想，但重調(diào)參數(shù)效果仍不明顯。通過學(xué)習(xí)他企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，決定試改變分程曲線。
[故障處理]使分程曲線的區(qū)間大小不一樣，投用后控制比較穩(wěn)定，跟蹤及時(shí)。
[維修小結(jié)]通過DCS組態(tài)來改變分程曲線比較容易實(shí)現(xiàn)。本例原來兩臺(tái)調(diào)節(jié)閥以調(diào)節(jié)器輸出50%為分界。現(xiàn)在以25%為分界，使分程曲線的區(qū)間大小不一樣，如圖1所示，使兩臺(tái)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作快慢不同，區(qū)間長(zhǎng)的B閥動(dòng)作慢，區(qū)間短的A閥動(dòng)作快，既符合了工藝要求，控制效果還滿意。
[實(shí)例2]某壓縮機(jī)防喘振控制系統(tǒng)的改造。
該控制系統(tǒng)原來只用一個(gè)調(diào)節(jié)閥，為了適應(yīng)大負(fù)荷下出現(xiàn)喘振后確保壓縮空氣緊急放空，調(diào)節(jié)閥的口徑選擇得較大，但在小負(fù)荷下出現(xiàn)喘振時(shí)放空量小，就需要將閥開得較小，形成正常時(shí)調(diào)節(jié)閥只能在小開度工作，而大閥門在小開度下工作，除調(diào)節(jié)閥的特性會(huì)發(fā)生變化外，還經(jīng)常發(fā)生噪聲和振蕩，使控制質(zhì)量降低。
圖2 防喘振分程控制系統(tǒng)組成示意圖
為解決以上矛盾，將該系統(tǒng)改為分程控制系統(tǒng)，如圖2所示。A、B為兩臺(tái)同向動(dòng)作的氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥，圖中A閥在調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)為20-12mA時(shí)，由全關(guān)到全開，B閥在調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)為4-12mA時(shí)，由全關(guān)到全開，在正常情況下，當(dāng)負(fù)荷小時(shí)，B閥處于全關(guān)，只通過A閥開度的變化來進(jìn)行控制；當(dāng)負(fù)荷大時(shí)，A閥全開仍滿足不了壓縮空氣放空量的時(shí)候，B閥也開始打開，以補(bǔ)充A閥全開時(shí)放空量的不足。
[實(shí)例3]液位分程控制系統(tǒng)波動(dòng)大。
[故障檢查]觀察記錄曲線像鋸齒形波動(dòng)，調(diào)節(jié)器輸出始終在45%-55%之間變化，即B調(diào)節(jié)閥始終處于開開、關(guān)關(guān)的位置，看來B調(diào)節(jié)閥選擇大了。
[故障處理]應(yīng)急處理方法：一是與工藝聯(lián)系加大工藝介質(zhì)的循環(huán)量，增大B閥的開度。二是用手輪關(guān)小A閥，間接增大B閥開度，使B閥脫開小開度工作狀態(tài)。
[維修小結(jié)]本例由于調(diào)節(jié)閥的膜室較大，B閥接收調(diào)節(jié)器50%以上的信號(hào)后，調(diào)節(jié)閥膜室有個(gè)充氣過程，出現(xiàn)一個(gè)死區(qū)，PI調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)閥充氣過程中輸出已變大，待充氣完之后B閥又開過頭了，調(diào)節(jié)器輸出又降低，低于50%以后B閥又關(guān)閉，重復(fù)以上過程，加之調(diào)節(jié)閥在低端的非線性，致使系統(tǒng)控制不好，記錄曲線呈鋸齒形波動(dòng)。
推薦閱讀
復(fù)雜控制系統(tǒng)故障維修實(shí)例
電氣轉(zhuǎn)換器和電氣閥門定位器在使用上的區(qū)別
