第4章-§4-3-NAKATITA粘度控制..ppt

4-2NAKAKIT型燃油粘度自动控制系统,常用的粘度控制系统有VAF型NAKAKITA型VISCOCHIEF型一、系统的组成及功能1、系统的组成（1）粘度定值控制系统测粘计、双杠杆差压变送器、NAKAKITA型反作用式PID调节器、气关式蒸汽调节阀、蒸汽加热器。,1、系统的组成（续）,（2）温度程序控制系统温度变送器、正作用式PID温度程序调节器、气关式蒸汽调节阀、蒸汽加热器。（3）轻油重油转换装置（三通电磁阀和三通活塞阀）（4）温度粘度控制选择阀（选大输出）（5）控制电路,2、系统的主要功能,（1）粘度定值控制（2）温度程序控制（3）轻油/重油自动转换（4）温度/粘度控制自动切换,二、测粘计,将燃油粘度成比例地转换成毛细管前后的压差信号，并送到差压变送器。,差压变送器测粘计,三、NAKATITA型反作用式PID调节器,作用：接收差压变送器的信号，经PID运算后，输出至气关式调节阀。工作原理：位移平衡。当燃油粘度的测量值与给定值相等时，调节器处于平衡状态，黑色测量指针与红色给定指针重合。比例波纹管，积分波纹管，微分气室及积分气室的压力都相等，并等于调节器的输出压力。,假设粘度测量值大于给定值，则差压变送器输出增大，经控制板进入弹簧管，弹簧管因压力增大而膨胀，通过四连杆机构，一方面使黑色测量指针向指示粘度增大的方向转动，另一方面使OO杆以O为支点顺时针转动，使挡板离开喷嘴，喷嘴背压降低，经功率放大器后使调节器的输出压力降低(反作用式调节器)。这个降低的输出信号分4路。一路去气关式蒸汽调节阀，开大调节阀使燃油粘度降低。其余三路经反馈环节，实现PID控制作用。调节器的反馈环节由比例波纹管、微分气室、微分阀、积分气室、积分阀和积分波纹管等组成。,比例微分作用调节器输出的气压信号首先进入微分波纹管，由于波纹管内压力小于微分气室的压力，微分波纹管收缩，使微分气室和比例波纹管内的压力瞬间减小，这时比例杆以传动杆B点为支点略有下移，使挡板略微靠近喷嘴，这一负反馈作用很弱，所以输出压力还是大大降低，构成调节器的比例微分输出。随着时间的增加，微分气室和比例波纹管不断经微分阀放气，使比例波纹管内压力不断减小，负反馈不断加强，挡板又逐渐靠近喷嘴，调节器的输出压力不断上升，这就是微分调节作用的消失过程。当测量信号使挡板离开喷嘴的位移量与负反馈信号使挡板靠近喷嘴的位移量相平衡时，微分作用便消失在比例输出上。,积分作用的形成,积分作用是通过节流盲室的正反馈实现的。调节器输出的气压信号经微分气室放气的同时，积分气室经积分阀放气，使积分波纹管内压力不断减小，挡板离开喷嘴，调节器输出压力又逐渐减小，这一附加的正反馈作用是用来消除静态偏差的。当燃油粘度的测量值与给定值相等时，调节器又重新处于平衡状态，喷嘴与挡板之间的开度不再变化，调节器的输出压力稳定在某一数值上，测量指针与给定指针又相重合。,调节器参数的调整,(1)比例带PB的调整比例带调整盘是个偏心机构，转动比例带盘可平行地改变喷嘴相对于挡板的位置。这样，挡板转动相同的角度，挡板与喷嘴之间的开度变化量不同，比例带就不同。转动比例带调整盘，平行移动喷嘴挡板机构，改变比例带（上移PB减少，下移PB增大）。,调节器参数的调整,(2)积分时间Ti的调整开大积分阀，Ti减小。(3)微分时间Td的调整关小微分阀，Td增加。(4)给定值的调整顺时针转动给定值旋钮，可增大给定值（相当于给定值不变、测量值减小）。,四、温度程序调节器,组成：正作用式PID调节器+温度程序设定装置作用：以预先设定的速度增加（或减少）燃油温度给定值TS，并按PID调节规律使实际燃油温度T跟踪TS变化。,四、温度程序调节器（续）,（1）TL、TH的设定调节上、下限温度设定器的位置。当T=TL时，LLS和ULS均在左方；当T=TH时，LLS和ULS均在右方。（2）TM的设定改变调整凸轮的位置。（3）温度给定值上升速度的设定SM1：1.5/分钟；SM2：2.5/分钟。正转加温，反转减温。,五、三通电磁阀和三通活塞阀,三通电磁阀和三通活塞阀（续）,TTM，SV1有电、SV2失电，三通电磁阀工作在下位，三通活塞阀工作在上位（A、C相通），轻油进入系统。TTM，SV2有电、SV1失电，三通电磁阀工作在上位，三通活塞阀工作在下位（A、B相通），重油进入系统。SV1、SV2不能同时通电，但能同时断电（保持原来阀位）。SV1、SV2分别受继电器MV1S、MV10控制。,六、控制电路,（一）投入运行准备工作（1）接通电源；（2）选择燃油程序加温速率（如档位“1”1/分钟）；（3）将“D/H”开关扳至“H”位置。,投入运行后的工作过程,（1）TLTTM（DO程序加温）RH有电，测粘计、差压变送器、粘度指示仪和粘度记录仪投入工作，但粘度调节器因气源未接通故不工作。（2）TMTTH（DOHFO，HFO程序加温）油温上升至TM时，MV10有电、MV1S失电，使得三通电磁阀工作在上位，三通活塞阀工作在下位，进行轻油重油转换。1020S后，TL-2延时结束。若转换成功，重油进入系统并继续进行程序加温。,若转换失败，三通活塞阀的限位开关触点HL仍停留在1、2位置上，不能合到3、4位置上，继电器AX2有电，进而使RH断电，停止加温。此时，系统进行轻油中间温度定值控制并发出声光报警。AX2被称为“故障继电器”。,投入运行后的工作过程（续）,（3）TTH（延时后转入粘度定值控制）油温上升至TH，ULS切换到右方，加温继电器RH断电，程序加温结束，系统进行重油上限温度定值控制。经定时器T1延时（060）分钟后，MV20有电、MV2S失电，接通粘度调节器的气源，系统转入粘度定值控制。定时器T1延时的作用是什么？,（二）退出运行,操作（1）将“D/H”开关扳至“D”位置；（2）待油温降至下限温度时，切断电源。系统运行过程（1）TMTTH（HFO程序降温）MV20失电、MV2S有电，粘度调节器气源被切断。RL有电，SM1、SM2以与原来相反的方向转动，系统进行重油程序降温。,（2）TMTTL（HFODO，DO程序降温）油温下降至TM时，MV10失电、MV1S有电，使得三通电磁阀工作在下位，三通活塞阀工作在上位，进行重油轻油转换。1020S后，TL-1延时结束。若转换成功，轻油进入系统并继续进行程序降温；若转换失败，继电器AX2有电，进行重油中间温度定值控制并发出声光报警。（3）TTL（系统停止工作）油温下降至TL时，RL断电，程序降温结束。AX3有电，测粘计和粘度记录仪退出运行，此时可切断电源。,典型故障分析,（1）三通活塞阀卡死无法换油、油温TM定值控制且报警（2）三通活塞阀微动开关不动作能换油、油温TM定值控制且报警（3）中间温度调整凸轮松动无法换油，但有温度程序控制和粘度定值控制（4）中间温度限位开关不动作无法换油，但有温度程序控制和粘度定值控制（5）MV10或MV1S烧毁无法实现DH转换,典型故障分析,（6）MV