脈沖控制器

AMPT700的集成模塊組件可將控制信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號實(shí)現(xiàn)燒嘴的脈沖燃燒。 對于所有的燃?xì)饧訜釥t窯，這種脈沖式燃燒過程都可以通過充分的攪動爐窯內(nèi)的氣氛來獲得均勻的加熱溫度，同時(shí)縮短加熱時(shí)間節(jié)省能源。

AMPT700本身具有八種操作模式程序。例如：在加熱/冷卻模式下，通過控制空氣閥可以獲得較高的升溫精度和可控的冷卻過程。燒嘴也可以在開/閉或大/小火模式中達(dá)到較佳燃燒狀態(tài)，從而降低污染排放。

AMPT700脈沖控制系統(tǒng)較多可以輸入8組控制信號和32個(gè)輸出脈沖信號用于一段或兩段燃燒控制，每組控制信號產(chǎn)生的脈沖信號可自由設(shè)定個(gè)數(shù)較多可控制8只燒嘴。AMPT700有4組輸入和8組輸出；輸出脈沖信號有8個(gè)，16個(gè)，32個(gè)可供選擇。

AMPT700時(shí)序脈沖控制器其工作原理如下。爐子的溫度是通過PID調(diào)節(jié)器設(shè)定的。PID調(diào)節(jié)器對設(shè)定的溫度與熱電偶檢驗(yàn)到的爐子實(shí)際溫度進(jìn)行采樣，并按照PID算法(即比例、積分算法)計(jì)算出偏差值，由偏差值的大小輸出一個(gè)4～20mA的電流信號。這個(gè)電流信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量以后，送給AMPT700控制器。AMPT700產(chǎn)生一系列時(shí)序脈沖信號，并根據(jù)輸入電流信號的大小控制不同的燃燒控制器和燒嘴，使它們按照一定的時(shí)序點(diǎn)燃或熄滅，進(jìn)而控制爐內(nèi)的溫度。AMPT700可以根據(jù)PID調(diào)節(jié)器輸出的大小來識別調(diào)節(jié)器工作在哪一種調(diào)節(jié)方式。當(dāng)調(diào)節(jié)器工作在偏差調(diào)節(jié)方式，并且爐子的溫度高于工藝要求的溫度范圍時(shí)(例如：5區(qū)的溫度范圍為690～710℃，高于溫度范圍是指高于710℃)，AMPT700熄滅所有的燒嘴。

在脈沖燃燒控制系統(tǒng)中,燒嘴何時(shí)點(diǎn)燃是由脈沖信號控制的,而燒嘴的燃燒時(shí)間是由爐內(nèi)設(shè)定溫度和爐內(nèi)實(shí)際溫度的偏差值決定的。因此,如何產(chǎn)生脈沖信號以及如何控制燒嘴的燃燒時(shí)間是脈沖燃燒控制系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題。

脈沖信號的發(fā)生:由AMPT700根據(jù)PID調(diào)節(jié)器傳送來的電流信號大小，輸出加熱命令的大小值（4mA 加熱命令為0%， 20mA 加熱命令為高標(biāo)準(zhǔn)） 圖1 顯示:實(shí)際溫度716.8℃與設(shè)定值720℃相差3.2℃時(shí),PID 溫度控制器的輸出為17.23mA,即加熱命令為86.16%。

控制燒嘴的燃燒時(shí)間:采用這種燃燒控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)燃燒和脈沖燃燒兩種狀態(tài)。當(dāng)熱電偶檢驗(yàn)到的實(shí)際溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)定溫度時(shí), PID調(diào)節(jié)器輸出的電流非常大,AMPT700脈沖控制器的輸出信號狀態(tài)始終為1,燃?xì)怆姶砰y和空氣電磁閥處于打開狀態(tài)。此時(shí),各燒嘴處于連續(xù)燃燒狀態(tài)。當(dāng)實(shí)際溫度接近設(shè)定溫度時(shí),燒嘴由連續(xù)燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)變成脈沖燃燒狀態(tài),并且燃燒時(shí)間逐漸減小。當(dāng)實(shí)際溫度等于或大于設(shè)定溫度時(shí),燒嘴全部熄滅,因此采用這種控制系統(tǒng)一般情況下不會出現(xiàn)溫度振蕩的情況。此外,與雙交叉限幅或連續(xù)流量控制系統(tǒng)相比,這種控制系統(tǒng)使用兩位閥控制燃?xì)廨敵?只有開、閉兩種狀態(tài),因此可以克服連續(xù)燃燒控制系統(tǒng)中蝶閥的非線性死區(qū)對控制溫度的影響,充分提高了控制系統(tǒng)的動態(tài)性能。圖2 顯示120S 周期內(nèi)燒嘴的燃燒時(shí)間。

圖2 顯示,如果加熱命令等于15%時(shí),燒嘴不會被點(diǎn)燃(工作時(shí)間設(shè)為0);如果加熱命令等于89.9%,工作時(shí)間被設(shè)定到119S;如果加熱命令大于89.9%,工作時(shí)間被設(shè)定到高標(biāo)準(zhǔn),即工作時(shí)間120S;如果加熱命令在15%到89.9%之間,加熱命令按照以下進(jìn)行計(jì)算:

Wt(s)=(Hd-15)/74.9×102+17

式中: Wt(s)——在循環(huán)周期內(nèi)的工作時(shí)間;

Hd——每區(qū)的加熱命令。