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某调速皮带秤配料系统的控制改造

编辑:潍坊联耀机电设备有限公司时间:2021-11-30

  在某石化企业的技术改造项目中,技术人员结合调速皮带秤配料系统本身的工作原理及相关物料特性,提出了一种结合传统PID和模糊控制算法的控制策略。经过一段时间的生产应用表明,该控制方案能够满足工艺精度的要求,控制成果简单良好。

  1、系统介绍:

  该企业早期建设的造粒系统皮带配料秤采用良好的计量秤,原内部是为集成MULTICONT控制系统。由于开放性较差,于系统异常时维护困难,决定进行技术改造,以性能可靠的PLC控制系统取而代之。

  调速皮带秤系统运行时,由给料装置使物料随皮带传动下料,卸料口的挡板设计,保持了落到单位长度皮带上的物料厚度不变。料仓下方的称重传感器实时地将称重信号传送到控制器SIMATICS7300PLC。通过计算前后两次采样的称重值差,控制器实现对流量的计算v=Am/t(kg/h)。获得的实时流量与给定值比较后,控制器调节输出到控制电机转速的变频器电流i,从而使下料速度稳定于设定值上。

  2、系统控制实现:

  常规PID控制器是一种应用较为广泛的控制方式,它的较大优点在于算法简单、牢靠性高,缺点是较难控制非线性、时变和机理复杂的过程;而单纯模糊控制器尽管能对难以建模的复杂过程进行控制,但却不能消除控制系统的稳态误差,容易在平衡点附近产生小幅振荡,影响了调速皮带秤配料过程控制的成果。

  针对本系统,被控量i(4~20mA),控制量△v=v-v,(v,为设定负荷),采用Fuzy-PID复合控制策略∶在偏差较大时采用模糊控制,偏差减小到较小范围时采用PID控制。两种控制方式的并联可缩短系统响应时间,显明消除稳态误差。

  结合工程实际的改造后,该方案下运行的PIC控制机构已成功替代原设备。全系统长时间稳定运行,其控制精度、性能指标整全符合生产需要。

  本设计有益解决了以往调速皮带秤配料系统存有的系统误差大、动态特性不理想的问题,提高了系统的控制准确度和可靠性,为控制螺旋配料秤、圆盘配料秤等其它配料装置探寻了一项可行的方案。