DH021R3R 智能三冲量调节器

：张工   

一、概述

  本单位生产的智能三冲量调节器是采用国内自行研制开发、委托日本集成电路制造商定制生产的微型单片机电路，它是一种测量调节精度高，功能强的数字显示调节仪，它可为流的*设备提供优质服务，它广泛地用于炼油、化工、冶金、建材、轻工、电子等行业锅炉给水自动调节。

  智能三冲量调节器的外形尺寸：80×160×110（mm）（竖型）；                            160×80×110（mm）（横型）。

二、特点

  1.仪表显示系统由二组四位数码管、二根双色光柱组成，可同时显示测量值、给定值（调节给定值、控制输出百分比，可由“增加”键切换）。

  2.主输入水位信号、蒸汽流量、给水流量的量程范围可随机设定，此量程范围和信号传输出范围*。

  3.可同时输入蒸汽流量，给水流量信号对主控水位进行补偿。

  4.仪表可以安装跟踪输入通道，不管仪表处于“自动”状态或是“手动”状态，当仪表接收到“自动→←手动”外部切换信号时，仪表控制输出自动跟踪阀位跟踪信号。

  5.仪表可以通过“MAN”切换键实现手动与自动之间双向切换，且“自动→←手动”无扰动切换，即仪表从自动切换手动时，输出值保持切换瞬时值。

  6.在手动状态时，可通过递增▲或递减▼键使控制输出值增加或减小.

  7.仪表抗积分饱和限幅式PID算法,是根据被验证过的实际过程来设计,不但有宽范围的P、I、D值可调节，而且能上下限限幅，抗积分饱和，达到限度地抑制被控对象的超调量和过渡过程时间。

  8.仪表可以实现“正反”作用选择调节。

  9.仪表运行参数及运行状态可以随机修改，操作简单。并具有保密锁，以防误动作。

  10.在出现外部断电事件时，仪表内部能自动保留断电前的运行状态和设定参数。

  11.仪表安装二路报警，它能独立进行调节，并且完成满度上限和下限报警。每个报警驱动一个继电器，通过面板发光二级管显示报警状态。

  12.仪表可以选择AC220V或DC24V供电。

  13.仪表可带直流24V配电输出，以供二线制变送器使用。

三、标准规格

  1.输入信号

   1.1、主控水位（锅筒水位）  4-20mA，0-10mA，1-5V，0-5V

   1.2、蒸汽流量  4-20mA，0-10mA，1-5V，0-5V

   1.3、给水流量  4-20mA，0-10mA，1-5V，0-5V

   1.4、信号组合函数  PVx=Ldo+GCL1+C3×GCL3+C4×GCL4/LUP-LdO   

   上式中PVx为混合输入的三种模拟量信号的调节器用于PID运算的输入信号。

   上式中GCL1为路模拟输入（主控水位）过程量的百分比，其工程量由Ldo、LUP及dIp的个位数定义，Ldo、LUP分别为主控水位输入信号的量程下限、

上限。

   上式中GCL3为第三路模拟输入（蒸汽流量）过程量的百分比，其工程量由Ldo3、LUP3及dIp的百位数定义，Ldo3、LUP3分别为蒸汽流量输入信号的量程

下限、上限。C3（-1.000~1.000）为GCL3蒸汽流量补偿系数；

   上式中GCL4为第四路模拟输入（给水流量）过程量的百分比，其工程量由Ldo4、LUP4及dIp的千位数定义，Ldo4、LUP4分别为给水流量输入信号的量程

下限、上限。C4（-1.000~1.000）为GCL4给小流量补偿系数；

   1.5、组合信号PVx和给定水位SP比较经PID运算以后输出。 

  2.型式：仪表盘装（有横型、竖型二种）

  3.显示位数：双4位LED数显+双光柱显示。

  4.精度等级：0.3级

  5.电源电压：AC220V ±10%或DC24V ±10%供选择。

  6.工作环境：温度0-40℃；相对湿度＜85%。

  7.功耗：≤10W。

  8.重量：≤1Kg。

  9.控制参数：比例带（P）：0-1000%可调、=0时无作用。

        积分时间（I）：0-9999S可调、=0时积分消除。

        微分时间（D）：0-999S可调、=0时微分消除。

  10.输出限幅范围：上下限幅0-可调。

  11.控制输出信号：4-20mA、500Ω负载 0-10mA、1000Ω负载

  12.报警信号：仪表具有二组独立上和下限报警触点输出，

    报警设定范围：满度0-可调；

    报警继电器触点容量AC220V7A或DC24V10A；

    上限报警指测量值＞报警点；下限报警指测量值＜报警点；

  13.仪表可以实现“正反”作用选择调节。

    反作用指设定值＞测量值时，控制输出增加；

    正作用指设定值＞测量值时，控制输出减小；

四、附加规格

  1.信号传输：

   ◇仪表能将输入组合（PVx）以直流信号传输输出。

   ◇仪表能将主控水位（GCL1）以直流信号传输输出。

   ◇仪表能将蒸汽流量（PV3）以直流信号传输输出。

   ◇仪表能将给水流量（PV4）以直流信号传输输出。

   ◇0-10mA（负载1000Ω）；0-5V

   ◇4-20mA（负载500Ω）；1-5V

 以上四种用户定货时可选用2种。仪表出厂为控制量+主控水位+给水流量输出。

  2.配电器功能：

  仪表向外提供直流电源DC24V（50mA），向锅筒水位GCL1二线制变送器供电。

  3.仪表有外部“手/自动切换”功能，当仪表工作在自动状态下，并接收到“手/自动切换”信号时，仪表从“自动”切换到“手动”，并保持切换瞬间的控制输出，实现“自动”转“手动”的无扰切换。当“手/自动切换”信号解除后，仪表“手动”转“自动”。

  4.仪表可以通过面板上“返回“键实现手动与自动之间双向无扰切换且“自动”转“手动”无扰动切换，即仪表从自动切换手动时，输出值保持切换瞬间值。

  5.仪表可安装跟踪输入通道，不管仪表工作在自动状态或手动状态下，只要仪表接收到外部“跟踪切换”信号时，控制输出能自动跟踪跟踪输入信号（跟踪输入一般为操作器阀位反馈输入信号）。当“跟踪切换”信号解除后，三冲量调节器自动PID运算控制输出。

   5.1跟踪输入信号 0-10mA，0-5V，0-10V，4-20mA，1-5V

   5.2外部切换输入信号：无电压接点

   选择自动时：接点断开；      选择跟踪时：接点闭合

五、面板定义

  仪表上排四位红色数码管在仪表上电后显示主控水位的工程量，在自动状态下按“减少”键B灯亮，上排数码管显示PVX运算值%，再按一下“减少”键B灯灭，上排数码管显示PV3蒸汽流量的工程量，再按一下“减少”键 ，B灯闪亮，上排数码管显示PV4给水流量的工程量。上述操作在手动状态下，按“光标”键等同于按“减少”键的功能。

  “手动”灯表示仪表处于手动状态下，此时按“返回”键，“手动”灯灭，“自动”灯亮，表示仪表处于自动状态下。“上限”报警指示灯表示SP1报警口动作，“下限”报警指示灯表示SP2报警口动作。

  左边红色光柱显示主控水位的%，右边绿色光柱显示控制量输出%。当输入信号断线时，D灯闪烁。提示操作工注意。

六、使用简介

  在仪表投入前，必须充分作好检查工作。经检查无误后，按下列流程进行（单级三冲量系统）：

  1.在手动工况下，调整给水调节阀，使汽包水位维持在给定值SP附近，同时观察水位，蒸汽流量，给水流量三个记录参数，待比较稳定，蒸汽流量基本上等于给水流量，可以考虑投入自动。

  2.将给水流量分流系数C4及蒸汽流量分流系数C3设置为0.200和-0.200左右，把调节器的比例带宽P，积分时间I设置保守一些，投入自动调节，作给水流量扰动，以整定调节器的比例带宽P和积分时间I和微分时间D（可按4:1衰减指标）。

  3.投入自动后，应观察一段时间，特别在有干扰情况下，观察调节器的动作情况，若无干扰，可进行定值或给水流量扰动，观察调节效果，修正C3、C4分流系数，如有条件进行负荷扰动试验，再适当修改C3、C4分流系数。

七、工作原理及控制算法框图

八、接线图