仪表电动调节阀支路流量控制

一．设计任务分析设计任务的描述在了解、熟悉和掌握双闭环流量比值控制系统的工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础之上,根据生产过程对控制系统所提出的安全性、经济性和稳定性要求,应用控制理论对控制系统进行分析和综合,最后采用计算机控制技术予以实现;设计的目的通过对一个完整的生产过程控制系统的课程设计,使我们进一步加深对过程控制系统课程中所学内容的理解和掌握,提高我们将过程检测与控制仪表、自动控制原理、微机控制技术和过程工程基础等课程中所学到知识综合应用的能力;锻炼学生的综合知识应用能力,让学生了解一般工程系统的设计方法、步骤,系统的集成和投运;从而培养学生分析问题和解决问题的能力;设计的要求1.从组成、工作原理上对工业型流量传感器、执行机构有一深刻的了解和认识;2.分析控制系统各个环节的动态特性,从实验中获得各环节的特性曲线,建立被控对象的数学模型;3.根据其数学模型,选择被控规律和整定调节器参数;4.在Matlab上进行仿真,调节控制器参数,获得最佳控制效果;5.了解和掌握自动控制系统设计与实现方法,并在THJ-2型高级过程控制系统平台上完成本控制系统线路连接和参数调试,得到最佳控制效果;6.分析仿真结果与实际系统调试结果的差异,巩固所学的知识;本次设计的具体要求1.控制电磁阀的开度实现流量的单闭环的PI调节;2.通过变频器控制电磁阀运行实现流量的单闭环的PI调节3.用比例控制系统使副回路的流量跟踪主回路的流量,满足一定的工艺生产要求二．总体设计方案方案论证根据实际生产情况,比值控制系统可以选择不同的控制方案,比值控制系统的控制方案主要有开环比值控制系统,单闭环比值控制系统,双闭环比值控制系统几种;方案一：单闭环控制系统原理设计的系统框图如图所示;图单闭环流量比值控制系统原理图单闭环流量比值控制系统与串级控制系统相似,但功能不同;可见,系统中没有主对象和主调节器,这是单闭环比值控制系统在结构上与串级控制不同的地方,串级控制中的副变量是调节变量到被控变量之间总对象的一个中间变量,而在比值控制中,副流量不会影响主流量,这是两者本质上的区别;方案二：在单闭环控制系统基础上,增加一个主流量闭环控制系统,单闭环比值控制系统就成为双闭环比值控制系统,其方框图如图所示;双闭环较之于单闭环而言更加复杂,选用的设备也更多,但对于实际生产,生产效率和质量十分重要,因此对系统的稳定性和精确度要求较高;双闭环比值控制系统能实现主动量的抗扰动、定植控制,使主、从动量均比较稳定,从而使总物料也比较平稳,这样,系统总负荷也将是稳定;经过分析,当系统处于稳态时,比值关系是比较精确的；在动态过程中,比值关系相对而言不够精确;另外,如果主流量处于不变的状态,副流量控制系统又相当于一个定值控制系统;方案二的双闭环流量比值控制系统,是在主流量也需要控制的情况下,增加一个主流量闭环控制系统构成的,由于增加了主流量闭环控制系统,主流量得以稳定,从而使得总流量能保持稳定;双闭环比值控制系统主要应用于总流量需要经常调整的场合;如果没有这个要求,两个单独的闭环控制系统也能使两个流量保持比例关系,仅仅在动态过程中,比例关系不能保证;方案选择通过方案的论证可知,单闭环流量比值控制系统适用于负荷变化不大,主流量不可控制,两种物料间的比值要求较精确的生产过程;而双闭环流量比值控制系统适用于主副流量扰动频繁,负荷变化较大,同时保证主、副物料总量恒定的生产过程;该设计针对控制对象,主流量选择为氯化钾液体,而副流量则选择是硫酸液体,实际生产中,由于这两种化学成分并不十分稳定,因而可能造成扰动频繁,并且属于负荷变化较大;经过分析,选择方案二的双闭环流量比值控制系统来设计该生产控制系统更为合适;双闭环比值控制系统的结构在现代工业生产过程中,经常遇到生产工艺要求两种或多种物料流量成一定比例关系的问题,一旦比例失调,就会影响生产的正常进行,影响产品质量,浪费原料,消耗动力,造成环境污染,甚至产生生产事故;如硝酸生产中的氨氧化炉,其进料是氨气和空气,两者的流量必须具有一个合适的比例,因为氨在空气中的含量,低温时在15～28％之间,高温时在14～30％之间都有可能产生爆炸的危险,严格控制其比例,使其不进入爆炸范围,对于安全生产来说十分重要;这种用来实现两个或两个以上参数之间保持一定比值关系的过程控制系统,均称为比值控制系统;本设计被控对象为电动阀支路的流量和变频器－磁力泵支路的流量,每个支路上分别装有流量传感器对支路的流量进行测量,电动阀支路的流量是系统的主动量Q1,变频器—磁力泵支路的流量是系统的从动量Q2;要求从动量Q2能跟随主动量Q1的变化而变化,而且两者间保持一个定值的比例关系,即Q2／Q1＝K,同时要求保证主动量与从动量保持总量恒定;双闭环比值控制系统的结构图,如图,若除去比值器,则为两个独立的单回路系统;事实上,若采用两个独立的单回路系统同样能实现它们之间的比值关系,但只能保证静态比值关系;当需要实现动态壁纸关系时,比值器就不能省;双闭环比值控制所用设备较多、投资较高,而且运行投入比较麻烦,只有在工业特定要求如严格控制两种物料比例的情况下使用;三．实验装置说明及使用系统简介“THJ-2型高级过程控制系统实验装置”是基于工业过程的物理模拟对象,它集自动化仪表技术,计算机技术,通讯技术,自动控制技术为一体的多功能实验装置;该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈—反馈控制,比值控制,解耦控制等多种控制形式;系统组成本实验装置由被控对象和控制仪表两部分组成;系统动力支路分两路：一路由三380V交流磁力驱动泵、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成；另一路由日本三菱变频器、三相磁力驱动泵220V变频、涡轮流量计及手动调节阀组成;压力传感器、变送器：采用工业用的扩散硅压力变送器,含不锈钢隔离膜片,同时采用信号隔离技术,对传感器温度漂移跟随补偿;压力传感器用来对上、中、下水箱的液位进行检测,其精度为级,因为为二线制,故工作时需串接24V直流电源;温度传感器：本装置采用六个Pt100传感器,分别用来检测上水箱出口、锅炉内胆、锅炉夹套以及盘管的水温;经过调节器的温度变送器,可将温度信号转换成4～ 20mADC电流信号;Pt100传感器精度高,热补偿性较好;流量传感器、转换器：流量传感器分别用来对电动调节阀支路、变频支路及盘管出口支路的流量进行测量;涡轮流量计型号：LWGY-10,流量范围：0～1.2m3/h,精度：%;输出：4～20mA标准信号;本装置用了三套涡轮流量传感器、变送器;电动调节阀：采用智能型电动调节阀,用来进行控制回路流量的调节;电动调节阀型号为：QSVP-16K;具有精度高、控制单元与电动执行机构一体化、操作方便等优点,控制信号为4～20mA DC或1～5V DC,输出4～20mA DC 的阀位信号,使用和校正非常方便;变频器：本装置采用日本三菱变频器,控制信号输入为4～20mADC或0～5VDC,～220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵;水泵：本装置采用磁力驱动泵,型号为16CQ-8P,流量为32升/分,扬程为8米,功率为180W;本装置采用两只磁力驱动泵;一只为三相380V恒压驱动,另一只为三相变频220V输出驱动;可移相SCR调压装置：采用可控硅移相触发装置,输入控制信号为4～20mA标准电流信号;输出电压用来控制加热器加热,从而控制锅炉的温度;电磁阀：在本装置中作为电动调节阀的旁路,起到阶跃干扰的作用;电磁阀型号为：2W-160-25 ；工作压力：最小压力为0Kg/㎝2,最大压力为7Kg/㎝2 ；工作温度：－5～80℃;图装置总貌图操作前准备实验前,要对被控对象及其控制系统所涉及的仪器仪表有清楚的认识;先将储水箱中贮足水量,电动调节阀可以通过阀F1-1、磁力泵、F1-2、F1-8流至下水箱;变频器—磁力泵支路可以通过阀F2-1、变频器控制的磁力泵、阀F2-5流至下水箱;两个支路的流量传感器分别为FT1与FT2;具体管道开关及器件位置如图所示：图管道开关及器件位置图AI智能调节仪1设置参考：;Sn=33;CF=0;ADDR=1;SV=15；diH=100;dil=0; 调节仪2：Sn=32;CF=8;ADDR=2; diH=100;dil=0;电动调节阀使用：电动阀上电后切不可用手来旋转黑色手轮,断开控制信号后,阀位有保持功能,也不可旋转手轮,只有在断开AC220V后,才可使用手动,在一般情况下无须手动;控制面板接线说明控制面板如图所示图控制面板图①强电部分：三相电源输出u、v、w 接到380v磁力泵的输入u、v、w端；变频器输出端A、B、C接到220v磁力泵输入A、B、C端；单相Ⅰ的L、N 并联接到调节仪1和调节仪2的L、N端；单相Ⅱ的L、N端接到电动调节阀电源的L、N端；单相Ⅲ的L、N端接到比值器电源的L、N端；②弱电部分：电动阀支路流量FT1信号并联接到调节仪1的1、2输入端和比值模块电压输入1的+、-端,比值模块的电压输出+、-端对应接到调节仪2的1、2端,FT2信号+、-端对应接到调节仪2的3、2输入端；调节仪1的输出7、5端对应接到电动调节阀控制信号+、-端,调节仪2的输出7、5端对应接到变频器4～20mA控制信号输入+、-端,变频器STF端、SD端和RH 端短接；24v电源输出+、-端接到流量计电源输入+、-端;变频器使用：开启变频器后,其指示灯会自动工作在“EXT”外部控制状态下,当我们设置好参数P30=1,P53=1,P62=4选择正转将STF和SD短接再将DC4~20mA控制信号给到变频器信号输入端子去,就可以自动控制了,其中0~5V电压输入不可用;手动控制频率时,可在控制信号线和正反转短接线都拔下的情况下,按下“PU/EXT”按钮,就可将变频器的工作状态从EXT切到PU状态下,将频率调到某一值,按下“SET”键,这时会有F和设定值交替闪烁3秒的状态,表示设定成功,按下“RUN”键,变频器会自动运行到设定频率,在运行状态下,可通过旋转频率设定器来调整当前运行频率;注意切不可在变频器带电机运行时,拔下任一根强电输入输出线,造成变频器在运行状态下突然断电或电机缺相,先将变频器停止按下“STOP”键,再在断开变频器输入电源的情况下接线; 磁力驱动泵1为380V磁力驱动泵,磁力驱动泵2为220V磁力驱动泵;本实验采用变频器控制泵打水,所以用到的泵为220V磁力驱动泵,开启实验设备前谨记保证F2-1阀门处于打开的状态;AI智能调节仪部分设置参数解释：Sn输入规格Sn=32：—1V100mV-500mVSn=33：1-5V电压输入dip小数点位dil输入下限显示值dih输入上限显示值oPL调节器输出下限值oPH调节器输出上限值CF系统功能选择CF=0为反作用调节方式CF=8为有分段功能限制功能的反作用调节方式Addr通讯地址run运行状态及上电信号处理run=0手动调节状态run=1自动调节状态四．单回路参数整定由于电动阀跟变频器控制下的磁力泵的过程传递函数是未知的,因此我们必须对这测出这两个被控对象特性;被控对象特性的测试方法通过分析建模可知,其数学模型为：1()W s()H sQ s（）＝=1KTS+若令Q1s作为阶跃扰动,即Q1s=X0S,则HS=/1K TST+×0XS=K0XS-0X1KST+对上式取拉氏反变换得ht=KX01-tT e-式中T=RC位时间常数,K为放大系数;当t→∞时,h∞=KX0,因而有K=h∞/X0.当t=T时,则有：hT=KX01-e-1==∞由上可知一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数,如图7所示;当由实验求得图所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%;所对应的时间,就是时间常数T;图阶跃响应曲线电动阀传递函数测试图为电动阀输入与输出特性的方框图：图电动阀输入与输出特性方框图在t 0时给电动阀的输入量,得出相应的曲线;如图所示图 电动阀的输入量特性曲线图当t —>∞时,h ∞=K 0x ,因而有K=h ∞/0x =输出稳态值/阶跃输入;故K==为了方便计算y *t1=, y *t2=,则可得可求得0T = 而HS= 1sKe Ts τ-+故HS= 6.4449.411 1.572se s -+4．3 变频器——磁力泵传递函数测试图为变频器——磁力泵输入与输出特性的方框图：图磁力泵输入与输出特性图与电动阀传递函数相同,得出其相应曲线如图所示：图 磁力泵输入与输出特性曲线图同理,当t —>∞时,h ∞=K 0x ,因而有K=h ∞/0x =输出稳态值/阶跃输入;故K==为了方便计算y *t1=, y *t2=,则可得可求得1T =而HS= 1sKe Ts τ-+故HS= 7.42815.8071 2.88se s -+4．4用MATLAB 进行仿真如图所示为电动阀、变频器——磁力泵两个回路在MATLAB 的仿真：图 MATLAB 仿真原理图其中两个回路的比例度&分别为40%和50%,I 值都为,仿真的响应曲线如图和图所示：图主变量流量曲线图 图副变量流量曲线图说明：左图为电动阀回路相应曲线,右图为变频器——磁力泵响应曲线,图中对Y 轴上进行了放大,以更好地显示波形在1附近的变化情况,由观察可得,这种PI 设置基本能够使响应曲线稳定在1左右;五． 比值控制系统参数调节比值系数的计算设流量变送器的输出电流与输入流量间成线性关系,当流量Q 由0→Q max 变化时,相应变送器的输出电流为4→20mA;由此可知,任一瞬间主动流量Q 1和从动流量Q 2所对应变送器的输出电流分别为I 1=416max11+⨯Q Q I 2=416max 22+⨯Q Q 式中Q 1max 和Q 2max 分别为Q 1和Q 2最大流量值;设工艺要求Q 2/Q 1=K,则式1可改写为Q 1=16)4(1-I Q 1max同理式2也可改写为Q 2=16)4(2-I Q 2max 于是求得12Q Q =4412--I I max 1max 2Q Q 折算成仪表的比值系数K ′为：K ′ = K max2max 1Q Q 比值控制系统参数的整定按单回路的镇定方法分别镇定调节器1、2的PID 参数,但在具体操作中先整定调节器1的参数,待主回路系统稳定后,在整定从动回路中的调节器2CF=8,即外给定的参数;在主回路运用上面提到的PI 值,输出流量调剂时间稍长,系统在长时间运行以后有一点偏差,因此稍为减小P 的作用,适当加大I 的值;根据工艺要求,从余差、衰减率、最大偏差、过渡时间考虑设置,主从回路的PI 现场整定如下表所示：六． 结果分析给定阶跃响应曲线图给定阶跃响应曲线图图为主回路曲线,红线表示给定值的变化,从给定流量20上升到30作为输入,绿线表示输出值的变化,由图可以看出输出值在输入值变化一段时间后能自动跟踪输入值,而且偏差不大,基本符合要求;图从动回路曲线图图为从动回路曲线,红线是自动跟踪主回路输出值作为从动回路的输出值,实现自动控制;在比例控制系统中,采用了K=1的比值控制,因此主回路的输出值与从动回路的输出值比值为1：1;紫色线是从动回路的输出量,由图能清楚地看到输出流量基本与输入值重合,从动回路的快速性很好;改变K的大小,能改变系统两种流量的比值;加入扰动时的响应曲线图加入扰动时的响应曲线图加入扰动以后,系统电动阀在流量信号反馈前保持原来的开度,因此图形出现一定的波动,在输入量不变的情况下,系统能很快地进行自动调节,最后达到平衡状态;图在主回路输出Q1出现波动的情况下,影响了从动回路的输入量,导致输出量跟随输入量Q1变化,当Q1稳定是,Q2也很快地趋于稳定;双闭环比值控制系统实际操作调试结果图3-4-3 双闭环比值控制系统实际操作调试结果双闭环比值控制系统实际操作输出曲线图3-4-3 双闭环比值控制系统实际操作输出曲线七．心得体会本次课程设计,经过老师的悉心指导和同学们的相互配合跟相互帮助,顺利完成了此次设计,这次课程设计,收获了很多,在查阅相关资料的时候,学到了许多书本以外的应用性的知识;在整个课程设计的过程中,接触到了以前从来都没有接触过的设备;学习了新设备的运用;经过2个星期的学习与调试,基本完成双闭环流量比值控制;这两星期中出现过很多很多问题,如特性曲线显示不平稳,锅炉加热管烧坏,两条回路比例无法调节等问题,经过逐一的检查,排除障碍,最后得到实验结果;经过这次课程设计,使我对THJ-2型高级过程控制系统实验装置有了基本的了解,对过程控制技术的原理及应用有了个进一步的理解,对单回路控制,比值控制,双闭环回路控制有了进一步的深入研究;加强了我对过程控制技术的认识,明白了过程控制系统技术在实际应用的重要性;八．参考文献1 王再英,刘淮霞,陈毅静.过程控制系统与仪表M.北京：机械工业出版社,20062 卲裕深,戴先中 .过程控制工程. 北京：机械工业出版社,3 孙炳达.自动控制原理.北京：机械工业出版社,。

电动流量调节阀工作原理
电动流量调节阀是一种利用电动机驱动的自动控制阀门，用于调节流体介质的流量。

其工作原理如下：
1. 电动机驱动：电动流量调节阀内设有电动机，通过电源将电能转化为机械能，驱动阀门执行机构。

电动机通常通过开闭型阀门执行机构或调节型阀门执行机构驱动阀门的开度。

2. 反馈控制系统：电动流量调节阀内设有反馈控制系统，用于感知阀门的开度并将信息反馈给控制器。

通常采用位置传感器等装置来测量阀门的开度，并将测量得到的信号传输给控制器。

3. 控制器：控制器是电动流量调节阀的核心部件，负责控制阀门的开闭或调节开度。

根据反馈控制系统传来的信号，控制器通过判断阀门的开度与设定值的差异，来决定下一步的控制动作。

4. 阀门执行机构：阀门执行机构是电动流量调节阀的一个重要组成部分，根据控制器的控制指令，通过接受电动机的驱动，使阀门实现开闭或调节开度的动作。

常见的阀门执行机构包括电动装置、气动装置和液动装置等。

5. 流体调节：电动流量调节阀根据控制器的指令，通过阀门的开度调节流体介质的流量。

当控制器判断需要增加流量时，会指令阀门逐渐打开；当控制器判断需要减小流量时，会指令阀门逐渐关闭。

通过不断调节阀门的开度，控制流体的流量达到所需的目标。

总结：电动流量调节阀通过电动机驱动阀门执行机构，控制阀门的开闭或调节开度，从而实现对流体介质的流量调节。

通过反馈控制系统和控制器，实时感知阀门的开度并作出相应的调节动作，以满足工业生产过程中对流量的精确控制需求。

实验二 电动调节阀的流量特性测试实验任何一个最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元及执行单元组成。

执行单元的作用就是根据调节器的输出，直接控制被控变量所对应的某些物理量，例如液位、温度、压力和流量等参数，从而实现对被控对象的控制目的。

因此，完全可以说执行单元是用来代替人的操作的，是工业自动化的“手脚”。

电动调节阀是本实验装置的执行单元之一。

一． 电动调节阀工作原理执行器按照使用能源的种类，可分为气动、液动和电动三种，本装置采用的是智能型单座调节阀。

顾名思义它是由电动执行器进行操作的，它接受调节器的输出电流4～20mA 信号，并转换为相应的输出轴直线位移，去控制调节机构以实现自动调节。

电动调节器的优点则是能源采用方便，信号传输速度快，传输距离远等。

执行器由执行机构和调节机构两部分组成。

执行机构是执行器的推动装置，它可以按照调节器的输出信号量，产生相应的推力，以带动智能调节阀的主推动轴产生直线位移，主推动杆总位移为16mm ，控制单座调节阀0～100%的开度连续变化。

而调节机构（调节阀）是执行器的调节装置，它受执行机构的操纵，可以改变调节阀阀芯与阀座间的流通面积，以达到最终调节被控介质的目的。

本执行器的结构如图1所示，电动执行器首先接受来自调节器的输出信号，以作为执行器的输入信号即执行器的动作依据；该输入信号送入信号转换单元，转换信号制式后与反馈的执行机构位置信号进行比较，其差值作为执行机构的输入，以确定执行机构的作用方向和大小；执行机构的输出结果再控制调节器的动作，以实现对被控介质的调节作用；其中执行机构的输出通过位置发生器可以产生其反馈控制所需要的位置信号。

图1 电动执行器的工作原理从上述描述和图1可知，电动调节阀执行机构的动作构成了负反馈控制回路，这是提高执行器调节精度、保证执行器工作稳定的重要手段。

为保证电动执行器输出与输入之间呈现严格的比例关系，必须采用比例负反馈构成闭环控制回路，图2为本套装置的电动执行器的工作原理示意图：图2 电动执行器原理图其中I i 表示输入电流，θ表示输出轴转角，两者存在如下关系：i I K ⋅=θ （1）K 是比例系数。

电动比例积分调节阀使用方法电动比例积分调节阀是一种用于调节流体流量的自动化控制系统中的执行器,通常用于控制水、气、热等流体的流量。

本文将介绍电动比例积分调节阀的使用方法。

一、电动比例积分调节阀的结构电动比例积分调节阀由主阀和执行器组成。

主阀通常是一个蝶阀,执行器则通常是一个电磁阀。

主阀和执行器之间通过一根通信管连接,主阀的阀门控制信号通过通信管传递给执行器,执行器根据控制信号控制电磁阀的开关,从而实现调节流体的流量。

二、电动比例积分调节阀的使用方法1. 安装调节阀安装调节阀前,应先将主阀安装在管道上,并连接好通信管。

调节阀应该安装在管道的适当位置,避免影响流体的流向。

2. 输入信号输入信号是指控制调节阀开关的命令信号。

例如,如果要控制水的流量,可以使用水的压力信号作为输入信号。

输入信号应该与调节阀的控制室相匹配,并且应该具有足够的精度和稳定性。

3. 输出信号输出信号是指调节阀根据输入信号自动调节流量的信号。

输出信号通常是一个控制信号,可以控制电磁阀的开关,从而实现调节流体的流量。

输出信号应该与主阀的输出信号相匹配,并且应该具有足够的精度和稳定性。

4. 调试在安装和调试调节阀之前,应该先进行一些测试,以确保调节阀正常工作。

例如,可以使用水的流量测试工具来测试调节阀的精度和稳定性。

5. 关闭调节阀在完成调试后,应该关闭调节阀,并断开通信管。

三、电动比例积分调节阀的优点电动比例积分调节阀具有以下优点:1. 精度高电动比例积分调节阀可以根据输入信号自动调整流量,精度高,稳定性好。

2. 控制灵活电动比例积分调节阀可以根据不同的需求进行调整,控制灵活。

3. 维护简单由于电动比例积分调节阀是自动化控制系统中的常用调节器,因此维护简单,易于操作。

4. 节能电动比例积分调节阀可以实现流量控制,可以减少能量损失,节能。

四、电动比例积分调节阀的常见问题1. 阀位不稳定电动比例积分调节阀的阀位不稳定,可能是由于主阀和执行器之间的通信管出现了问题。

年第期基于MC G S 的流量过程监控系统德州学院机电工程学院孙秀云引言流量控制系统是以液体或气体的流速为被控参数的控制系统，在化工、石油、钢铁、轻工等行业的生产过程，都要求对某个流量参数进行控制，如钢铁行业中空气和氧气流量的稳定对产品的质量起着至关重要的作用。

因此，流量控制系统一直受到人们的广泛重视，也引起了很多科研工作者的关注。

化工、石油和钢铁生产过程，生产现场环境恶劣，对工作人员的身体易产生很大的伤害，所以远程监控系统在这类工业生产过程中非常重要，可有效减少恶劣环境对工作人员的伤害。

基于此，本论文利用M C G S 组态软件设计一个流量监控系统。

1流量控制系统工作原理图1流量控制系统示意图图2流量控制系统结构方框图图1所示的流量控制系统中，被控对象为流经管道中的液体，其流量q 为被控制量，该系统的控制目标是维持管道中的流量恒定不变。

系统利用流量测量变送环节F T 将检测变送后的电信号作为控制器F C 的流量反馈量，控制器将流量反馈值与流量给定值进行比较得到偏差e ，然后基于流量偏差进行P I D运算，输出控制量，调节电动调节阀的开度，从而调节流经管道的液体流量。

根据上述工作过程，设计流量控制系统的结构方框图如图2所示。

2流量监控系统设计本文基于浙江天煌有限公司的T H S A -1型过程综合自动化控制系统实验平台设计流量监控系统。

调节器采用厦门宇电自动化科技有限公司的A I 808人工智能P I D控制型调节仪表，实现对流量数据的采集和控制，输出控制信号为4m A ~20m A直流电信号，利用R S 232/R S 485串口与上位机进行通讯，实现系统的远程实时监控。

流量测量变送环节采用涡轮流量计，采用标准的二线制传输方式，工作时需提供24V直流电源，测量范围：0m3/h ~1.2m 3/h ；测量精度：1.0%；输出：4m A ~20m A直流电信号。

电动调节阀型号为：Q S V P -16K ，控制信号为4m A ~20m A D C或1~5V D C ，与调节器输出信号一致。

电动调节阀原理电动调节阀(Electric Control Valve，简称ECV）是一种用于调节流体流量和压力的装置。

它具有良好的控制性能，可以迅速可靠地完成转换功能并达到控制过程的预期目标。

由于具有良好的控制和监视功能，因此被广泛应用于用于控制、监测和调节电动调节阀可以在流体管路中更有效地控制流量。

电动调节阀的基本结构由阀体、阀座、膜片、空气压缩装置和手柄组成。

阀体和阀座是连接在一起的两个部分，弹性膜片和空气压缩装置共同作用使阀体与阀座之间形成一个严密结构，而膜片是单向运动，即可以提供径向和扁平应力。

当阀门被关闭时，阀瓣处于完全封闭状态，阻止任何流体从阀门中流出。

在电动调节阀中，电动机给阀门施加通过控制信号而产生的细微作动力，通过增大或减小阀门开度，来提高或降低系统的流量，从而调节系统的动力和温度，从而实现恒定的工况。

电动调节阀的控制方式包括外部接口控制和内部控制。

在外部接口控制中，电动调节阀通过接收外部传感器的信号，根据信号的大小，在特定的时间段内增加或减少阀门的开度来响应传感器的信号，从而达到控制的目的。

而内部控制则是指阀门自身根据一定的设定条件调节流量，如设定一定大小的压力，则阀门会根据压力持续变化而自动调节流量，使得工艺参数保持在预期范围内或稳定在一定范围内。

电动调节阀可以在控制系统中实现高精度、节能、安全和舒适、节能和安全的操作，具有多种触摸屏控制器和控制程序。

它可以通过改变硬件的输出调节流量，电动调节阀的控制手柄基本上是改变电动机的电压所致，从而实现阀门的调整。

空气压缩式电动调节阀在操作中，只需要开关按钮来实现，并且可以根据操作者的需求，调整出口压力。

由于能够直观控制操作简便，所以电动调节阀是用户的首选，它可以节省人工劳动，节约能源，降低成本，更安全可靠。

电动调节阀的调试步骤电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。

随着工业领域的自动化程度越来越高，正被越来越多的应用在各种工业生产领域中。

与传统的气动调节阀相比具有明显的优点：电动调节阀节能（只在工作时才消耗电能），环保（无碳排放），安装快捷方便（无需复杂的气动管路和气泵工作站）。

阀门按其所配执行机构使用的动力，按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。

工作电源：DC24V,AC220V,AC380V等电压等级。

输入控制信号：DC4-20MA或者DC1-5V。

反馈控制信号：DC4-20MA（负载电阻碍500欧姆以下）通过接收工业自动化控制系统的信号（如：4~20mA）来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。

实现自动化调节功能。

新型电动调节阀执行器内含饲服功能，接受统一的4-20mA或1-5V·DC的标准信号，将电流信号转变成相对应的直线位移，自动地控制调节阀开度，达到对管道内流体的压力、流量、温度、液位等工艺参数的连续调节。

电动调节阀调试步骤，按接线图接好线，检查无误后通电。

将小开关2置于手动状态。

校整行程开、关方向。

操作开关1开时，应开灯亮，形成开关顶开后马达应停止。

操作开关1关时，应关灯亮，行程开关顶开后马达应停止。

如果不是这样，将9与10对调。

如果马达开关方向与手操方向不符，将反馈电位器的13与15对调。

手动开关1使执行机构向关的方向运转，此时关灯亮。

关行程接点被顶开停止后，旋转导电塑料定位器使反馈电流为4mA。

手动开关1使执行机构向开的方向运转，此时开灯亮。

开行程接点被顶开停止后，调整100%电位器使反馈电流为20mA。

一般反复2次。

开关2置于自动状态，在3、4端输入4-20mA，分别在4、8、12、16、20处输入信号，观察调节精度。

如果发生震荡，调死区电位器使之增加死区。

（顺时针旋转死区增加）观察电制动功能是否干脆且无惰走。

电磁流量计自动控制及调节控制的作用
电磁流量计本身只是起到了一个流量计量的作用。

但是很多人说，为什么可以来控制和调节流量，其实这个是有可能实现的。

其实用电磁流量计来实现自动控制管道流量的调节也是可以的。

比如说金属管转子流量计、涡街流量计、电磁流量计等等，这些流量仪表可以输出4-20mA的电流信号，在流量调节和控制系统中流量计的主要作用就是将测量到的流量转化为电流信号传输给控制系统，通过控制系统来开启和关闭阀门实现流量调节和控制。

当然，要实现流量调节控制，仅仅靠流量计是完全不够的，现场必须有三种设备：智能流量仪表、流量控制系统、调节阀或阀门。

如现场没有控制系统和阀门，那就需要配流量定量控制仪和电动调节阀来满足要求。

其中流量计作为测量机构，计量现场流量大小，并将流量转化为4-20mA信号，将信号输送给控制系统，需要在控制系统中做好现场所需流量的设定，当流量达到设定值时，控制系统将信号输送至调节阀，调节阀开启或关闭阀门，整个系统就是这样工作的。

标签:
电磁流量计
1。