二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点、设计要点及控制逻辑
一次泵变流量系统(VPF)
1、控制方式
冰机控制
负荷测定：蒸发器的流量和温差
冷量调节：
与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差) 和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4～20mA 的电流输入信号,每0. 3 %地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0. 3 ℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。
在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。
“—→”代表系统控制
“—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3 所示,系统控制和实施控制操作
后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。
例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小) ,则导叶维持该状态运行,
出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3 ℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。
冰机加减机：
加机（4种方式？）：
1. 冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS 并持续一段时间
2. 压缩机运行电流百分比（适用于出水温度精度要求高的场合，需要注意机组出力和运行电流不符合的情况）
3.计算负载
4.如运转中主机已达最大流量，则须加开一台主机(发生机率不高)。
减机：
1.依压缩机电流百分比（1
运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥
） 2. flow*△T
3.系统流量
加减机逻辑：冷冻站管理器将监测供回水总管的温度，同时监测冷机的负荷。当水系统的计算冷负荷达到运行冷机额定制冷量的80%（可调），并持续20分钟（可调），则冷冻站管理器将增开站房内下一个可用的运行时间最短的制冷单元。
当水系统的冷负荷低于运行冷机的总名义额定制冷量的20%，并持续20分钟（可调），冷冻站管理器将根据启动顺序或者运行时间，选择关闭适当的制冷单元。
现有配置会监视系统内末端机电设备的运行、故障等状态，从而对制冷单元的启用选择和制冷单元之间故障切换有实时准确的判断。
水泵控制
水泵控制依据：压差为主（用户侧压差控制，最好是最不利处用户，各回路都是并联，有区别吗），温差为辅的空调冷冻水控制。（应该是压差控制或温差控制？）
通过安装在冷冻水管供回水压差传感器测量供回水之间的压差,与设定压差比较,采用PID运算策略,调节冷冻水泵转速满足系统流量:
水泵加减台数方案：
目前，确定泵组运行台数的一般原则为台数最少原则，即单台泵可以满足使用需求，则不使用多台泵；在多台泵并联的泵组系统中，两台泵可以满足使用需求，则不使用三台泵，以此类推。传统的加减载模式为当运行中的泵组均升至最大频率时，则将泵的数量加载一台；运行中的泵组均降至（设定）最小频率时，则将泵的数量减载一台。在加载或减载泵时，加载泵的频率由零开始逐渐增加，其他泵的频率由最大频率逐渐减小，直至所有泵的频率达到最优运行频率为止；减载泵时，剩余泵的频率由最小频率逐渐上升，直至所有泵的频率达到最优运行频率为止。
在实际应用中，即使有的并联泵组运行台数的确定不遵从台数最少原则，也多与其它相关设备开启的台数相关联。比如中央空调冷冻水系统，开启冷水机组的台数与开启水泵的台数相同，这种由机组数决定水泵数的被动模式不能保证泵组的效率最高，因此不是最优方法。现有技术中变频泵组台数的确定方法一般效率低，耗能高，无法满足目前节能减排的需求。另外，传统模式下的
变频泵组在加载和减载时，与正常变速控制逻辑(即泵组正常工作下满足压差、流量或温度等需求的控制逻辑)衔接困难，泵组频率的震荡幅度大，工作点的确定耗时长，一般需要5分钟甚至更长时间，严重影响泵组的使用性能、可靠性以及寿命，同时降低泵组的工作效率。
旁通阀控制
回水总管流量控制或冰机前后压差控制
2、一次泵变流量系统应用中需注意的问题：
2.1、冷水机组的流量变化范围
为防止蒸发器结冰、水流由湍流变为层流、水流对铜管的冲蚀，一次水流量必须在一定范围内。因此需要选择最小流量尽可能低的冷水机组。蒸发器最小流量由蒸发器的类型、回程以及管束尺寸决定。通常机组效率越高，机组蒸发器流量变化的范围就越窄。目前离心机的最小流量一般都能达到设计流量的30％左右。
冷水机组最小允许水流量：一般要小于设计流量的50%。（目前离心机最小允许流量可以达到设计流量的30%，本项目离心机是多少？本项目没有相关参数，据了解约克和特灵的最小允许流量可以达到设计流量的30%）
2.2、冷水机组的允许冷水流量变化率
由于蒸发器中水流量的较快变化能引起控制不稳定和压缩机的回液与停机，应尽量选择可允许流量变化率值高的机组。在一般的一次泵变流量系统中，允许流量变化率应取25％-30％，这意味着加载一台冷水机组后(假定流量变化50％)，大约1．5min系统就可以稳定运行。
冷水机组能承受的水流量变化率，即每分钟的水流的改变量，% full flow/min：一般推荐25~30%。（目前各生产厂商推荐的流量变化率差异较大，每分钟2％-30％不等，本项目离心机是多少？本项目没有相关参数，据了解约克和特灵的最大流量变化率可以达到50%）
2.3、注意水系统流量的测量与旁通控制
供回水干管上加设一旁通调节阀，该阀是保证冷水机组蒸发器侧的流量不低于其最小流量要求，确保冷水机组的正常运行。阀的调节是依据检测的流量信号而进行，因而对流量的检测必须准确。一般选择测量精度较高的电磁流量计为宜，同时应注意定期标定、校正；此外，阀的调节需快速，为满足流量与阀门的开度成线性关系以及考虑到阀门的实际流量特性，选择等百分比特性的调节阀为宜。
2.4、注意系统周转时间。
一般情况下冷水机组厂家会提供一系统周转时间，设计时应对整个水系统周转时间进行计算，校核是否大于厂家所给的值。若系统周转时间长，说明该系统利于机组控制的稳定，否则．需采取改善措施。
2.5、精确的控制系统
3、系统优缺点
特点:
1.与二次泵系统关键区别是旁通管的作用改变(二次:调节供回水压差;一次:保证机组的最小流量)
2.冷冻水流量的控制和冷量的控制是分开独立的
3.流量计和控制系统是必不可少的
优点:
1节能
2降低初投资
3减少机房面积
缺点与问题
(设计与运行中的问题):
1系统实施、调试增加难度
2蒸发器水流量突然变化
加机的时候容易出现问题
3使用同型号同压力降的机组时,系统运行会比较好
4需要更加复杂的控制系统
5需要同时控制机组的负荷调节和水量调节阀
6更加复杂的旁通控制
7冷水机组分级启停控制复杂
8可能出现的故障
9專用控制器。(配合節能軟體)
10需精確的PID控制閥。
11需要更精準的控制系統及調節冰水主機、控制閥及pump順序控制。12更長的試車時間。
13完整的教育訓練。
一次泵变流量系统(VPF) 1、控制方式 冰机控制 负荷测定：蒸发器的流量和温差 冷量调节： 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩 机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差) 和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4～20mA 的电流输入信号,每0. 3 %地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保 证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0. 3 ℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。
“—→”代表系统控制 “—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3 所示,系统控制和实施控制操作 后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小) ,则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3 ℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。 冰机加减机： 加机（4种方式？）： 1. 冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS 并持续一段时间 2.压缩机运行电流百分比（适用于出水温度精度要求高的场合，需要注意机组出力和运行电流不符合的情况） 3.计算负载 4.如运转中主机已达最大流量，则须加开一台主机(发生机率不高)。 减机： 1.依压缩机电流百分比（1 运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥ ） 2. flow*△T 3.系统流量
一次泵变流量系统(VPF) 1、 控制方式 冰机控制 负荷测定：蒸发器的流量和温差 冷量调节： 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差) 和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4～20mA 的电流输入信号,每0. 3 %地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0. 3 ℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “ —→”代表系统控制 “ —→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3 所示,系统控制和实施控制操作 后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小) ,则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3 ℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。 冰机加减机： 加机（4种方式？）： 1. 冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS 并持续一段时间 2. 压缩机运行电流百分比（适用于出水温度精度要求高的场合，需要注意机组出力和运行电流不符合的情况） 3.计算负载 4.如运转中主机已达最大流量，则须加开一台主机(发生机率不高)。 减机： 1.依压缩机电流百分比（1 运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥ ） 2. flow*△T 3.系统流量
目录 第一章过程控制仪表课程设计的目的意义 (2) 1.1 设计目的?2 1.2课程在教学计划中的地位和作用?2 第二章流量控制系统（实验部分）?３ 2.１控制系统工艺流程.........................................３ 2.2 控制系统的控制要求?４ ２．3 系统的实验调试 (5) 第三章流量控制系统工艺流程及控制要求......................... ６３．1 控制系统工艺流程.............................................. ６ 3.２设计内容及要求?7 第四章总体设计方案?8 4.1 设计思想 (8) 4．2 总体设计流程图........................................... ８第五章硬件设计..................................................... ９5．1 硬件设计概要?9 5.2 硬件选型 ......................................................... ９ ５.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 (13) 第六章软件设计..................................................... 1４６．1 软件设计流程图及其说明 (14) ６．2 源程序及其说明............................................... 1６第七章系统调试及使用说明?１７ 第八章收获、体会?２0 参考文献 (21)
中央空调循环水泵变频控制节能的实践 姓名：××× 身份证号：330×××××××××××× 申报等级：技师（国家职业资格二级） 申报工种：制冷设备维修 准考证号：×××××××××× 工作单位：××××物业管理有限公司 撰写日期：2012 年×月××日
目录 【摘要】 (1) 【关键词】 (1) 一、前言 (1) 二、中央空调系统的构成及工作原理 (1) 三、节能理论分析 (3) 四、节能方案分析 (5) 五、中央空调系统现场情况 (7) 六、变频器的选型 (7) 七、变频改造方案的实施 (7) 八、节能改造前后运行效果比较 (9) 九、结束语 (11) 【参考文献】 (11)
摘要：本文根据中央空调系统的工作原理及其冷却、冷冻水泵流量在空调负载荷变化时不能调节的运行状态，采用变频控制技术对中央空调系统冷却水泵和冷冻水泵进行变频调速改造，以达到节能的效果。关键词：中央空调、变频器、循环水泵、节能改造。 一、前言 我国是一个能源紧缺的国家，面临着巨大的能源压力。一方面，国家的经济要保持较高速度的增长，另一方面，又必须考虑环保和可持续发展的问题。所以中央提出：要建设“节约型社会”。我们××广电集团，在××卫视频道进行过“节约型社会”的主题节目播出，社会上引起了强烈反响。上级领导要求大家响应中央的号召，为建设“节约型社会”贡献自己的力量。 为此在去年我们物业公司工程部组织成立了中央空调节能改造小组，经科学认真详细的分析论证讨论，决定采用先进变频调速技术对电视台的中央空调系统进行节能技术改造。我作为成员积极参与了整个技改工程的始末，期间学习了不少知识和技术，对自己以后的工作起到了很大的帮助。 二、中央空调系统的构成及工作原理 图1所示为一典型中央空调机组系统图，主要由制冷主机系统、冷冻水循环系统、冷却水循环系统、风机盘管系统、冷却水塔系统等组成：
一次泵变流量系统的设计 郝庆1) 张子平1) 穆丽慧2) 1)(河北工程大学) 2)(海南元正建筑设计咨询有限责任公司天津分公司) 摘 要 一次泵变流量V PF(variable primary flow)系统是中央空调系统的最新布置形式,与一二次泵系统相比在初投资和运行费用上更具有优势。目前国内一些采用一次泵变流量系统的工程在运行中出现许多问题,本文从制冷机组的选择、旁通流量的设计、机组的启停控制、泵和机组的布置方式、一次泵变流量控制方式的选择、机房外的布置6个方面说明V PF的设计要点。 关键词 V PF 设计 一二次泵系统 大流量小温差 The design of variable primary flow system H ao Qing1) Zhang Ziping1) M u Lihui2) 1)(Hebei Eng ineering University) 2)(H ainan Yuanzheng Architectural Design&Consultation Co.,Ltd.) ABSTRACT Variable primary flow system is the new est system of center air conditioning sys tems,which has larg e advantages in first cost and operational cost than primary/secondary sys tems.M any domestic eng ineering applying VPF ex ists many questions.The key of VPF design is advised from six sides of chiller selection,bypass flow design,chiller sequencing,pump and chiller configuration,VPF control modes selection and configuration outside plant. KEY WORDS VPF;design;primary/secondary systems;low temperature difference and high flow 中央空调系统是根据最大冷/热负荷设计的。由于冷/热负荷受气候等因素影响经常变化,使中央空调系统大多数时间在部分负荷工况下运行,同时由于风机盘管除污器未及时清理,风机盘管选型不合适,风机盘管内空气的分布不均匀,末端使用的三通阀、管网的布置不合理等原因,使中央空调2个水系统绝大多数时间在大流量小温差下运行,造成系统运行费用的增加[1]。因此提高中央空调水系统的供/回水温差,降低空调运行成本,受到越来越多的关注。随着空调机组自动控制技术的发展,空调机组蒸发器和冷凝器的流量已经允许在一定范围内变化,一般为设计流量的30%~130%,这使得水泵变流量运行成为可能。中央空调水系统形式经历了一二次泵系统(一次泵定速,二次泵定速),一二次泵系统(一次泵定速,二次泵变速),移除了自力式流量控制阀,一次泵变流量系统,压差变送器代替流量表,独立压力流量控制阀的使用,风机盘管控制阀的发展(控制水泵频率的压差传送器从供回水干管上移到最不利环路上和将压力独立控制阀安装在风机盘管上),热回收机组8个发展阶段[1]。一次泵变流量系统作为中央空调水系统的最新布置方式,更好地解决了一二次泵系统出现的问题,特别在初投资、运行费用方面具有突出优势[2]。国内很多工程都采用了一次泵变流量系统,但出现了系统运行不稳定、末端过冷或者过热、压差旁通控制阀长期关闭、变频器频率变化范围过小等现象。 1 一二次泵系统存在的问题 1)所有的一二次泵系统在一次网和二次网的管接处都有一个汇合点,如图1上O点。当二次 第7卷 第6期 2007年12月 制冷与空调 REFRI GERA T ION AN D AIR-CON DIT I ON ING 47 51 收稿日期:2006 09 01 通讯作者:郝庆,Email:haoqing8866@https://www.doczj.com/doc/7d18492590.html,
东北大学秦皇岛分校控制工程学院《过程控制系统》课程设计 设计题目：智能化流量控制系统设计 学生： 专业： 班级学号： 指导教师： 设计时间：2013.7. 1-2013.7.6
目录 一. 设计任务 (3) 二．前言 (3) 四．系统硬件设计 (5) 4.1 设备的选型 (5) 4.1.1 控制器的选型 (5) 4.1.2变频器的选型 (6) 4.1.3流量传感器变送器的选型 (6) 4.2 硬件电路 (7) 五．软件设计 (8) 5.1 控制规律的选择 (8) 5.2 MATLAB 仿真 (8) 5.2.1 传递函数的确定 (8) 5.2.2 采用数字PID控制的系统框图 (9) 5.2.3 基于临界比例度法的PID参数整定 (9) 5.3程序编写 (12) 六．结束语 (16) 七．参考文献 (17) 附页.Matlab 仿真程序及原始图表 (17)
一.设计任务 1、系统构成：系统主要由流量传感器，PLC控制系统、对象、执行器（查找资料自己选择） 等组成。传感器、对象、控制器、执行器可查找资料自行选择，控制器选择PLC为控制器。PLC类型自选。 2、写出流量测量与控制过程，绘制流量控制系统组成框图。 3、系统硬件电路设计自选。 4、编制流量测量控制程序：软件采用模块化程序结构设计，由流量采集程序、流量校准程序、流量控制程序等部分组成 二．前言 本课程设计来源于工业工程中对于流量的监测和控制过程，其目的是利用PLC来实现过程自动控制。目前，PLC使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制，应用领域极为广泛，涉及到所有与自动检测、自动化控制有关的工业及民用领域。PLC 通过模拟量I/O模块和A/D、D/A模块实现模拟量与数字量之间的转换，并对模拟量进行闭环控制。 三．系统控制方案设计 图3.1 控制系统工艺流程图
随着设计水平及机械加工水平的进步，冷水机组的效率越来越。这使得冷水机房的能耗结构发生了较大的变化。水泵的能耗比例已经成为一个比较重要部分，所以如何在水泵的节能措施上去的取得进展已成为一项重要课题。 通常来说，空调系统是按照满负荷设计的，当负荷变化时，虽然冷水机组可以根据负荷调节相应的冷量输出，但是常规冷水系统在在冷水机组的蒸发器侧的流量配置是固定的，定流量的冷冻水泵能耗没有跟随主机的部分负荷运行而变化水量。也没跟着冷水机组减载。近年来在电子及自控技术的辅助下，冷水机组的制造技术得到有效提高，尤其是机组对负荷变化的响应时间大大缩短。先进的冷水机组可以在极大的范围内变流量运行；同时，与通过供水温度来控制机组负荷一样，变蒸发侧水流量控制机组负荷运行，同样能够保证出水温度在允许的偏差范围内正常运行。因此，当负荷变化时，可以使冷水机组的蒸发器侧流量随用户的需求而变化，从而节约蒸发器侧水泵的能耗，同时可使用流量保护措施使机组在流量允许的范围内运行。 在管路系统固定不变的前提下，变频水泵的效率特性和水系统的阻力特性接近，理论上水泵的能耗与流量成3次方的关系，系统的阻力随着部分负荷时流量的下降而下降[(水量1/水量2)2=水阻1/水阻2]。如果蒸发侧的流量允许随着负荷的变化而变化，那么蒸发侧的水泵就无需全年保持夏季设计日的满载流量，在部分负荷运行时段，水泵如冷水机组一样，部分负荷时流量减小，与此同时水泵的能耗大幅降低从而达到节能的目的。 目前，较通行的水系统设计通常有两种方式：1.一次泵定流量系统2.二次泵变流量系统。相对于这两 一次泵变流量系统中选择可变流量运行的冷水机组，当机组运行时，蒸发器的供回水温差基本恒定，蒸发侧流量随负荷侧流量的变化而改变，从而达到“按需供应”，并使得降低水泵在部分负荷时的供水量成为可能，最终降低系统运行能耗。末端冷量由冷冻水量调配，冷水机组生产的冷量由流经蒸发器的水流量和相对固定的温差决定。其系统形式类似于一次泵定流量系统，增加了一套自控系统，同时定流量水泵变
目录 摘要 0 双闭环流量比值控制系统设计 (1) 1、双闭环比值控制系统的原理与结构组成 (1) 2、课程设计使用的设备 (1) 3、比值系数的计算 (2) 4、设备投运步骤以及实验曲线结果 (2) 5、总结 (6) 6、参考文献 (6)
摘要 在许多生产过程中，工艺上常常要求两种或者两种以上的物料保持一定的比例关系。一旦比例失调，会影响生产的正常进行，造成产量下降，质量降低，能源浪费，环境污染，甚至造成安全事故。 这种自动保持两个或多个参数间比例关系的控制系统就是比值控制所要完成的任务。因此比值控制系统就是用于实现两个或两个以上物料保持一定比例关系的控制系统。需要保持一定比例关系的两种物料中，总有一种起主导作用的物料，称这种物料为主物料，另一种物料在控制过程中跟随主物料的变化而成比例的变化，这种无物料成为从物料。由于主，从物料均为流量参数，又分别成为主物料流量和从物料流量，通常，主物料流量用Q1表示，从物料流量用Q2表示，工艺上要求两物料的比值为K，即K=Q2/Q1.在比值控制精度要求较高而主物料Q1又允许控制的场合，很自然就想到对主物料也进行定值控制，这就形成了双闭环比值系统。在双闭环比值系统中，当主物料Q1受到干扰发生波动时，主物料回路对其进行定值控制，使从物料始终稳定在设定值附近，因此主物料回路是一个定值控制系统，而从物料回路是一个随动控制系统，主物料发生变化时，通过比值器的输出，使从物料回路控制器的设定值也发生变化，从而使从物料随着主物料的变化而成比例的变化。当从物料Q2受到干扰时，和单闭环控制系统一样，经过从物料回路的调节，使从物料稳定在比值器输出值上。双闭环比值控制系统由于实现了主物料Q1的定值控制，克服了干扰的影响，使主物料Q1变化平稳。当然与之成比例的从物料Q2变化也将比较平稳。根据双闭环比值控制系统的优点，它常用在主物料干扰比较频繁的场合，工艺上经常需要升降负荷的场合以及工艺上不允许负荷有较大波动的场合。本实验通过了解双闭环比值控制系统的原理与结构组成，进行双闭环流量比值控制系统设计（包括仪表选型）以及进行比值系数的计算，最后基于WinCC进行监控界面设计，给出不同参数下的响应曲线，根据扰动作用时，记录系统输出的响应曲线。
循环水泵操作规程 1、 性能参数： 水泵型号：KQSN450-N13/502(T) 扬程：60m 流量：2430 m 3/h 电机功率：560KW 转速：1480 r.p.m 电机电压：10000v 额定电流：39.91A 冷却塔：NBTL-3000型 冷却水量：2500 m 3/h 冷却水最大温差：10℃ 冷却塔风机：P=160KW U=380V 重力无阀过滤器流量：150 m 3/h ２、 启动水泵前的准备工作确认：确认水泵检修安装完毕，水泵与电机的 对中已经调教完毕，联轴器防护罩安装就位，地脚螺栓紧固，测量元件投入正常使用，各法兰连接处无漏水现象，水泵机体和电机周围杂物清理干净，积水坑无杂物，污水泵能够连续运行正常；循环水系统正常生产时三台水泵为两用一备，供两套制氧机的循环冷却水，如果只运行一套制氧机，启动一台水泵就可以满足生产需要，为了保证ASU 安全稳定运行，按以下规程去操作。 ３、 水泵启动前的准备的工作： （1）、确认水池水位的高度满足循环水泵启动要求，确认水泵入口阀 V8461A/B/C 打开，对水泵壳体排放阀进行排气，直到有水流出、没有气泡为止。 （2）、对水泵进行盘车，应转动灵活，无卡阻现象 。 （3）、通知电工对水泵的出口电动阀门做空投试验，运行操作工到现场确 认，检验阀门的工作性能，包含手动和自动两种状态。将电动出口阀转换为手动状态，开度分别为15%、25%、50%、75%、90%，观察该阀是否灵敏好用，如有问题，找相关专业人员及时处理 ；并将该阀门处于手动状态 。 4、 水泵的启动 ：
循环水泵操作规程 （1）、缓慢打开没有投入使用的玻璃钢冷却塔上水阀门，将水导入玻璃钢 冷却塔，这时水压会有一定的下降，根据压力下降情况 调节该阀门的开度,上水总管压力PI9001不能低于230 KPa. （2）、通知电工送电。 （3）、联系值班长，听从班长指令可以启动。 （4）、观察水泵的电流、检测电机和水泵轴承的温度、并听运转音是否 正常。 （5）、观察水压上升情况，及时调整水压，打开需要循环水设备 冷却器 上、回阀门，并与水泵的出口电动阀配合调节，保证水压PI9001不得高于450 KPa ，水压过高将导致冷却塔喷头损坏。 （6）、根据水温变化情况，当 上水温度高于30℃，启动轴流风机。 5、水泵停止操作：接到班长停止或倒换水泵通知后，确认运行水泵的流 量、压力能否满足现在运行设备循环冷却水的要求。 （1）、DCS 控制室中，由工艺工程师、仪电人员对运行设备的循环水流量 和压力解除停车联锁,目前空压机的水压停车联锁为80KPa 。 （2）、关小预停止水泵的出口电动阀，适当关小不需要循环水设备冷却器 上、回阀门，调节循环水压力，保证水压PI9001不得高于400 KPa 。 （3）、停止水泵运行，注意观察水压PI9001不能低于250 KPa 。 （4）、观察水压是否有变化，如果发现水泵倒转，立即关闭入口阀门。 （5）、关闭循环水去玻璃钢凉水塔上水阀门，保证水压PI9001在正常的工 作压力330 KPa 。 （6）、停止玻璃钢凉水塔的风机。 （7）、调节水压满足运行设备要求。 6、凉水塔风机的启动： 启动前的准备工作： 检查齿轮油箱油位满足启动要求，仪表测量轴温和轴振动已经投入，可以正常使用，确认风机的叶片没有异物缠绕，联轴杆周围无杂物，可以启动。 启动： （1）通知电工送电，现场运行工到凉水塔风机的操作柜旁进行就地启动。 （2）再次确认玻璃钢冷却塔风机罩内没有人员。 （3）将开关按扭旋转到运行状态，确认风机启动，检查声音和震动是否正常。
《单闭环管道流量比值控制系统》 过程控制系统课程设计说明书 专业班级： 11级自动化1班 姓名：孙勇李自强周程鲍凯 学号：080311009 080311022 080311035 080311047 指导教师：陈世军 设计时间: 2014年6月11日 物理与电气工程学院 2014年 6 月 11 日
摘要 在现代工业生产过程中，工艺上常需要两种或两种以上的物料流量保持一定的比例关系，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。实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常以保持两种或几种物料的流量为一定比例关系的系统，称之为流 量比值控制系统，这次课程设计的内容就是流量比值过程控制系统。 流量测量是比值控制的基础。各种流量计都有一定的适用范围（一般正常流量选在满量程的70%左右），必须正确选择使用。在工程上，具体实施比值控制时，通常有比值器、乘法器或除法器等单元仪表可供选择，相当方便。若采用计算机控制来实现，只要进行乘法或除法运算即可，我们这次就主要使用计算机及组态王软件进行设计。 关键词：组态王；流量；比值控制系统
目录 1、引言 (1) 1.1主要内容 (1) 1.2任务要求 (1) 2、设计方案 (2) 2.1设计原理 (2) 2.2系统原理图 (2) 2.3 MATLAB仿真调试 (3) 3、硬件设计 (4) 3.1使用仪器 (4) 4、软件设计 (7) 4.1 PLC程序 (7) 4.2 MCGS系统组态设计 (11) 4.2.1组态图 (11) 4.2.2静态画面 (12) 4.2.3数字字典 (14) 4.2.4系统应用程序 (16) 4.2.5动画连接 (17) 5、课程设计总结 (17) 6、参考文献 (18)
循环水泵的变频控制方案在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。 由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间每天不超过10-20小时。 经验证明，在中央空调的循环系统(冷却泵和冷冻泵)中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。 二、节能原理 由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低水泵、风机的转速就，水泵、风机的功率可以下降得更多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P 为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。 三、节能方案 1、整体说明 我公司中央空调系统目前有2台11KW循环泵。我们可对循环泵进行节能改造。
一次泵冷水变流量系统设计及控制策略 摘要一次泵变流量系统与一次泵定流量/二次泵变流量系统相比具有初投资小、节省制冷机房占地面积和降低运行费用等优点。本文阐述了一次泵变流量系统在工程应用时在设计上应注意的问题以及应采取的相关控制策略。 关键词一次泵冷水变流量系统设计控制策略
0 引言 随着经济的发展和人们生活水平的提高，空调能耗在生产和生活总能耗的比重越来越大，目前国内空调能耗占居民建筑能耗的25%~35%，占公共建筑能耗的30%~45%。空调系统年能耗中冷水机组的能耗约占33%，水泵能耗约占22%，冷却塔能耗约占2%，风机能耗约占43%，尽管水泵功率较小，但水泵能耗却占到制冷机房能耗的2/3[1]。可见，如果水系统采用节能技术，具有很大的节能空间。空调水系统的发展经历了定流量，一次泵定流量/二次变流量，随着制冷机组控制技术的发展，近年来一次泵变流量系统也不断得到应用。目前离心机蒸发器最小冷水流量可降到设计流量的30%左右[2]，螺杆机蒸发器最小冷水流量可降到设计流量的40%左右[3]，蒸发器最小允许水流量与冷水机组品牌有关，在工程应用中须向产品制造厂家进行详细咨询。在一定范围内改变蒸发器水流量，不会对冷水机组的效率及稳定性产生影响，这为一次泵变流量系统的工程应用提供的技术保障，但是要充分发挥一次泵变流量系统减少初投资及节能潜力，在实际应用中应如何进行系统设计，怎样进行系统控制，是暖通设计师值得关注的问题。 1 冷水变流量系统常用类型 “变流量系统”是指在水路系统的空调末端使用二通调节阀的系统，是与水路系统末端使用三通调节阀或不使用调节阀的“定流量系统”相对而言的。所谓“变流量”与“定流量”均是指输送冷水的水路系统的流量是变化的。变流量系统根据其系统构成形式不同，又可分为“相对的变流量系统”，即冷量制备环路是定流量，而冷量输送环路是变流量（如一次泵定流量/二次泵变流量系统（图1）、传统的一次泵变流量系统（图2））；和“真正的变流量系统”，即冷水机组蒸发器变流量系统（如一次泵变流量系统（图3））。 图1 一次泵定流量/二次泵变流量系统 一次泵定流量/二次泵变流量系统利用旁通管将冷量制备环路和冷量输配环路在水力上分离开来，因此这里的旁通管除了具有旁通流量使冷量制备环路保持定流量运行的作用外，另外还有“解耦”的作用，防止一次泵和二次泵串联运行。这种系统型式有时会在旁通管上设一个止回阀，以防止回水通过旁通管回流到供水端与冷水机组的出水混合而升高系统供水
过程控制系统 课程设计 设计题目：基于单片机的流量控制系统设计 学生姓名： 专业：测控技术与仪器 班级学号： 指导教师 设计时间：2010.6.28-2008.7.11
《过程控制系统》课程设计任务书 专业测控技术与仪器班级姓名 设计题目：基于单片机的流量控制系统设计 一、设计实验条件 过程控制系统实验室实验系统 二、设计任务 1、设计电磁流量计为流量传感器，单片机为核心流量控制系统。系统主要由水泵、水泵电机、流量传感器、电动阀门、阀门电机、单片机控制系统等组成。 2、写出流量控制过程，绘制控制系统组成框图 3、利用单片机对流量进行控制 （1）系统硬件电路设计 单片机采用89S52；设计键盘及显示电路，电机控制电路（可控硅，光电耦合器）。（2）编制流量控制程序 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 四、设计时间与设计时间安排 1、设计时间： 2 周 2、设计时间安排： 熟悉实验设备、实验、收集资料：4天 设计计算、绘制技术图纸：4天 编写课程设计说明书：5天 答辩：1天
一，流量控制系统设计意义 工业生产中过程控制是流量测量与仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起统称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。流量的检测和控制在化工、能源电力、冶金、石油等领域应用广泛。【1】 在天然气工业蓬勃发展的现在，天然气的计量引起了人们的特别关注，因为在天然气的采集、处理、储存、运输和分配过程中，需要数以百万计的流量计，其中有些流量计涉及到的结算金额数字巨大，对测量和控制准确度和可靠性要求特别高。此外，在环境保护领域，流量测量仪表也扮演着重要角色。人们为了控制大气污染，必须对污染大气的烟气以及其他温室气体排放量进行监测；废液和污水的排放，使地表水源和地下水源受到污染，人们必须对废液和污水进行处理，对排放量进行控制。于是数以百万计的烟气排放点和污水排放口都成了流量测量对象。同时在科学试验领域，需要大量的流量控制系统进行仿真与试验。流量计在现代农业、水利建设、生物工程、管道输送、航天航空、军事领域等也都有广泛的应用。 二，系统方案 1、方案整体思路 液体流量控制通常采用电动调节阀实现，近年来，电动调节阀的结构和控制方式发生了很大的变化，随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，使采用全控制的开关功率元件进行脉宽调制（pulse width modulation ,简称PWM）控制方式得到了广泛的应用。这种控制方式很容易在单片机中实现，从而为电动调节阀的控制数字化提供了基础。将偏差的比例（proportion）、积分（integral）、微分（differential）通过线性组合构成数字控制量，构成数字PID控制器，它具有非常强的灵活性，可以根据试验和经验在线调整参数，因此可以得到更好的控制性能。 本系统采用C51系列的89S52单片机为核心，通过设置89S52单片机的定时器产生脉宽可调的PWM波【2】，对阀门电机的输入电压进行调制，实现阀门开度的变化，进而实现了对液体流量的控制。单片机通过电磁流量计采集实际流量信号，根据该信号对其内部采用数字PID算法对PWM变量的值进行修改，从而达到对流量的闭环精确控制。 2、实现流程 流量控制系统是一个过程控制系统，在设计的过程中，必须明确它的组成部分。过程控制系统的组成部分有：控制器、执行器、被控对象和测量变送单元，其框图如图1所示。 图1 流量过程控制组成框图
空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制 【摘要】文章简单介绍了一次泵变流量系统，对一次泵变流量系统的能耗做出了分析，提出了空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制方法。 【关键词】：空调；冷冻水系统；节能 引言 建筑物中央空调系统的冷冻水一次泵，传统上都采用固定转速水泵。空调水的变一次流量控制系统(VPF：Variable-Primary-Flow，也称为：冷冻水一次泵变频调速控制系统)是近年才开始出现的先进控制方案。配置变频调速冷冻水泵，可以对冷冻水流量进行调节，达到精细化控制的目标。虽然在负荷侧都是变水量控制，但变频调速的一次侧控制和传统固定转速的一次泵系统不同，它比传统方式控制要求高得多。要求楼宇自控系统的工程服务者设计合理的变一次流量控制解决方案，提供满足要求的控制功能。本文结合某大型建筑的变一次流量控制工程方案，对这种解决方案进行讨论。 1一次泵变流量系统的特点 一次泵变流量系统(VPF)的定义概述如下，当末端空调负荷变化时，电动二通阀调节开度，改变冷冻水量，此时采用一定的控制措施，变频水泵和冷冻机组的水流量都随负荷的改变而改变，在旁通管上增设了旁通控制阀，以维持运行冷冻机的最小流量，如下图所示。 图1 和二次泵变流量系统相比，最显著的一个特点是少了一组定速泵。另外在旁通管上多了一个控制阀，当系统水量小于单台冷冻机最小允许流量时，旁通阎打开，旁通一部分水量使冷冻机运行在最小允许流量之上。最小流量由流量计或压差传感器测得。系统末端仍然安装二通调节阀，水泵的转速由系统最远端压差的变化控制或供回水温差控制。冷冻机和水泵的台数不必一一对应，它们的台数变化和启停也分别独立控制。VPF系统可以改变整个系统中的循环水量，既包括流经蒸发器的冷冻水流量，和冷却盘管中的冷冻水流量。VPF不仅仅节省了二次泵变流量系统中低效率的一次定流速泵，而且省去了管线，接头及其工程费用，电力设备等，机房空间的需求也随之降低，这些都可观的节省初投资。它较之二次泵系统不但初投资小，而且能减少水泵的运行能耗。 2一次泵变流量系统的节能分析
一次泵变流量水系统控制策略的研究 随着我国经济的高速发展,建筑能耗占社会总能耗的比例越来越大,已由2007年的24.5%增加到2012年的32%,而大型公共建筑能耗占建筑总能耗的22%,中央空调系统的耗电量占大型公共建筑总耗电量的50~60%,中央空调系统必将成为建筑节能的重点。作为目前最有效的节能措施之一,中央空调一次泵变流量水系统的研究和应用逐渐受到人们的重视。但是在实际运行过程中,变频水泵往往不能按照设计要求进行变频,达不到理想的节能效果。 本文针对一次泵变流量水系统的控制方式及控制策略进行研究,主要包括以下内容:本文阐述了一次泵变流量水系统的一些基本理论和常用的控制方式,提出了一次泵变流量水系统设计及应用中的几个关键技术问题。对一次泵变流量水系统在不同控制方式下的水力工况进行了比较分析,探讨了不同控制方式的适用条件及节能效果。几种控制方式节能效果为:定温差>变压差控制>定末端压差>定干管压差。 另外针对目前实际工程中存在的问题进行了分析,为设计人员提供参考。然后以重庆某办公楼为研究对象,对其地源热泵机组及冷冻水泵进行测试。通过数据分析,发现水系统存在“大流量小温差”的问题,且冷冻水泵也没有按照设计进行变流量运行。 造成此问题的主要原因为其控制策略没有起到实际的调节作用。接着根据水系统测试的分析情况,对该办公楼的控制策略提出了两点改进建议:针对采用的定末端压差控制法提出了阀位控制加温度控制的改进建议,通过对控制原理的详细分析指出该控制法具有节能效果好且控制稳定等优点,并给出了具体的调节策略,针对办公楼末端风机盘管过多的问题提出了等效阀门开度的计算方法并以
3．1 流量部分硬件构成与工作原理 本系统主要由水泵、流量传感器、电动阀门和MCS-51单片机控制系统以及液体管线和控制线、监视线等组成。 系统结构框图如下所示： 图3.1 系统结构框图 流量是指单位时间内通过管道某一截面的物料数量。本控制系统的任务是对通过某一管道截面的物料数量即降粘剂流量进行控制。本系统采用单片机控制，通过流量计采集流量信息，传给单片机。单片机通过预先设定值和系统软件进行分析，发出相应的控制信号，驱动调节阀动作，从而确定降粘剂的配比与耗量，实现生产过程自动化。 系统的工作原理是流量传感器采集到流量信息，通过变换器，转化为电信号，AD转换器将模拟电信号转化为离散信号，传给单片机。单片机软件系统根据事先的设定值对采集的信息进行处理，输出离散的控制信号。DA转换器将离散的控制信号转化为模拟电量。通过模拟电量来控制阀门的动作，从而调节流量，实现流量的精确控制。 系统硬件结构图如下图所示：
图3.2 硬件框图 3．2 软件总体结构设计 该控制系统的程序主要分为三部分：主程序、流量控制程序和各种中断子程序。主程序完成系统的地址分配、系统初始化和各子程序的调用。流量控制程序通过PID控制算法，实现系统的数字化控制。各子程序完成相应的各功能。 软件设计是本控制系统设计的核心，在完成了系统硬件的搭接之后，剩下来的主要任务接是系统软件的设计。该控制系统的软件设计可以分为三部分：一、主程序部分。该部分完成存储器分区、数据定义和系统的初始化等，以及调用各个子程序，完成主要的控制功能；二、流量控制程序。通过PID控制算法，编写出相应的流量控制子程序，实现对流量的控制，达到预期的控制要求； 三、各子程序。各个子程序完成具体的实现方法，主要包括：设定值输入、数 定时器中断、采样中断等。由此我码管显示、步进电机控制、AD转换中断、T 们可以得出系统的总体设计框图，如下图所示。 软件流程图如下：
一次泵变流量系统（VPF ） 1、 控制方式 冰机控制 负荷测定：蒸发器的流量和温差 冷量调节： 与活塞机组的介跃调节不一样，离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制 压缩机的运行状态，最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小，可调节 制冷剂循环流量，控制蒸发温度，调节制冷量，最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。 这种调节可实现无级连续调节，可精确调节到负荷要求，精密控制出水温度。模糊逻辑根 据温度误差（与设定值的偏差）和变化速度求出所需的加载/卸载量，从而将冷水温度控 制在设定的范围内。导叶电机根据4?20mA 的电流输入信号，每％地增加或减小导叶的 开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性，实现无级调节。加载时，导叶开 启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在土C 以内。 见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容 量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时，会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “一-”代表系统控制 “一-”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图 3所示，系统控制和实施控制操 作 后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小 来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程，在电流限制的同时导叶由小逐渐开大，冷水温度不断 下降，达到制冷的目的。当机组达到负荷后，出水温度已达到或低于设定点的温度，这时进 行卸载过程,导叶逐渐关小，出水温度基本维持不变，电流逐渐减小，最终维持在部分负荷 运行。如果负荷过低，使机组导叶关小到某一值时，排气温度达到保护限，控制导叶不能继 续关小（或导叶已关到最小），则导叶维持该状态运行，出水温度将进一步下降，当下降到 低于出水温度设定点3C 以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运 行模式控制。 冰机加减机： 加机（4种方式？）： 1?冷冻水系统供水温度T si 高于系统设定温度T ss 并持续一段时间 2?压缩机运行电流百分比（适用于出水温度精度要求高的场合，需要注意机组出力和运 行电流不符合的情况） 3?计算负载 4.如运转中主机已达最大流量，则须加开一台主机 （发生机率不高）。 减机： * △ T 3.系统流量 加减机逻辑：冷冻站管理器将监测供回水总管的温度，同时监测冷机的负荷。 当水系统的计算冷负荷达到运行冷机额定制冷量的 80%（可调），并持续 20 分钟（可 调），则冷冻站管理器将增开站房内下一个可用的运行时间最短的制冷单元。 当水系统的冷负荷低于运行冷机的总名义额定制冷量的 20%，并持续 20 分钟（可调）， 1.依压缩机电流百分比（％没定 %RLA 运行机组）） 运行机组台数 1
流量比值控制系统的设计 1引言 在生产过程中，凡是将两种或两种以上的物料量自动地保持一定比例关系的控制系统，就称为比值控制系统。在化工行业中，流量控制是非常重要的。本文主要介绍了一种流量比值控制系统，经实验和实践运行，证明该系统具有结构简单、稳态误差小、控制精度高等优点。 2工作原理 比值控制有开环比值控制、单闭环比值控制和双闭环比值控制三种类型。开环比值控制是最简单的控制方案。单闭环比值控制系统是为了克服开环比值控制方案的缺点而设计的，这种方案的不足之处是主流量没有构成闭环控制。本系统采样双闭环比值控制方案。 图1kcl-h2so4双闭环流量比值控制系统原理图 由图1所示，第一个闭环控制系统是主流量氯化钾本身构成的流量闭环控制系统，当设置确定后，通过闭环调节作用，消除扰动的影响，使氯化钾的流量稳定在设定值上，主流量闭环控制系统属于恒值控制系统。第二个闭环控制系统是副流量硫酸闭环控制系统，其输入量是经过检测与变送后的氯化钾流量信号q1与比值系数k1的乘积。硫酸副流量闭环控制系统由副控制器1、硫酸泵变频器、硫酸泵以及检测点2/变送器2等组成。副流量闭环控制系统属于跟随系统。 3流量比值控制系统设计 3.1 流量比值控制系统构成 氯化钾与硫酸流量比值控制系统是由三菱fx2nc系列plc、耐腐蚀泵、西门子mm440变频器、计量螺旋、电磁流量计等组成。流量比值控制系统方框图如图2所示。 图2流量比值控制系统方框图 （1）三菱fx2nc系列plc。fx2nc系列plc具有很高的性能体积比和通信功能，可以安装到比标准的plc小很多的空间内。i/o型连接器可以降低接线成本，节约接线时间。i/o 点数可以扩展到256点，最多可以连接4个特殊功能模块。 （2）耐腐蚀泵。硫酸属于腐蚀性介质，输送泵必须采用耐腐蚀泵。本系统采用ihf 6550-160型氟塑料离心泵，泵进口直径65mm；出口直径50mm；叶轮名义直径160mm；转速2900r/nin，流量25m3/h；扬程32m；电机功率5.5kw。硫酸泵采用变频调速。对于泵类设备，应选用水泵类专用变频器。ihf6550-160型氟塑料离心泵的驱动电机功率为5.5kw,选用西门子公司mm430型水泵专用变频器，该变频器带内置a级滤波器。