AI-808調節(jié)器在液位自動化控制上的應用
| AI-808調節(jié)器在液位自動化控制上的應用 |
| 江西銅業(yè)公司永平銅礦 林玉清 熊國林 摘要：本文從應用的角度出發(fā)，介紹了國產AI-808人工智能調節(jié)器的性能、參數(shù)設置以及在液位檢測自動控制系統(tǒng)中的應用。 關鍵詞：自動控制 調節(jié)器 超聲波 |
| 前言 |
| 在江西銅業(yè)公司永平銅礦選礦廠尾礦原有四個砂泵池采用了液位自動控制，因控制系統(tǒng)中所用E27系列進口調節(jié)器價格昂貴，隨著調節(jié)器內部元件的逐漸老化，故障率明顯增加。采用國產儀表取代進口調節(jié)器已成為當務之急。2001年1月份，選礦廠經(jīng)過分析和比較，**在尾礦泵池液位控制上試用國產AI-808人工智能調節(jié)器，與VEGASON52K液位計、DFD-1000手操器和ZKJ-210執(zhí)行機構共同組成了二號泵站3#泵池液位自動控制系統(tǒng)，經(jīng)現(xiàn)場參數(shù)設置和系統(tǒng)參數(shù)調節(jié)整定，成功地實現(xiàn)了對泵池液位自動控制，取得了良好的效果。 |
| AI-808調節(jié)器簡介 |
| AI-808型調節(jié)器是國產較先進的儀表，內部采用了高性能的ASIC芯片和模塊化硬件設計，在輸入、輸出信號上均采用了數(shù)字校正技術，以消除穩(wěn)定性較差的可調電阻所帶來的誤差；通過自動調零技術的應用可長期使用而不會產生零點漂移，測量數(shù)字**穩(wěn)定；具有多種輸入、輸出規(guī)格和報警方式設置。不僅具備手動/自動無擾動切換操作功能，還具備手動自整定和顯示輸出值等，以及用作伺服放大器直接控制閥門位置的比例輸出，電源可在85-264VAC（50-60HZ）寬范圍內波動，在強干擾的環(huán)境下也能保證測量的精度和工作的穩(wěn)定性。 |
| 泵池液位自動控制與接線原理 |
| 泵池液位自動控制和接線原理分別如圖1、圖2所示 |
| AI-808調節(jié)器參數(shù)功能及設置說明 |
| AI-808調節(jié)器參數(shù)功能 |
| 正確設置AI-808調節(jié)器的控制參數(shù)是液位能否實現(xiàn)自動控制的關鍵，共有23個參數(shù)需要放置，8個現(xiàn)場參數(shù)需要定義，各參數(shù)代號、含義和設定值如表1所示 表1 AI-808調節(jié)器參數(shù)功能表 |
| 設置說明 |
| ① 上限報警值的設定根據(jù)泵池液位的控制要求而定，且需要考慮操作人員處理問題時間。 ② 下限報警值的設定是為了防止打空泵或空氣進入泵內，提前發(fā)出報警的信號。 ③ CTRL=5，表示AI-808調節(jié)器作為伺服放大器作用，儀表將測量值直接作為輸出值輸出。 ④ 輸入規(guī)格Sn=33，表示輸入為1-5VDC信號。 ⑤ OPI=5，表示無閥門反饋信號的位置比例輸出，由主輸出及報警1控制繼電器直接驅動ZKJ-210執(zhí)行機構正、反轉。 ⑥ ALP=15，表示上、下限報警均由AL2輸出，且在下顯示器交替顯示報警符號（**IAL，低LOAL），使操作人員能迅速了解儀表報警原因。 ⑦ RUN=1，表示儀表工作在自動狀態(tài) ⑧ 參數(shù)修改級別，LOC=1，表示可顯示查看現(xiàn)場參數(shù)，不允許修改，但允許設置給定值，通過參數(shù)鎖功能的設定，預防了無關人員亂動而影響儀表的正常運行。 ⑨ 當儀表的參數(shù)設置完畢后，大多數(shù)參數(shù)將不再需要現(xiàn)場工人進行設置，并且現(xiàn)場操作工對許多參數(shù)不理解，有可能產生誤操作而將參數(shù)更改成錯誤的數(shù)值，影響儀表的正常工作。故對操作工可以理解需要改動的參數(shù)通過EP1-EP8定義1-8個現(xiàn)場參數(shù)給操作工使用。 |
| 儀表的安裝與調試 |
| VEGASON52K超聲波液位計 |
| 首先將儀表進行上電檢查，根據(jù)泵池現(xiàn)場實際液位變化進行程序參數(shù)的設置，如所測介質的類型、量程、輸出方式等，并按技術要求作好安裝前的模擬調校，使液位的高低與輸出信號成線性相關變化。由于尾礦泵池屬開口容器，在制作探頭位架時，必須考慮到儀表與容器壁之間保持一定的距離，即要避開檢測的盲壓；且保持傳感器的中心軸線與介質表面垂直。同時，在超聲波傳感器的錐形發(fā)射角內不能有其他雜物件，以避免產生虛假回波而影響測量的準確度。 |
| DFD手操器與ZKJ-210執(zhí)行器的調試 |
| DFD-1000型電動操作器是采用“開關操作制”的原理進行手/自動的切換和操作的，當切換開關處于手動位置時，①、②輸入端分別與⑾、⑿輸出端開路，由操作開關控制⑾、⑿端是否得電，并根據(jù)位置反饋信號的大小來控制通電時間的長短；當切換開關處于自動位置時，①與⑾相通，②與⑿相通。而由AI-808調節(jié)器來控制執(zhí)行機構ZJK-210，從而達到AI-808調節(jié)器根據(jù)液位變化來控制ZKJ-210角行程，調節(jié)砂泵輸出功率，穩(wěn)定泵池液位。 在儀表按要求接好控制線后，對ZKJ-210執(zhí)行器的角行程與位置反饋信號的變化的一致性進行調校，通過粗調和電位器細調，使執(zhí)行器角行程零位的滿量程分別對應4-20m成線性變化輸出（在DFD表頭有指示），并用操作器手動操作進行試驗，同時檢查1XC和2XC行程限位開關是否達到規(guī)定技術限位要求。 |
| 系統(tǒng)調試 |
| 動態(tài)系統(tǒng)調試是實現(xiàn)液位自動控制重要的一步。首先檢查AI-808調節(jié)器能否通過中間繼電器實現(xiàn)手動控制調節(jié)，以及執(zhí)行器正、反轉控制方向的一致性，再檢查液位高低報警功能、行程控制開關限位和保護功能是否正常，液位的測量指示正確否？在完成手動聯(lián)動試驗后，將泵池液面通過手動控制穩(wěn)定在工藝要要求的區(qū)域范圍內變化，先把DFD-1000手操器投向自動控制，再將AI-808投入自動觀看自控系統(tǒng)能夠根據(jù)液位的動態(tài)變化進行相應的跟蹤調節(jié)，在此基礎上再啟動自整定功能，以獲得佳的系統(tǒng)控制參數(shù)。待自整定結束后，將系統(tǒng)控制參數(shù)記錄好，同時對參數(shù)進行必要的密碼鎖定。 |
| 效果 |
| 經(jīng)過2個多月的實際運行和跟蹤考核，液位自動控制完全達到規(guī)定的技術要求，且由于增設了低位報警功能，還能起到預防砂泵打空泵的作用。 |
| 結語 |
| 原泵池液位自控系統(tǒng)由于E27系列調節(jié)器設備的老化，控制環(huán)節(jié)多，不僅設備（進口）投資大（1臺調節(jié)器1.4萬元），且因采用了伺服放大器（價值1千元）驅動執(zhí)行機構，故障率比較高。而用國產AI-808調節(jié)器，投資成本僅2千元（含應用功能模塊），僅為進口調節(jié)器七分之一，還可以省去一臺伺服放大器，數(shù)字顯示直觀，操作簡便，備有高低報警輸出，提高了自動控制的功能和穩(wěn)定性。 |
| 推薦刊登《銅業(yè)工程》 |
