化工自动化及仪表,2000,27(4):47～49检测与控制装置ControlandInstrumentsinChemicalIndustry氟化炉温度控制系统改进及应用刘渊,张卫(兰州五零四厂,兰州730065)摘要:针对氟化炉原温度控制系统存在的问题,应用远红外加热技术和智能仪表UP550,并采用间断PID控制,对原温度控制系统加以全面改进,取得了良好的效果。简述了实现和应用过程。关键词:氟化炉温度;控制系统;加热功率;间断PID中图分类号:TP274+.52;TK311文献标识码:B文章编号:100023932(2000)04200472031前言3.1加热方式氟化炉温度是我厂化工生产过程控制中最关普通电炉加热,其传热方式为对流传热,热损键的工艺参数。自我厂化工生产几十年以来,虽耗大,加热速度慢,且加热不均匀,易造成氟化炉然工艺及机械设备进行了多次改进,仪表也进行局部温度过高和过低现象。了由气动、电动Ⅱ型到电动Ⅲ型的更新换代。但3.2控制方式氟化炉温度,一直采用分区段普通电炉加热,二位二位式控制方式,控制质量差,温度变化范围式控制方式进行控制,其控制偏差为±20℃。因大,控制偏差达±20℃;可靠性低,由于二次仪表而能耗大,控制质量差,控制失灵频繁。为了降低输出继电器和中间继电器动作频繁,其触点易氧能耗,提高控制质量,消除控制失灵现象,延长氟化和磨损,造成控制失灵现象频繁,使氟化炉温度化炉连续运行周期和使用寿命,提高产品质量,降经常出现过高或过低,降低了产品质量和产量,加低生产成本,提高经济效益,1998年对氟化炉温速了氟化炉的炉壁腐蚀,缩短其使用寿命,严重度控制系统进行了改造。时,甚至烧穿炉壁,造成停车。2原控制系统简述4控制方案确定原氟化炉温度控制系统,根据工艺过程,物料4.1加热方式确定在氟化炉中不同的位置反应所需温度不同,故氟由于远红外加热技术,是以辐射传导热量,具化炉分区段利用普通电炉独立加热,其额定功率有热损耗小,热效率高,加热均匀,运行维护方便是由所在区段温度高低而确定的。功率调节采用等优点,在工业中得到广泛应用。因此,将氟化炉单向可控硅配设电压调整器进行手动调节。各区的加热方式由电炉加热改为远红外加热。段设有一个温度检测点,由热电偶温度计检测,检4.2控制方式确定测信号远传至控制室相对应二次仪表,显示温度氟化炉在运行过程中,通过加热器加热,使氟值和进行控制;控制方式为二位式控制。各区段化炉各区段温度达到工艺要求值,物料连续加入温度不同,与其对应二次仪表的控制设定值不同,炉中,进行氟化反应,释放热量,使炉温升高;释放通过检测信号与给定信号比较,二次仪表输出开热量大小是随氟化反应程度而变化,故不可控。关信号,经中间继电器转换,控制相应区段电炉电同时,各区段炉温由于耦合而相互影响,也是不可源通断,进行加热或停止加热,使该区段温度保持控。因此,只能通过控制加热器使炉温基本保持在一定范围内变化,同时,具有声光报警功能。对恒定。于重点反应区段温度控制系统设有超上限进行吹通过控制加热器调节氟化炉温度,实现方法压缩空气冷却控制和声光报警功能。3存在问题收稿日期:1999-12-10©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·化84·工自动化及仪表第27卷有两种,一种方法是控制加热器的加热电源通断UP550201/C3;该仪表输入输出多种信号,量程、单与否,使加热器进行加热或停止加热,达到温度基位可任意设定;控制功能丰富,既有PID控制连续本保持恒定的目的。另一种方法是调节加热器的信号输出,且具有防输出回授饱和功能,也有开关加热功率,改变加热功率大小,使氟化炉温度基本量(继电器和晶体管)输出,使用灵活;测量值显示保持恒定。前种方法通常采用二位式控制方式实器为5位7段红色发光二极管,字高20mm,便于现,而这种控制方式,正如前文中所述,在应用中操作人员远距离观测。记录仪表选用川仪四厂从存在诸多弊端,故不再采用。因此,选用第二种方日本横河公司引进的无纸记录仪,型号为VR206/法进行氟化炉温度调节。03,克服了有纸记录仪打印机构易磨损,记录墨水加热器加热功率在额定功率范围内连续可易干,消耗材料大,维护不方便等缺点。调,要求其控制信号是连续的。因而其基本调节(4)执行机构,选用双向可控硅,并配触发器,原理可确定为:某区段温度经一次仪表检测,检测触发器选用川仪十五厂的新型固态组件触发器,信号输入到控制器与控制器给定信号比较、运算输入信号4～20mADC,输出脉冲电压为3V。等输出控制信号,控制执行机构调节加热器加热5.2系统设计