一种PID压头自动调节闭环控制系统的制作方法

本实用新型属于风机调节技术领域，涉及脱硫系统中增压风机进风量大小的风机调节技术，具体而言，本实用新型涉及一种PID压头自动调节闭环控制系统。

背景技术：

现在脱硫系统中，因需要改造原烟道，致使原引风机的压力不能够满足新的工况要求。大多脱硫系统中会增加一台增压风机，从而来满足新的工况要求。有些脱硫系统新增加的增压风机在风量上和电机功率上都特别大，若采用直接启动的方式会对电网造成严重冲击，并影响增压风机的使用寿命。在使用增压风机过程中，增压风机的前端烟道内的压力存在不稳定性，由于增压风机前端烟道内的压力不稳定，需要增压风机根据增压风机前端烟道的压力来调节增压风机转速来保证整体工况稳定。正常情况下，对增压风机前端烟道的压力往往根据使用者的常识进行判断，进而调整增压风机的频率实现增压风机转速的调整，来保证整个脱硫系统的稳定运行。

人为判断增压风机前端烟道的压力会浪费人力资源，并且还会存在人为判断不够准确的情况，如何实现准确调整增压风机前端烟道的压力以及如何进行系统化调整增压风机的频率成为当务之急。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种PID压头自动调节闭环控制系统，以至少解决现有技术中存在的增压风机前端烟道内的压力不稳定的技术问题，进一步解决现有技术中存在的增压风机的转速无法准确调整的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种PID压头自动调节闭环控制系统，其技术方案如下：

一种PID压头自动调节闭环控制系统，其包括烟道；引风机，安装在所述烟道上；增压风机，安装在所述烟道上并位于所述引风机的后端；压力变送器，安装在所述增压风机和所述引风机之间的烟道上，用于获得所述烟道的的压力信号并将压力信号转换为电流信号；DCS控制器，用于接收所述压力变送器的电流信号并将电流信号转换为频率信号；和变频器，安装在所述增压风机上，用于接收所述DCS控制器的频率信号并改变所述增压风机的频率，进而调整所述增压风机的转速。

如上述的PID压头自动调节闭环控制系统，进一步优选为：所述压力变送器安装在所述增压风机和所述引风机之间的直段烟道上。

如上述的PID压头自动调节闭环控制系统，进一步优选为：所述直段烟道位于所述增压风机的一侧。

如上述的PID压头自动调节闭环控制系统，进一步优选为：所述增压风机为轴流风机。

如上述的PID压头自动调节闭环控制系统，进一步优选为：所述压力变送器将压力信号转换为4～20mA电流信号。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

一、本实用新型提供的PID压头自动调节闭环控制系统可以根据压力变送器测得的压力信号转换为电流信号，再通过DCS控制器将电流信息转换为频率信号来控制增压风机的频率，进而控制增压风机的转速来稳定压头的压力波动，保证烟道内的压力保持在稳定值之内。

二、本实用新型的变频器拖动增压电机在启动过程中更平滑，对电网的冲击更小，能够延长增压风机的使用寿命。采用PID运算块的控制技术能够根据仪表反馈的数据实时调整增压电机的转速，使得整套系统运行在一个稳定的压力条件下。

三、本实用新型的实时性强，调节灵敏、技术成熟，在应用中能够替代操作人员手动调节。

四、本实用新型采用变频器可以同时替代增压风机的软启动器和调节型挡板门，使增压风机的拖动和风压调节合二为一，简化了控制流程。

五、本实用新型用DCS控制器实现PID控制，增加控制的实时性、准确性和灵活性，且能够对大量的类似设备进行系统性的控制。将PID应用在增压风机的调节，避免了因为人工操作失误造成的锅炉、烧结机等设备的停机。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的PID压头自动调节闭环控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例的PID压头自动调节闭环控制系统的结构框架示意图。

图中：1-压力变送器；2-DCS控制器；3-变频器；4-增压风机；5-设定值；6-压力反馈值；7-PID运算功能块；8-引风机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本实用新型一部分应用环境，而不是全部的应用环境。基于本实用新型中的应用环境，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型优选实施例的PID压头自动调节闭环控制系统主要包括烟道(未图示)；引风机8，安装在烟道上；增压风机4，安装在烟道上并位于引风机8的后端；压力变送器1，安装在增压风机4和引风机8之间的烟道上，用于获得烟道的的压力信号并将压力信号转换为电流信号；DCS控制器2，用于接收压力变送器1的电流信号并将电流信号转换为频率信号；和变频器3，安装在增压风机4上，用于接收变DCS控制器2的频率信号并改变增压风机4的频率，进而调整增压风机4的转速，通过调节增压风机4的转速来保证脱硫系统的整体工况稳定。

正常情况下，增压风机4会设有风机入口压力设定值，通过对变频器3频率控制来调整增压风机4的转速，实现增压风机4的入口压力保持在设定值的要求范围内，保证脱硫系统的工况稳定。

总而言之，本实用新型提供的PID压头自动调节闭环控制系统可以根据压力变送器1测得的压力信号来控制增压风机4的频率，进而控制增压风机4的转速来稳定压头的压力波动，保证烟道内的压力保持在设定值的要求范围之内。

为了能够准备获得位于引风机8和增压风机4之间烟道的压力，本实用新型的压力变送器1安装在增压风机4和引风机8之间的直段烟道上。优选为该直段烟道位于增压风机4的一侧。

为了能够有效实现增压，本实用新型的增压风机4为轴流风机。

在本实用新型中，压力变送器1将压力信号转换为4～20mA电流信号，经过DCS控制器2的A/D模拟量转数字量模块转换为DCS控制器2能够识别的数字量信号，再通过DCS控制器2内置的模拟量量程转换功能块将数字量转换为压力实际测量值即压力反馈值6。

如图2所示，对本实用新型的具体工作过程进行详细描述：

DCS控制器2内设有PID运算功能块7，在PID运算功能块7内可设置设定值5，PID运算功能块7根据DCS控制器2采集到的压力反馈值6和设定值5的对比，进行PID运算功能块7运算，当压力变送器1的压力反馈值6小于设定值5时，DCS控制器2降低输出信号的电流来减小变频器3的输出频率；当压力变送器1的压力反馈值6大于设定值5时，DCS控制器2增大输出信号的电流来增大变频器3的输出频率；通过上述的过程改变增压风机4的转速；压力变送器1实时的将烟道压力反馈值6传送给DCS控制器2的PID运算功能块7进行PID运算。DCS控制器2根据采集到的压力反馈值6和设定值5，通过PID运算功能块7进行分析运算实时的对变频器3发出指令，保证整个烟道内压力保持在一个设定值5附近。

在本实用新型中，DCS控制器2为现有的常规的DCS控制器，在DCS控制器2内的A/D模拟量转数字量模块、模拟量量程转换功能块和PID运算功能块7都属于常规设置。本实用新型的压头就是增压风机4的全风压。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

一、本实用新型提供的PID压头自动调节闭环控制系统可以根据压力变送器1测得的压力信号转换为电流信号，再通过DCS控制器2将电流信息转换为频率信号来控制增压风机4的频率，进而控制增压风机4的转速来稳定压头的压力波动，保证烟道内的压力保持在稳定值。

二、本实用新型的变频器3拖动增压电机4在启动过程中更平滑，对电网的冲击更小，能够延长增压风机4的使用寿命。采用PID运算功能块7的控制技术能够根据仪表反馈的数据实时调整增压电机4的转速，使得整套系统运行在一个稳定的压力条件下。

三、本实用新型的实时性强，调节灵敏、技术成熟，在应用中能够替代操作人员手动调节。

四、本实用新型采用变频器3可以同时替代增压风机4的软启动器和调节型挡板门，使增压风机4的拖动和风压调节合二为一，简化了控制流程。

五、本实用新型用DCS控制器2实现PID控制，增加控制的实时性、准确性和灵活性，且能够对大量的类似设备进行系统性的控制。将PID应用在增压风机4的调节，避免了因为人工操作失误造成的锅炉、烧结机等设备的停机。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。