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基于PLC的調(diào)節(jié)閥控制器研究

1引言調(diào)節(jié)閥主要用于電站系統(tǒng)調(diào)節(jié)自動(dòng)化過(guò)程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)，通過(guò)應(yīng)用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)維護(hù)電站系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2調(diào)節(jié)閥簡(jiǎn)介2.1調(diào)節(jié)閥的概述及構(gòu)成調(diào)節(jié)閥又稱(chēng)
    1 引言
    調(diào)節(jié)閥主要用于電站系統(tǒng)調(diào)節(jié)自動(dòng)化過(guò)程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)，通過(guò)應(yīng)用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)維護(hù)電站系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
    2 調(diào)節(jié)閥簡(jiǎn)介
    2.1 調(diào)節(jié)閥的概述及構(gòu)成
    調(diào)節(jié)閥又稱(chēng)控制閥（ControlValve），它是過(guò)程控制系統(tǒng)中用動(dòng)力操作去改變流體流量的裝置。根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)介質(zhì)流量、壓力、溫度和液位的調(diào)節(jié)。
    調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成見(jiàn)圖1。執(zhí)行機(jī)構(gòu)起推動(dòng)的作用，閥起調(diào)節(jié)流量的作用。

圖1 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
    2.2 調(diào)節(jié)閥的工作原理
    根據(jù)流體力學(xué)可知，調(diào)節(jié)閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件。對(duì)不可壓縮流體，調(diào)節(jié)閥的流量
        （1）    
    式中，Q-流量；Kv-流量系數(shù)；△P-閥門(mén)前后壓差；V-閥門(mén)介質(zhì)比容；α-流量裕度系數(shù)。
    此公式用于在節(jié)流部位的雷諾數(shù)Re＞105，并且無(wú)閃蒸和閥門(mén)無(wú)過(guò)渡管接頭的情況，其中流量系數(shù)Kv值與閥門(mén)的流通能力和節(jié)流面積有關(guān)，不同的閥門(mén)對(duì)應(yīng)不同的Kv值。調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)控制閥門(mén)的開(kāi)或關(guān)，可以改變閥門(mén)的Kv值，從而改變被調(diào)介質(zhì)的流量。
    2.3 調(diào)節(jié)閥的流量特性
    調(diào)節(jié)閥的流量特性是指被調(diào)介質(zhì)流過(guò)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開(kāi)度之間的關(guān)系。
    調(diào)節(jié)閥流量特性包括理想流量特性和工作流量特性。理想流量特性是指在調(diào)節(jié)閥前后壓差固定不變情況下的流量特性有直線、等百分比、拋物線及快開(kāi)4種特性。
    在實(shí)際系統(tǒng)中，閥門(mén)兩側(cè)的壓力降并不是恒定的，使其發(fā)生變化的原因主要有兩個(gè)方面：①由于泵的特性，當(dāng)系統(tǒng)流量減少時(shí)由泵產(chǎn)生的系統(tǒng)壓力增加；②當(dāng)流量減少時(shí)，盤(pán)管上的阻力也減少，導(dǎo)致閥門(mén)壓力較大。因此調(diào)節(jié)閥前后的壓差通常是變化的，在這種情況下，調(diào)節(jié)閥相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度之間的關(guān)系，稱(chēng)為工作流量特性。