控制系统的安装和调试

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1、第5章基础控制理论控制系统的安装和调试章节5.5蒸汽和冷凝水系统手册5.5.1443第5章基础控制理论控制系统的安装和调试章节5.5控制系统的安装和调试安装阀门在安装之前必须要确保阀门的尺寸、压力等级、材质和连接必须满足其所要安装的工况条件。所有知名的自动控制设备厂家都会为他们的设备提供正确的安装说明。同时也会提供设备安装的数据，以及所需的日常维护的说明。在很多情况下，厂家也会提供现场调试服务。有时，也会有周期性的售后服务。本节只涉及到在安装之前要考虑到的主要点。控制阀的上下游必须保持清洁无阻碍。如果阀门受到管道失真应

2、力，就会影响阀门的正确操作。必须要保证所有的法兰连接一致性，管道有足够的支撑。通常控制阀安装在水平管线上，阀门的主轴处于垂直面内。在使用之前，管道系统需要进行压力试验。通常压力试验时的压力高于正常工况下的压力。保证控制阀及其内部件的设计能承受这个测试压力。控制阀是关键设备，如果有垃圾或其他研磨杂质进入控制阀则容易造成损坏。因此在大多数情况下，为防止杂质进入控制阀，需要在控制阀管线上游安装过滤器。控制阀必须安装在容易接触到的地方，以方便日常维护，如更换填料和内部件。同时，在阀门的上游需要安装全通径的切断阀，以保证在进行维

3、护时将停机时间降到最短。如果设备在控制阀进行维护阶段仍需运行，这样就需要安装旁通。但是，安装在旁通管道上的阀门必须要质量可靠，是具有节流特性的阀芯或者具有正确Kvs值的另一个控制阀。正常情况下旁通的任何泄漏都会影响到控制系统的正确作用。在任何情况下都不推荐使用手动的旁通阀。控制阀安装时需要保证正确的安装方向，以确保正确的流动方向。通常在控制阀的阀体铸件上标有流动方向的箭头。阀门必须具备合适的流通能力，产生的压降在可以接受的范围内。在蒸汽系统中，在控制阀的上游需要安装汽水分离器和/或疏水点，如图5.5.1所示。这样可以防

4、止蒸汽携带冷凝水流过控制阀，缩短控制阀的使用寿命。这个疏水点对于处于关闭状态的阀门也很重要，如果没有布置冷凝水疏水点，当阀门打开时水锤会产生严重的后果。汽水分离器和过滤器能保证良好的蒸汽品质。控制器截止阀控制阀定位器汽水分离器高压蒸汽低压蒸汽过滤器(侧装)图5.5.1蒸汽气动减压站执行器/感应器同样，厂方会提供一些说明资料。执行器通常垂直安装在控制阀上，但有时电动执行器应用于高温介质如蒸汽时，会有不同的推荐安装方式。通常，执行器应该远离以下工况，如：过热，湿度高，腐蚀环境。这些工况容易引起某些组件的过早损坏，如膜片和电

5、子元件。制造商会提供其设备的推荐的最大使用环境温度。对于某些电动执行器，如果内部会产生冷凝，应该内置加热器。总之，在无法避免这些情况时，选用的执行器需要满足这些安装条件。执行器、定位器等的密封可以用国家电工标准的封装等级来衡量。封装等级表示盒体的防尘防水等级。如果有可能会被水冲淋，选择低防水等级的电动执行器是不可行的。为保证感应器能正确有效反应所测的实际值，应保证感应器完全正确浸没在测量液中。使用保护套可5.5.2蒸汽和冷凝水系统手册444第5章基础控制理论控制系统的安装和调试章节5.5以在检测或更换感应器时无需将管道

6、系统、容器或设备放空。但是，保护套会使反应时间滞后。在保护套内使用导热介质会减小滞后。电源线和信号线对于气动系统，压缩空气和气动信号管线必须干燥、无油、干净、无泄漏。将气动控制器置于阀门和执行器的附近可以减小由管线的容积和压损带来的滞后。通常，阀门、执行器和定位器或转换器会作为一个整体预先安装好整体出厂。如果没有预先安装好，需要将执行器安装在阀门上，定位器（对于气动控制）要安装在执行器上。要根据供货商的操作说明进行正确的安装，保证达到阀门的正确行程。电动和电气控制的电线通常，很多明显的“控制”问题会追溯到接线不正确。举

7、一个极端一点的例子，将110V的电压接到线、单独的接地导线、自动控制器。电线必须加以保护以防止受到机械损坏。24V的电机上，会造成电机烧坏。因此必须注意线路系统，一定要按照供货商的操作说明，以及当地法规操作。电气系统中经常会碰到“噪声”或电气干扰，结果是很难诊断的操作问题。因此有必要使用屏蔽控制器如前所述，应用系统产生的变化要慢于控制系统的反应时间。因此我们需要对控制器的参数、比例带或增益、积分时间和微分时间进行调谐，以适合不同的应用。控制器的参数调节有很多方法，大部分都涉及到数学计算。控制回路的运行特性可以被预测，但

8、是制程或应用的特性通常很难确定，由经验参数来决定。可以找到换热率的计算方法，但这些内容已经超出了本节的范畴。在设定控制器的参数之前，熟悉一下各种控制术语(P、I和D)是很有用的，以及比例带的三种设定，例如，太宽、太窄、正确。比例带（见图5.5.2）如果比例带太宽，会有很大的偏移，但是系统会很稳定。（曲线A）减小比例带会减小偏移。如