本發(fā)明涉及流程工業(yè)領(lǐng)域的流體定比投加技術(shù)，具體是一種DCS環(huán)境下采用數(shù)字變頻控制器檢測和調(diào)節(jié)流量的方法。
背景技術(shù)：
：計量泵分為柱塞計量泵和隔膜計量泵。柱塞計量泵結(jié)構(gòu)簡單，因柱塞由金屬材料制成，所以無防腐功能。隔膜計量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但由于隔膜由防腐材料制成，因此有防腐功能。下面以隔膜計量泵為例，簡要介紹傳統(tǒng)的工業(yè)計量泵結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖1所示，三相異步電機1的轉(zhuǎn)軸通過蝸桿2與蝸輪3組成的減速機構(gòu)減速換向，蝸輪3帶動曲柄4同步旋轉(zhuǎn)，曲柄4通過連桿5帶動隔膜6做水平往復(fù)運動,一個沖程的容積變化量ΔV用圖1中虛線包圍的區(qū)域9表示。隔膜6右移，隔膜腔10容積增大，在負壓作用下，入口球閥7打開.，出口球閥11關(guān)閉，從而將待加流體從容器吸入隔膜腔；隔膜6左移，隔膜腔容積減小，在正壓作用下，入口閥7關(guān)閉，出口閥11打開，從而將隔膜腔內(nèi)的流體排出。隔膜及隔膜腔由防腐性專用材料制成，球閥由耐磨性防腐材料制成。傳統(tǒng)計量泵通過安裝在外部的機械式手輪來調(diào)節(jié)曲柄4的長度，以達到調(diào)節(jié)隔膜行程，從而調(diào)節(jié)流量目的。然而，很多石油化工企業(yè)和水處理現(xiàn)場，存在強堿、強酸和有毒氣體，不便人工操作。為了對計量泵的流量進行調(diào)節(jié)與檢測，通常采用通用變頻器和流量檢測儀表構(gòu)成應(yīng)用方案，如圖2所示，該方案需要兩對4～20mA信號電纜，對于強堿、強酸等腐蝕性液體，普通的流量檢測儀表不能使用，而防腐型流量檢測儀表價格昂貴。采用工業(yè)計量泵專用數(shù)字變頻控制器可替代人工手輪操作而實現(xiàn)流量的自動調(diào)節(jié)并簡化機械結(jié)構(gòu)。但現(xiàn)有的數(shù)字變頻控制器只能單機使用，不能與DCS連接實現(xiàn)系統(tǒng)級的優(yōu)化操作。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種DCS環(huán)境下采用數(shù)字變頻控制器檢測和調(diào)節(jié)流量的方法，包括如下步驟：(1)將數(shù)字變頻控制器的工作頻率分別設(shè)為30，40及50Hz，流量顯示穩(wěn)定后，計錄相應(yīng)的流量Q30，Q40，Q50；(2)設(shè)DCS當前控制電流為IDCS(k)，則當前時刻DCS顯示流量可按下式計算：(3)累積量按下式計算：AccQ(K+1)＝AccQ(K)+QDCS(k)·TDCSTDCS為DCS計算周期或采樣周期，單位應(yīng)換算為小時；(4)通過當前控制電流檢測獲得流量，并通過對控制電流的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)流量。進一步的，DCS工作站按如下方式獲得電流信號：DCS模擬輸出模塊將輸出電流值通過數(shù)據(jù)總線反饋給監(jiān)控工作站。進一步的，DCS工作站按如下方式獲得電流信號：將DCS模塊的4～20mA輸出、DCS模擬輸入和數(shù)字變頻控制器的模擬輸入組成串聯(lián)回路，再由AD采集模塊將電流值反饋給監(jiān)控工作站?；诠I(yè)計量泵專用數(shù)字變頻控制器，本發(fā)明提供了一種DCS環(huán)境下同時檢測和調(diào)節(jié)流量技術(shù)，需一對4～20mA信號電纜與DCS連接，即可同時完成流量的檢測與調(diào)節(jié)，從而節(jié)省電纜和施工成本，還可省去高成本的流量檢測儀表。本發(fā)明將目前單機使用的工業(yè)計量泵專用數(shù)字變頻控制器拓展到DCS(集散控制系統(tǒng))的系統(tǒng)級應(yīng)用領(lǐng)域，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用價值。附圖說明圖1是工業(yè)隔膜計量泵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中各附圖標記含義：1—三相異步電機，2—蝸桿，3—蝸輪，4—曲柄，5—連桿，6—隔膜，7—入口閥，8—入口閥球，9—每個沖程隔膜腔容積變化量ΔV，10—隔膜腔，11—出口閥，12—出口閥球。圖2是傳統(tǒng)的計量泵流量調(diào)節(jié)與控制方法示意圖；圖3是電流信號通過DataBus反饋到DCS工作站的示意圖；圖4是數(shù)字變頻控制器與DCS模擬輸入、輸出相串聯(lián)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。在工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場，檢測流量的目的通常是為了控制流量，由于數(shù)字變頻控制器將流量的檢測與控制合二為一，因此，從DCS的角度來說，可通過4～20mA電流信號調(diào)節(jié)流量。從數(shù)字變頻控制器的角度來說，可跟蹤來自DCS的4～20mA電流信號，將流量自動調(diào)節(jié)到相應(yīng)的值。本發(fā)明基于這一原理給出一種數(shù)字變頻控制器在DCS中的應(yīng)用方法，具體過程如下：1.按照工業(yè)計量泵數(shù)字變頻控制器操作手冊進行標定。2.標定好后，將數(shù)字變頻控制器設(shè)定為“定頻”模式，具體操作見數(shù)字變頻控制器操作手冊。3.將變頻器頻率分別設(shè)為30，40及50Hz，流量顯示穩(wěn)定后，在下表中計錄相應(yīng)的流量Q30，Q40，Q50。頻率/Hz304050流量/L/HQ30Q40Q50設(shè)DCS當前控制電流為IDCS(k)，則當前時刻DCS顯示流量可按下式計算累積量AccQ(K+1)＝AccQ(K)+QDCS(k)·TDCS，TDCS為DCS計算周期或采樣周期，單位應(yīng)換算為小時。4.DCS完成組態(tài)后，正常工作前將數(shù)字變頻控制器設(shè)定為“信號”模式，即可跟蹤4～20mA電流信號對流量進行控制，具體過程為：通過當前控制電流獲得流量，通過對控制電流的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)流量。DCS監(jiān)控工作站可按下列方式之一獲得電流信號：1.如圖3所示，DCS模擬輸出模塊將輸出電流值通過數(shù)據(jù)總線反饋給監(jiān)控工作站。2.如圖4所示，將DCS模塊的4～20mA輸出、DCS模擬輸入和數(shù)字變頻控制器的模擬輸入組成串聯(lián)回路，再由AD采集模塊將電流值反饋給監(jiān)控工作站。無論采用哪種方案，由于數(shù)字變頻控制器將流量的檢測與控制功能合二為一，因此，只須一對模擬線路就可完成流量的控制與檢測，與傳統(tǒng)的流量計+變頻器的方案相比，可節(jié)省一對電纜繩，從而降低施工成本。當前第1頁1 2 3