采用伺服放大功能模块的调节回路应注意的问题

采用伺服放大功能模块的调节回路应注意的问题

张新闻

（ 湖南火电建设公司调试所 益阳， 413000 ）
中图分类号： TP273 文献标识码： B
• 前言
采用计算机分散控制系统即 DCS 来实现对工业生产全过程的监视及控制已是一种必然的趋势， DCS 系统利用了当今成熟的“ 4C ”技术，使工业生产的自动化水平达到了一个前所未有的高度，其完善的管理及控制能力使生产过程的监视及控制变得非常轻松自如。它代替了原来复杂的常规控制手段，设备数量大为减少，也使我们的安装及调试减轻了工作量。但是它也给我们带来了一些新的问题，需要我们在安装及调试中加以注意。比如自动控制回路中执行器的控制，当采用伺服放大模块来代替比例控制板或伺服放大器时，就要注意因安装及参数设置不当导致执行器在操作过程当中发生振荡的问题。
• 问题的提出
在自动调节回路中，如果是采用电动执行 器的话 ，一般应采用带比例控制板的执行器或配置伺服放大器。当然，在 DCS 的控制算法功能模块，也具有比例控制 板功能的伺放 模块，可以用它来代替比例控制板或伺服放大器。在我公司承建的广东一家造纸厂的自备电站工程中，就是采用了这种方式。但在调试过程中我们发现，当我们 阶跃性 地改变控制输出达 5% 以上时， 送引风机 入口调节挡板执行器就会出现振荡现象，为了抑制执行器的振荡，我们调整了动作死区达 4~5% 左右；后来我们发现，因为引风挡 板开度变化 对炉膛压力的影响很大，炉膛压力的动态特性差，这使得在运行调整炉膛压力的过程当中造成炉膛压力剧烈波动，极易造成炉膛灭火，影响运行的安全，因此我们必须采取措施来解决这个问题。
• 问题分析
对于执行器操作过程中产生振荡的现象，我们从设备本身、功能模块的性能及组态参数的设置、挡板性能及执行器的安装等几个方面进行了仔细的检查及分析：
（ 1 ）执行 器发生 振荡，无非是因为在操作过程中，由于控制信号与位置反馈信号不能平衡所造成的。就控制回路来说，当处于手动操作方式时，控制器输出与过程不稳定无关，输出信号不受调节器控制，因此控制信号是稳定的。这就说明只能是执行器的位置反馈信号波动或控制与反馈的不协调造成了执行器的振荡。
（ 2 ）从执行器位置反馈信号不稳定的影响因素看，一是调节机构本身的不稳定，有轻微的机构振动，导致了执行器的位置反馈有轻微的波动 ; 二是机构行走时因外力或摩擦所造成的阻力不均衡 , 使得执行机构动作不平稳 , 在操作过程中易出现执行机构走过头的现象；致使出现振荡情形 ; 三是位置反馈电路本身不稳定所造成的，比如位置反馈装置的带负载能力不行，与外部装置的不匹配，位置反馈装置的抗干扰能力低等都是出现反馈信号不稳定的原因；四是信号传输线路所引入的噪音干扰，导致接收入的反馈信号存在干扰信号。