脉冲控制器

AMPT700的集成模块组件可将控制信号转换成脉冲信号实现烧嘴的脉冲燃烧。 对于所有的燃气加热炉窑，这种脉冲式燃烧过程都可以通过充分的搅动炉窑内的气氛来获得均匀的加热温度，同时缩短加热时间节省能源。

AMPT700本身具有八种操作模式程序。例如：在加热/冷却模式下，通过控制空气阀可以获得较高的升温精度和可控的冷却过程。烧嘴也可以在开/闭或大/小火模式中达到较佳燃烧状态，从而降低污染排放。

AMPT700脉冲控制系统较多可以输入8组控制信号和32个输出脉冲信号用于一段或两段燃烧控制，每组控制信号产生的脉冲信号可自由设定个数较多可控制8只烧嘴。AMPT700有4组输入和8组输出；输出脉冲信号有8个，16个，32个可供选择。

AMPT700时序脉冲控制器其工作原理如下。炉子的温度是通过PID调节器设定的。PID调节器对设定的温度与热电偶检验到的炉子实际温度进行采样，并按照PID算法(即比例、积分算法)计算出偏差值，由偏差值的大小输出一个4～20mA的电流信号。这个电流信号经过A/D转换器转换成数字量以后，送给AMPT700控制器。AMPT700产生一系列时序脉冲信号，并根据输入电流信号的大小控制不同的燃烧控制器和烧嘴，使它们按照一定的时序点燃或熄灭，进而控制炉内的温度。AMPT700可以根据PID调节器输出的大小来识别调节器工作在哪一种调节方式。当调节器工作在偏差调节方式，并且炉子的温度高于工艺要求的温度范围时(例如：5区的温度范围为690～710℃，高于温度范围是指高于710℃)，AMPT700熄灭所有的烧嘴。

在脉冲燃烧控制系统中,烧嘴何时点燃是由脉冲信号控制的,而烧嘴的燃烧时间是由炉内设定温度和炉内实际温度的偏差值决定的。因此,如何产生脉冲信号以及如何控制烧嘴的燃烧时间是脉冲燃烧控制系统需要解决的关键性技术问题。

脉冲信号的发生:由AMPT700根据PID调节器传送来的电流信号大小，输出加热命令的大小值（4mA 加热命令为0%， 20mA 加热命令为高标准） 图1 显示:实际温度716.8℃与设定值720℃相差3.2℃时,PID 温度控制器的输出为17.23mA,即加热命令为86.16%。

控制烧嘴的燃烧时间:采用这种燃烧控制系统可以实现连续燃烧和脉冲燃烧两种状态。当热电偶检验到的实际温度远远小于设定温度时, PID调节器输出的电流非常大,AMPT700脉冲控制器的输出信号状态始终为1,燃气电磁阀和空气电磁阀处于打开状态。此时,各烧嘴处于连续燃烧状态。当实际温度接近设定温度时,烧嘴由连续燃烧状态转变成脉冲燃烧状态,并且燃烧时间逐渐减小。当实际温度等于或大于设定温度时,烧嘴全部熄灭,因此采用这种控制系统一般情况下不会出现温度振荡的情况。此外,与双交叉限幅或连续流量控制系统相比,这种控制系统使用两位阀控制燃气输出,只有开、闭两种状态,因此可以克服连续燃烧控制系统中蝶阀的非线性死区对控制温度的影响,充分提高了控制系统的动态性能。图2 显示120S 周期内烧嘴的燃烧时间。

图2 显示,如果加热命令等于15%时,烧嘴不会被点燃(工作时间设为0);如果加热命令等于89.9%,工作时间被设定到119S;如果加热命令大于89.9%,工作时间被设定到高标准,即工作时间120S;如果加热命令在15%到89.9%之间,加热命令按照以下进行计算:

Wt(s)=(Hd-15)/74.9×102+17

式中: Wt(s)——在循环周期内的工作时间;

Hd——每区的加热命令。