老城站出站位置的在線色譜分析儀可以分析兩路氣體的組分和熱值，用來分別檢測花場氣田來氣和東方來氣的熱值，并由SCADA系統(tǒng)根據設定的期望熱值和檢測到的兩個熱值，自動計算出花場氣田來氣和東方來氣的混合比例。按照該流量比例混合的天然氣可以讓熱值等于期望熱值。選擇流量小的的花場來氣的流量作為基準，來計算東方來氣的流量。將FT－6001和電動調節(jié)閥PG6112構成流量比值控制回路FICQ－6001，FICQ－6001的流量給定信號由SCADA系統(tǒng)根據計算的混合比例和當前花場來氣的流量計算得出，即東方來氣的流量按照比例隨花場氣田來氣的流量進行自動調節(jié)。
控制方案的實現根據控制方案的設想，使用ROCKWELL公司的ControlLogix系統(tǒng)來編制控制程序、實現控制功能。根據控制系統(tǒng)原理圖，比值計算器、擴值計算器的編制是這個系統(tǒng)是否能夠成功的關鍵。
1、比值計算器根據換算關系，氣體混合的比例可以按照如下的公式進行計算－計算得出的東方來氣的流量設定值（標方／小時）；SP＿FLOWRATE－花場來氣的流量設定值（標方／小時），當串級手動時可以通過PV5003、PV5004的PID調節(jié)面板中的設定值對該值進行設置；BTU－混合氣體熱值期望值（大卡／標方）；BTU＿HC－花場來氣的熱值（BTU／ft3），該值取自攝譜分析儀；BTU＿DF－東方來氣的熱值（BTU／ft3），該值取自攝譜分析儀；這樣，可以根據操作員設定的混合氣體的熱值期望值，并根據從擴值計算器計算出來的花場來氣的流量給定值計算出東方來氣的流量給定值，并將該值給定到東方來氣的流量PID控制中。
2、擴值計算器擴值計算器是用來將出站壓力的PID控制回路的輸出值擴充到一個適合的流量給定值的一個計算器，這是整個控制系統(tǒng)中無據可依的地方。經過不斷的模擬試驗和現場實際測試，找到了一個比較理想的計算方法，實際應用表明擴充后的值很理想。
經過不斷地模擬測試，都比較好的完成了對以上問題的處理，PID參數的整定也達到了理想的狀態(tài)，不但保持系統(tǒng)穩(wěn)定性，在響應速度上也有了比較好的作用。這個控制系統(tǒng)一共涉及到5個PID調節(jié)、比值器計算、擴值器計算、4個回路的無擾動切換、單個PID的手自動無擾動切換、回路的無擾動手動、自動切換和串級的無擾動手自動切換等功能。整個流量比值調節(jié)和串級調節(jié)可以分為兩個調節(jié)回路，各自可以獨自運行，也可以同時自動運行。
總結經過調試完成的控制系統(tǒng)目前已經穩(wěn)定運行2年多，運行良好。從現場反應的實際操作畫面可以看到，參數的趨勢穩(wěn)定。 |
