一、 引言
    在化工行业，各生产设备之间紧密在一起，往往前一设备的出料就是后一设备的进料；各设备之间相互关联又相互影响。好比在轻灰工段洗涤冷凝塔的冷凝液用泵打到蒸吸工段淡液塔储桶中去；在这一工艺流程中，关系到两个工段的物料平衡，为了包管轻灰工段洗涤冷凝塔生产进程稳定地进行，即希望包管冷凝塔塔底液位比较稳定（原先设置了液位控制系统）；同时又希望能包管蒸吸工段淡液塔储桶进料量比较稳定，关于单个塔这样考虑是可以的，但关于前后有物料的塔系就会泛起矛盾。见图一(流量和液位单独控制的曲线)：

图一(单通道控制)

    这是截取了某一天的冷凝液流量和液位历史操作曲线图；蓝色为流量曲线，玄色为液位曲线；可见，流量和液位都波动很大，一般都是工艺人员手动操作，液位自调投不上，劳动强度大；尤其是：流量变革从几方到上百方，流量和液位波动很大，纪录曲线象长城垛，可以看出，在此系统中如果接纳这种控制方法，对系统的现场操作、数据纪录等难度都是很是的大，对此，必须找到合适的控制方法来解决目前的工艺。

二、实施串级均匀控制系统
    由于液位变革的不确定性，如果要*使液位和流量处于的平衡，险些是不可能的，如果使用单通道控制往往顾此失彼，解决不了基础问题，对此特地引入串级均匀控制。以下对系统的工艺进行剖析：

1、工艺情况：
    轻灰工段洗涤冷凝塔的液位的稳定是通过控制塔底出料量来实现的；因此，它的出料量一定不稳定。而洗涤冷凝塔的出料量正好是蒸吸工段淡液塔的进料量；因此，在包管前塔液位稳准时，后塔进料量不可能稳定。反之，如果包管了后塔进料量的稳定，势必造成前塔的液位不稳定。这就是说，前塔液位和后塔进料量稳定的要求爆发了矛盾，不可能同时包管。

2、仪表控制计划的探索：
（1）解决这一矛盾的要领之一，是在前、后两塔之间增设一个有一定容量的缓冲罐。但这需要增加一套容器设备，造成投资增加，占地面积增加，液体输送能耗也增加。尤其严重的是冷凝液停留时间一长，就会在管线缓和冲罐内结晶，遭成物料中断等不良结果，显然考虑到系统整体的质量不可用这一要领！
（2）解决这一矛盾的要领之二，是实施串级均匀控制系统。即将液位控制器的输出作为流量控制器的给定值，用流量控制的输出来操作执行器，由于在这个系统中加入了副回路，可以实时的克服由于塔内或排出端压力改变所引起的流量变革。这样就形成了一个具备串级控制系统特点的均匀控制系统。对此系统使用3377体育的AI-808A2X3L2L2S4的仪表组成串级均匀控制系统。

3、串级均匀控制系统原理：
    串级均匀控制是利用串级控制的结构，比值控制的焦点，在控制液位的同时引进流量信号形成均匀控制，其控制流程图如下：                  

图二：串级均匀控制系统方框图

4、串级均匀控制系统主控和副控仪表正、反作用简直定
    在此系统中主控和副控使用的仪表型号均为为AI-808AX3L2L2S4；整个控制系统中，控制仪表正反作用简直定也是很是重要的；关于主控AI-808A仪表，液位的升高和降低直接影响流量的增大和减小，即当液位升高的时候控制的流量需要增大，液位降低的时候流量需要减小，所以主控仪表应该为正作用控制，在设置仪表的时候设置CF=1仪表将为正作用控制。关于副控仪表而言，当主控的输出增大，副控的的给定值SV增加，而为了使流量增大仪表的输出也必须增大，所以仪表接纳的反作用调理，CF参数设置为0。

5、串级均匀控制的调试历程
    在许多书籍中都介绍，在串级均匀控制的调试中，首先将主控和副控都打到手动状态下调试，然后从主到副逐一调试，这种方法虽然可以获得满意的结果，可是调试起来比较花费时间；凭据自己在现场调试经验，可以在整个历程中只是将副控打都手动即可，这样也便于得出主控仪表的控制参数。串级均匀控制系统之所以能够使两个变量之间的关系获得协调，是通过控制参数的整定来实现的，在串级均匀控制中参数的整定不是为了使变量尽快的回到给定值，而是要求变量在允许的规模内作缓慢的变革，参数的测试也与一般的系统纷歧样。一般的系统都是将参数由大往小调，串级均匀控制系统正好相反，是有小往大调。并且需要特别注意的是，在串级均匀控制系统中，控制器一般都接纳纯比例控制，只要要求比较高时，为避免偏差值过大而凌驾允许的规模，才引入适当的积分作用。将副控仪表打到手动后，可以凭据主控仪表的丈量值控制输出流量的变革，纪录主控液位和副控流量的关系、流量的变革与副控手动输出的关系从而设定主控和副控仪表的比例值。

6、AI-808AX3L2L2S4的参数设置
主控仪表参数设置：HIAL=600   LOAL=200   CtrL=4   M5=0   P=8   T=0  CTL=4  Sn=33  DIP=1  dIL=0   dIH=800   CF=1   addr=1  bAUd=9600
副控仪表的参数设置：HIAL=700   LOAL=100   CtrL=4   M5=0   P=4   T=0  CTL=2  Sn=32  DIP=1  dIL=0   dIH=900   CF=8   addr=2  bAUd=9600
    以上参数是经过模拟现场得出的，经过现场真正的使用视察，微调之后的结果。经过轻灰和蒸吸工艺人员的一段时间试投用，效果良好，见图三(接纳串级均匀控制后)：

图三：（串级均匀）

    这是截取了某一天的冷凝液流量和液位历史操作曲线图；蓝色为流量曲线，玄色为液位曲线；可见，流量和液位都波动平缓，很平稳，轻灰和蒸吸两工段物料进程平稳！尤其是：轻灰工艺人员投用了双重均匀调理系统，合理控制了冷凝液物料平衡，节约了能源，为纯碱高产涤讪了基础，同时减轻了劳动强度！

三、 结束语
    整个系统引入串级均匀控制后，使系统的稳定性有了大幅的提高，有效的解决了由于系统波动过大带来的不须要的损失，并且更好的节约了人力资源。

参考资料：
化工仪表及自动化（化学工程与工艺适用）   厉玉鸣   化学工业出书社
AI人工智能工业调理器中文说明书（V7.0）  厦门3377体育