总之，山武的智能电气阀门定位器大大提高了调节成型机跑偏的及时和准确性。
　　

6.3.2 新增了一个 Fisher 的位置检测装置

　　如图

5，原 foxboro 定位器是通过自己本身带的反馈杆来跟踪钢带位移的变化而使定位

器输出气压信号改变，去推动气缸进行纠偏，由于没有专门的位置检测装置，且是机械弹
簧式的，又是气动控制，反馈杆即使检测到钢带有位移变化，

foxboro 定位器也需要十几秒

的时间去驱动气缸执行纠偏动作，同时反馈杆本身检测到的位移变量不太精确，因此使得
定位器总是工作于开关状态，从而大大降低了定位器的稳定性；然而，新增的上图中的
Fisher 的位置检测装置，它是与定位器分开，是将转角或直线位移转换成标准的电流信号 ，
从而可以把信号引入到

DCS 中，可以很方便的对定位器进行控制，同时变送器有一个外露

的顶杆，受压时产生位移，变送器内有一个位移放大装置，使极板的移动放大若干倍，可
对

10mm 以内的小行程进行高精度测量，同时又是电流信号传递，响应速度快，检测到位

置有变化以后，会马上准确、及时的驱动定位器去控制气缸执行纠偏动作，这样也提高了纠
偏系统的及时性和稳定性；总而言之，新增了位置检测装置后，它大大的提高了纠偏系统
的精确度和稳定性。运行一段时间后，纠偏效果及时、稳定，比起改造前通过反馈杆检测位
置变化有很大的改善。
　　

6.3.3 引入了 PID 控制及钳位控制

　　改造前与改造后的控制回路示意图如图

6、图 7。

　　改造前的简单控制回路相当于一个比例控制回路，它适用于控制系统滞后较小，负荷
变化不大，允许被控量在一定范围内变化的系统；而改造后的串级控制回路的特点是：
　　

1）克服被控过程较大的容量滞后

　　

2）克服被控过程的纯滞后

　　

3）抑制变化剧烈幅度较大的扰动

　　

4）克服被控过程的非线性

　　由于改造前的油渣成型机纠偏系统滞后大，负荷变化大，钢带跑偏严重，即被控量变
化大；因此，简单控制回路对于滞后较大，时间常数较长，干扰多而变化剧烈的对象控制
质量差，稳定性差；而由于

PID 控制器适用于负荷变化大，容量滞后较大，控制质量要求

又很高的控制系统；所以，由两者的特点和油渣成型机本身的特点可以看出串级控制回路
明显优于简单回路控制，故改造后纠偏系统效果非常好。
　　同时，

PID 及钳位控制器的输出和输入的关系如图 8。

　　纠偏控制系统中，引入了

PID 控制与钳位控制后，定位器不会经常工作于开关状态，

故输出气压信号变化很小，因此气缸动作幅度明显变小，使钢带摆动变小，纠偏很难再出
现超调现象，从而也很难出现跑偏故障，也就达到了纠偏的实际效果。
　　

7.改造后的经济效益

　　煤制油分公司共有油渣成型机生产线

14 条，按钢带损坏一条为 182 万元计算，已经更

换

10 条钢带，加上降量生产或停工检维修酿成的直接经济损失和间接经济损失之和达

3000 余万元。对纠偏系统进行改造之后显著提高成型机纠偏系统的实时性和纠偏能力，提
高钢带运行平稳性，使用寿命延长

2 倍以上，带来了巨大的经济效益。

　　

8.结束语

　　纠偏系统改造创新成果的应用，不仅可显著提高成型机的安全稳定运行周期，整体上
提升煤直接液化关键流程的长周期运行管理经验，具有显著的工程实用价值。改造创新成果
在煤直接液化油渣成型机钢带传输系统示范应用的基础上，也可以推广应用于煤间接液化
等相关装置，应用前景广阔，社会效益显著。
　　参考文献
　　

[1]胡寿松.自动控制原理[M].科学出版社，2005.