7實(shí)現(xiàn)特殊工藝要求的控制系統(tǒng)課件

7實(shí)現(xiàn)特殊工藝要求的控制系統(tǒng)1、合法而穩(wěn)定的權(quán)力在使用得當(dāng)時很少遇到抵抗?！ぜs翰遜2、權(quán)力會使人漸漸失去溫厚善良的美德?！?、最大限度地行使權(quán)力總是令人反感；權(quán)力不易確定之處始終存在著危險?！ぜs翰遜4、權(quán)力會奴化一切?！髻?、雖然權(quán)力是一頭固執(zhí)的熊，可是金子可以拉著它的鼻子走?！勘?實(shí)現(xiàn)特殊工藝要求的控制系統(tǒng)7實(shí)現(xiàn)特殊工藝要求的控制系統(tǒng)1、合法而穩(wěn)定的權(quán)力在使用得當(dāng)時很少遇到抵抗?！ぜs翰遜2、權(quán)力會使人漸漸失去溫厚善良的美德?！?、最大限度地行使權(quán)力總是令人反感；權(quán)力不易確定之處始終存在著危險?！ぜs翰遜4、權(quán)力會奴化一切?！髻?、雖然權(quán)力是一頭固執(zhí)的熊，可是金子可以拉著它的鼻子走?！勘鹊?章實(shí)現(xiàn)特殊工藝要求的控制系統(tǒng)主要內(nèi)容7.1比值控制系統(tǒng)一、概述②方框圖調(diào)節(jié)器執(zhí)行器對象測量變送給定比例系數(shù)Q1Q2③特點(diǎn)A、優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少，投資??；B、缺點(diǎn)：只能保證Q2的閥門開度與Q1成比例，不能保證Q2與Q1成比例。2.單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)①原理圖FT2加熱爐FTFfFICM煤氣Q1空氣Q2②方框圖調(diào)節(jié)器執(zhí)行器對象測量變送1Q1Q2比值給定器測量變送2-③特點(diǎn)A、缺點(diǎn)：設(shè)備多，投資多；B、優(yōu)點(diǎn)：能保證Q2與Q1成比例。3.雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)①原理圖加熱爐FTFfFICMFT2煤氣Q1空氣Q2FC1M②方框圖調(diào)節(jié)器2執(zhí)行器對象2測量變送1Q2比值給定器測量變送2-調(diào)節(jié)器1執(zhí)行器對象1Q1-③特點(diǎn)A、缺點(diǎn)：設(shè)備多，投資多；B、優(yōu)點(diǎn)：能保證Q2與Q1成比例，且能穩(wěn)定主變量Q1。4.變比值控制系統(tǒng)煤氣Q1空氣Q2加熱爐FTFfFICMFT2FC1MAT5.串級比值控制系統(tǒng)加熱爐FTFfFICMFT2煤氣Q1空氣Q2FC1MTC三、比值系數(shù)計(jì)算FT加熱爐FfFICMFT2空氣Q2煤氣Q1FC1MI1I2比值：K=Q2/Q1比值系數(shù)：K′=（I2-4）/（I1-4）1.流量與測量信號成非線性關(guān)系時2.流量與測量信號成線性關(guān)系時四、比值控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具體實(shí)現(xiàn)方案有兩種:2.把一個流量的測量值乘以比值系數(shù)，其乘積作為副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，稱為相乘控制方案。1.把兩個流量的測量值相除，其商作為調(diào)節(jié)器的反饋值，稱為相除控制方案。7.2均勻控制系統(tǒng)一、問題提出ABLCLTFCFT圖a圖c是普通的單回路控制系統(tǒng)的控制結(jié)果，只有圖b才體現(xiàn)了均勻控制的思想，即L和F都緩慢波動且都穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。將液位控制與流量控制統(tǒng)一在一個控制系統(tǒng)中，從系統(tǒng)內(nèi)部解決兩種工藝參數(shù)供求之間的矛盾，即使A塔的液位在允許的范圍內(nèi)波動的同時，也使流量平穩(wěn)緩慢地變化。均勻控制的設(shè)計(jì)思想：自動控制時前后設(shè)備的液位、流量關(guān)系

二、均勻控制的特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)上無特殊性

同樣一個單回路液位控制系統(tǒng)，由于控制作用強(qiáng)弱不一，既可以是單回路定值控制系統(tǒng)，也可以是均勻控制系統(tǒng)。因此均勻控制是靠降低控制回路的靈敏度而不是靠結(jié)構(gòu)變化獲得的。2.參數(shù)有變化，而且是緩慢地變化因?yàn)榫鶆蚩刂剖乔昂笤O(shè)備物料供求之間的均勻，所以表征兩個物料的參數(shù)都不應(yīng)是某一固定值。那種試圖把兩個參數(shù)都穩(wěn)定不變的想法絕非均勻控制的目的。無需將兩個參數(shù)平均分配，而是視前后設(shè)備的特性及重要件等因素來確定其主次。3.參數(shù)應(yīng)在限定范圍內(nèi)變化在均勻控制系統(tǒng)中，被控變量是非單一、非定值的，允許它們在一定的范圍內(nèi)變化。三、均勻控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)均勻控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括：控制方案的選擇、調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇、調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定等。1.控制方案的選擇（1）簡單均勻控制系統(tǒng)

注意：當(dāng)調(diào)節(jié)閥兩端的壓差變化較大時，流量大小不僅取決于調(diào)節(jié)閥開度的大小，還將受到壓差波動的影響。（2）串級均勻控制系統(tǒng)

為了克服調(diào)節(jié)閥前后壓力波動和被控過程的自平衡待性對流量的影響，設(shè)計(jì)了以流量為副參數(shù)、以液位為主參數(shù)的串級均勻控制系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上看，它與一般的液位和流量串級控制系統(tǒng)是一致的。但這里采用串級形式的目的并不是為了提高主參數(shù)液位的控制精度，而是為了克服閥前壓力波動及自平衡特性對流量的影響，使流量變化平緩。2.調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇

3.調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定

(1)

在所有的均勻控制系統(tǒng)中，不應(yīng)加微分控制。

(2)

主調(diào)節(jié)器一般采用比例控制或比例積分控制，而在串級控制中，副調(diào)節(jié)器一般采用比例控制，特殊情況下，也可采用比例積分控制。經(jīng)驗(yàn)法：即根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按照“先副后主”，把主、副調(diào)節(jié)器的比例度δ調(diào)節(jié)到某一適當(dāng)值；然后由小到大進(jìn)行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的過渡過程緩慢地、非周期衰減變化，最后再根據(jù)過程的具體情況，給主調(diào)節(jié)器加上積分作用。需要注意的是，主調(diào)節(jié)器的積分時間要調(diào)得大一些。7.3分程控制系統(tǒng)間歇式化學(xué)反應(yīng)器分程控制系統(tǒng)

在一般的控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器的輸出只控制一個調(diào)節(jié)閥，但在某些工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)工藝要求，需將調(diào)節(jié)器的輸出信號分段，去分別控制兩個或兩個以上的調(diào)節(jié)閥。這種控制系統(tǒng)通常稱為：分程控制系統(tǒng)。一、定義二、方框圖三、控制閥動作方向1.同向動作2.異向動作四、分程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

分程控制系統(tǒng)本質(zhì)上是屬于單回路控制系統(tǒng)。由于調(diào)節(jié)器的輸出信號要進(jìn)行分程而且所用調(diào)節(jié)閥較多，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上也有一些特殊之處。分程即將調(diào)節(jié)器輸出分成幾個區(qū)段，一段信號控制一個調(diào)節(jié)閥。1.調(diào)節(jié)器輸出信號的分程

2.調(diào)節(jié)閥特性選擇與注意的問題⑴同向與異向的選擇：根據(jù)工藝要求選擇同向工作或異向工作的調(diào)節(jié)閥⑵流量特性的平滑銜接：在分程控制中，當(dāng)把兩個調(diào)節(jié)閥作為一個調(diào)節(jié)閥使用時，要求分程點(diǎn)處的流量特性平滑。⑶調(diào)節(jié)閥的泄露量：在分程控制系統(tǒng)中，必須保證在調(diào)節(jié)閥全關(guān)時無泄漏或泄漏量極小。五、工業(yè)應(yīng)用1.用于節(jié)能控制，減少能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。2.用于擴(kuò)大調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍3.用于兩個不同控制介質(zhì)的生產(chǎn)過程廢液中和過程分程控制7.4選擇性控制系統(tǒng)一、概述一般的過程控制系統(tǒng)是在正常工況下，為保證生產(chǎn)過程的物料平衡、能量平衡和生產(chǎn)安全而設(shè)計(jì)的，它們沒有考慮到在事故狀態(tài)下的安全生產(chǎn)問題。但當(dāng)操作條件到達(dá)安全極限時，應(yīng)有保護(hù)性措施。如大型透平壓縮機(jī)的防喘振、化學(xué)反應(yīng)器的安全操作及鍋爐燃燒系統(tǒng)的防脫火和防回火等。事故狀態(tài)下的保護(hù)性措施大致可分成兩種：

一種是自動報警，然后由人工進(jìn)行處理，或采用自動連鎖、自動停機(jī)的方法進(jìn)行保護(hù)，稱為“硬保護(hù)”。另一種措施稱為“軟保護(hù)”，即所謂的選擇性控制系統(tǒng)。二、系統(tǒng)的類型及工作過程1.選擇調(diào)節(jié)器的輸出信號對調(diào)節(jié)器輸出信號進(jìn)行選擇的系統(tǒng)框圖為：例：鍋爐燃燒過程壓力自動選擇控制

：2.選擇變送器的輸出信號這種系統(tǒng)至少采用兩個或兩個以上的變送器。變送器的輸出信號均送入選擇器，選擇器選擇符合工藝要求的信號反饋至調(diào)節(jié)器。例：化學(xué)反應(yīng)過程峰值溫度自動選擇性控制系統(tǒng)流程圖在自動選擇性控制系統(tǒng)中，若采用兩個調(diào)節(jié)器，其中必有一個為正常調(diào)節(jié)器，另一個為取代調(diào)節(jié)器。對于正常調(diào)節(jié)器，由于有較高的控制精度而應(yīng)選用PI或PID調(diào)節(jié)規(guī)律；對于取代調(diào)節(jié)器，由于在正常生產(chǎn)中開環(huán)備用，僅在生產(chǎn)將要出現(xiàn)事故時，才迅速動作，以防事故發(fā)生，故一般選用P調(diào)節(jié)規(guī)律即可。三、調(diào)節(jié)