12-儲罐液位-出口流量均勻控制

儲罐液位-出口流量均勻控制《深入淺出過程控制-小鍋帶你學(xué)過控》實驗?zāi)康恼莆站鶆蚩刂频奶攸c掌握均勻控制系統(tǒng)控制規(guī)律的選擇和控制器參數(shù)整定的原則2基礎(chǔ)知識1.均勻控制系統(tǒng)的特點2.均勻控制系統(tǒng)的常用結(jié)構(gòu)形式3.均勻控制規(guī)律的選擇3基礎(chǔ)知識均勻控制系統(tǒng)的特點均勻控制的目的：兩個參數(shù)允許在一定的范圍內(nèi)波動，但是波動不大。結(jié)構(gòu)上無特殊性一個普通結(jié)構(gòu)形式的控制系統(tǒng)，能否實現(xiàn)均勻控制的目的，主要在于系統(tǒng)控制器的參數(shù)整定如何?？梢哉f均勻控制是通過降低控制回路靈敏度獲得的，而不是通過結(jié)構(gòu)變化得到的。4基礎(chǔ)知識均勻控制系統(tǒng)的特點參數(shù)應(yīng)變化，而且應(yīng)是緩慢地變化，并且要有主次均勻控制在有些場合不是簡單地讓兩個參數(shù)平均分攤，而是視前后設(shè)備的特性及重要性等因素來確定均勻的主次。參數(shù)變化要限定范圍均勻控制系統(tǒng)中被控變量是非單一、定值的，允許它在給定值附近一個范圍內(nèi)變化。即根據(jù)供求矛盾，兩個參數(shù)的給定值不是定點而是定范圍。5基礎(chǔ)知識均勻控制系統(tǒng)的常用結(jié)構(gòu)形式6簡單均勻控制串級均勻控制結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上與單回路控制系統(tǒng)是一樣的，但是它們的控制目的不同在結(jié)構(gòu)上它與一般的串級控制系統(tǒng)是一致的，但是串級均勻控制不是為了提高主變量的控制質(zhì)量，副環(huán)的引入主要是為了克服副變量本身的干擾參數(shù)調(diào)整通常均勻控制系統(tǒng)的控制器整定在較小的比例增益和較大的積分時間上（弱控制作用）主控制器與簡單均勻控制的處理相同，以達到均勻控制的目的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，投運方便，成本低廉能克服較大的干擾缺點當(dāng)前后設(shè)備的壓力變化較大時，盡管調(diào)節(jié)閥的開度不變、輸出的流量也會發(fā)生變化（沒有抗壓力干擾的能力）與簡單均勻控制相比，使用儀表多，投運較復(fù)雜，在選擇方案的時候要根據(jù)系統(tǒng)的特點、干擾情況及控制要求來確定適用場合適用于干擾不大、要求不高的場合適用于系統(tǒng)前后壓力波動較大的場合基礎(chǔ)知識均勻控制規(guī)律的選擇簡單均勻：控制器一般采用純比例作用，有時也可采用比例積分的控制規(guī)律。串級均勻：主控制器一般采用純比例作用，有時也可采用比例積分的控制規(guī)律。副控制器一般采用純比例作用。如果為了照顧副變量，使其變化更穩(wěn)定，也可選用比例積分控規(guī)律。7儲罐液位-儲罐出口流量均勻控制系統(tǒng)設(shè)計認識儲罐液位-出口流量均勻控制如果儲罐作為工藝流程的中間緩存單元，對其液位控制的精度要求不高；而儲罐下游單元對于進料的小幅波動也可以接受，則可以設(shè)計儲罐液位-出口流量均勻控制系統(tǒng)，在一個控制系統(tǒng)中同時解決液位和流量的控制問題。控制器正反作用確定控制器的正反作用，儲罐液位控制器的符號為正。8儲罐液位-儲罐出口流量均勻控制系統(tǒng)設(shè)計控制規(guī)律均勻控制是把一個變化較大的流量通過一個適當(dāng)容積的緩沖作用，使其成為變化平緩的流量。即，使液位在一定范圍內(nèi)波動，使流量盡量平穩(wěn)。可見，在均勻控制時，主要目的不是液位，而是一種流量控制。如果使用簡單回路控制，可以采用較小的比例增益Kc加上積分作用。9實驗步驟打開儲罐工程。確認FV1101為內(nèi)控狀態(tài)。進行控制系統(tǒng)組態(tài)。設(shè)置數(shù)據(jù)采集點，采集儲罐出口流量FI1101實測值作控制器輸入。PID控制器組態(tài)（見下頁）。設(shè)置執(zhí)行單元，閥門位號FV1101，數(shù)據(jù)輸出類型為“絕對量”。進行信號連接。10實驗步驟11模塊參數(shù)取值說明PID控制器位號LIC1101除氧器液位控制器狀態(tài)手動正反作用反作用參數(shù)Kc1參數(shù)Ti99999參數(shù)Td0不使用此參數(shù)實驗步驟在趨勢曲線畫面添加所需曲線。運行儲罐工程?？刂葡到y(tǒng)投運?？刂葡到y(tǒng)投運原則：無平衡、無擾動切換控制器狀態(tài)為手動，不斷修改OP值，也就是不斷改變閥門FV1101開度，觀察SP和PV的值，當(dāng)其值達到50%左右時，將控制器投自動。12實驗步驟整定控制器參數(shù)。整定原則：“慢”，即過渡過程不允許出現(xiàn)明顯的振蕩?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗以及P、I、D的規(guī)律，看曲線調(diào)參數(shù)的方法來整定。設(shè)置控制器參數(shù)時保證儲罐液位不超過允許波動的范圍，充分利用儲罐的緩沖作用，使液位在最大允許的范圍內(nèi)波動，輸出流量盡量平穩(wěn)。13實驗步驟純比例控制器的參數(shù)整定步驟：先將比例增益Kc放在估計LI1101不會超限的數(shù)值；通過修改SP值，加入階躍干擾。觀察記錄曲線，若LI1101的最大波動小于允許范圍，則可以減小Kc。Kc的減小必將使液位的控制質(zhì)量降低，而使儲罐出口流量響應(yīng)曲線變好；如發(fā)現(xiàn)LI1101將超出允許的波動范圍，則應(yīng)增加Kc；這樣反復(fù)調(diào)整Kc，直到LI1101、FI1101的曲線都滿足工藝提出的均勻要求為止。14實驗步驟比例積分控制器的參數(shù)整定步驟：按純比例控制作用進行整定，得到合適的Kc；在適當(dāng)?shù)販p小Kc后，加入積分作用，逐步減小Ti，直到FI1101曲線將要出現(xiàn)緩慢的周期性衰減振蕩過程為止，而LI1101有恢復(fù)到給定值的趨勢；最終根據(jù)工藝要求，調(diào)整參數(shù)，直到LI1101、FI1101的曲線都符合要求為止。15實驗步驟整定控制器參數(shù)。16總結(jié)17簡單均勻控制系統(tǒng)與單回路控制系統(tǒng)的比較單回路控制系統(tǒng)簡單均勻控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由控制器、調(diào)