2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt

2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt

ID:58954917

大小:3.99 MB

页数:62页

时间:2020-09-28

2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt_第1页
2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt_第2页
2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt_第3页
2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt_第4页
2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt_第5页
资源描述:

《2019宋彤《过程控制工程》3串级控制系统ppt课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、3.串级控制系统主要内容3.1串级控制系统基本概念和构成3.2串级控制系统特性3.3串级控制系统设计3.4串级控制系统的投运3.1串级控制系统构成及动作分析3.1.1构成例1:管式加热炉例:主要扰动:1)原料方面的扰动(物料的流量和温度的变化);2)燃料方面的扰动(燃料流量、压力及热值波动);3)燃烧条件方面的扰动(供风量、引风量、燃料雾化状态等)。操作及控制目的:保证原料出口温度及其稳定性(±2℃)。被控变量:炉出口温度操作变量:燃料流量特点:各种干扰对出口温度的影响本回路均具有抑制作用。问题:调节通道的时间常数过大(15min左右),控制作用不及时,超调量过大,不能

2、满足控制要求。单回路控制方案及问题方案1:方案2:设定:主要干扰来自燃料热值波动被控变量:炉膛温度操作变量:燃料流量特点:增强了控制灵敏度(T≈3min),对炉膛温度有较好的控制能力;可间接保证出口温度的稳定性。问题:对工艺要求的被控变量无监测。3串级控制方案方案特点:选取主、副两个被控变量,主变量是要求严格监控的工艺变量(出口温度),副变量为炉膛温度为辅助变量,由炉膛温度控制器的输出操纵燃料量.炉出口温度与炉膛温度串级控制系统4存在问题:a方案:能克服各种干扰,但是干扰控制滞后大b方案:对于除加热蒸气之外的干扰无克服能力例2:精馏塔釜温度控制(主要干扰:蒸汽压力波动)

3、单回路控制方案串级控制——精馏塔釜温度控制1)串级控制基本构成构成及方案特点:具有主、副两个或多个被控变量。主变量是要求严格监控的工艺变量(出口温度、塔釜温度);副变量是为保证主变量的稳定而选择的辅助变量(炉膛温度、蒸汽压力)。每个被控变量分别由不同的控制器负责监控;各控制器串联连接,一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值。具有多层回路的控制系统由最内环回路的副变量控制器的输出操纵执行器。最常用的复杂控制系统2)串级控制系统方框图①加热炉串级控制系统方框图系统控制图方框图②串级控制系统一般方框图3)串级控制主要参数及环节主要变量主被控变量(主参数)工艺要求严格控制的系

4、统变量。例如:例中精馏塔塔釜温度副被控变量(副参数)为稳定主参数而设定的中间(辅助)被控变量。例如:例中精馏塔再沸器加热蒸汽压力。构成单元环节被控对象主:反映主被控变量与副被控变量的通道关系特性,生产中所控制的由主变量表征其特性的工艺设备。如例中的精馏塔釜副:反映副被控变量与操作变量的通道关系特性,由副变量表征其特性的工艺设备。如例中的蒸气管道控制器:主控制器:接受主测量变送器来的主被控变量的信号,输出作为副控制器的给定。如例中的温度控制器副控制器:接受副测量变送器来的副被控变量的信号,输出作为执行器的控制信号。如例中的压力控制器测量变送:主测量变送:检测主参数状态,并

5、将其变成标准信号送给主控制器。例中的温度变送器副测量变送:检测副参数状态,并将其变为标准信号送给副控制器。例中的压力变送器回路:副回路:由副控制器、执行器、副对象构成的闭环系统如图中的蒸汽压力控制回路主回路:由主控制器、副回路、主对象构成的闭环系统如例中的温度控制回路回路动作特性主回路:定值控制给定值为常数R1(s)=count副回路:随动控制给定值是主控制器输出R2(s)=u1(s)如图中压力控制器的给定值是温度控制器输出值,副参数跟随给定值(主控制器输出)变动而变动。R1(s)R2(s)3.1.2精馏塔塔釜温度串级控制动作分析1)系统设定方块图设定元件作用方式:温度

6、对象:正作用(+)压力对象:正作用(+)调节阀门:气关阀(-)(-)(+)(-)(+)(+)(+)(+)测量变送器:正作用(+)压力控制器:正作用(+)温度控制器:副作用(-)2)动作分析副环动作过程:干扰进入副回路f2→P↑→T↑主环动作过程:干扰进入主回路设定:f1→T↓动作过程:f1副回路:依据主回路控制要求动作(随动控制)。干扰同时进入主、副回路设:同向干扰,f1→T↓;f2→P↓→T↓动作过程:f1f2设:反向干扰,f1→T↓;f2→P↑动作过程f2f13.2串级控制系统特性分析3.2.1应用例氨氧化工艺1)基本状况:氧化反应式:4NH3+5O2=4NO+6H

7、2O+Q控制要求:反应塔内温度误差为840±5℃。氨气流量的影响:氨气变化1%温度变化△T=64℃2)控制方案3)控制效果对比单回路控制:控制通道过长,引起控制滞后,不能满足控制要求(±10℃)串级控制:作为副环,引入氨气压力控制,缩短了控制通道(时间常数减小),减小了氨气压力对主参数温度的影响。可以满足控制要求。方框图等效变换3.2.2串级控制特性分析1)对干扰的抑制力度串级控制方框图与单回路控制的干扰影响之比为结论:在串级控制中,由于副环的存在,使进入副环的干扰对被控变量的影响大大降低。单回路系统方框图串级控制等效方框图串级控制系统等

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。