《比值及其他》PPT课件

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1、第六章复杂控制系统6.1串级控制系统6.2前馈控制系统6.3比值控制系统6.4均匀控制系统6.5选择性控制系统6.6分程控制系统6.7阀位控制系统6.3比值控制RatioControl书158页在化工生产中，经常需要几种物料按比例混合或参与反应。例如：合成氨厂变换工段煤气与蒸气需按1：1.1~1.4的比例进入混合炉；重油汽化造气过程中，重油与氧量要求成比例;锅炉燃料的风、煤比等。这种让两个或多个参量（通常是流量）自动地保持一定比例关系的控制称作比值控制。它是前馈控制的一个特例。比值控制系统通常可以分为两类：一、定值比值控制系统：开环比值控制系统单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统

2、二、变比值控制系统。开环比值控制R=u/d比较测定的Rm和想要的比值Rd，比值控制器对偏差（Rd－Rm）进行PI运算。单闭环比值控制系统双闭环比值控制单闭环比值控制举例FC1FC2Q2Q1主副流量比值精确结构简单，实施方便单闭环比值控制系统的优点双闭环比值控制方块图变比值控制系统方块图变比值控制系统举例均匀控制是对某些生产过程中，尤其是石油化工生产过程中，统筹兼顾液位（或压力）与流量的控制。在连续生产过程中，前一设备的出料是后一设备的进料，而后一设备的出料又是下一设备的进料，前后设备之间的操作联系密切。为使这些串联的塔（或设备）运行正常，各个塔都要求进料稳定，塔釜液位稳定。因此，在

3、这类过程中，应统筹兼顾，不能只考虑单个塔（或设备）的要求来设置控制系统。严格来说，均匀控制是一种控制思想，而不是控制系统结构的变化。6.4均匀控制书132页例：相互冲突的控制系统均匀控制的过渡过程需要进行控制目标的调整简单的均匀控制系统例1简单的均匀控制系统例2串级均匀控制系统例1串级均匀控制系统例2串级均匀控制系统例3串级均匀控制系统方框图双冲量均匀控制双冲量均匀控制是以液位和流量两信号之差（或和）为被控变量组成的均匀控制系统。系统在本质上是为了工艺物料平衡关系，解决供求矛盾问题的。双冲量均匀控制举例Po=PL-PF+PS+cPo---加法器输出气压信号PL---液位测量信号PF

4、---流量测量信号PS---定值器信号c---加法器可调偏置均匀控制小结一均匀控制的目的和特点目的：均匀控制通常对流量和液位两个参数统筹兼顾。特点：1、两个参数在调节过程中都应变化，且变化缓慢2、前后互相联系又矛盾的两个参数应保持在允许的范围内波动二、均匀控制的几种方案1、单回路均匀控制2、串级式均匀控制3、双冲量均匀控制一般来说，凡是在控制回路中引入选择器的系统都可称为选择性控制系统。这里着重介绍“超驰”控制和其它选择性控制：用于被控变量测量值的选择用于“多种物料的逻辑切换”选择性控制6.5选择性控制/超驰控制书142页1、超驰控制从整个生产流程控制的角度，所有控制系统可分为三类

5、：1、物料平衡（或能量平衡）控制2、质量控制3、极限控制。用于设备软保护的一类选择性控制又称为“超驰”控制系统它属于极限控制一类。它们一般是从生产安全角度提出来的。如要求温度、压力、流量、液位等参数不能超限。极限控制的特点：在正常工况下，该参数不会超限，所以也不会考虑对它进行直接控制；在非正常工况下，该参数会达到极限值，这时又要求采取强有力的手段，避免超限。超驰控制的由来在生产中为预防超限一般采取两种办法1、硬保护：参数达到第一极限时报警→设法排除故障→若没有及时排除故障，参数值会达到更严重的第二极限，经连锁装置动作，自动停车。这种做法称硬保护。2、软保护：参数达到极限时报警→设法

6、排除故障→在这同时，改变操作方式，按使该参数脱离极限值为主要控制目标进行控制，以防该参数进一步超限。这种操作方式一般会使原有控制质量降低，但能维持生产继续运转，避免了停车。这种做法称软保护。超驰控制就是为了实现软保护而设计的控制系统。液氨蒸发器超驰控制方案正常生产情况考虑极限条件液氨蒸发器超驰控制方框图2、用于被控变量测量值选择的选择性控制例1、固定床反应器中热点温度的控制。热点温度（即最高点温度）的位置可能会随催化剂的老化、变质和流动等原因而有所移动。反应器各处温度都应参加比较，择其高者用于温度控制。书144页3、用于“多种物料的逻辑切换”选择性控制书144页图6－40一般来说，

7、一台控制器的输出仅操纵一只控制阀。若一台控制器去操纵几只阀门，并且是按照输出信号的不同区间操作不同阀门的，这种控制方式习惯上称为分程控制。换句话说，分程控制是一台控制器分段（即“分程”）控制几个操作变量。设计分程控制有两方面的目的：1、扩大控制阀的可调范围，以改善控制系统的品质。2、满足工艺上操作的特殊要求。如节能、维持安全生产的补充手段、有不灵敏区的分程控制。6.6分程控制一台控制器操纵一只控制阀分程控制原理示意图一台控制器操纵A、B两个阀门。借助于每个控制阀上的阀