孙洪程李大宇过程控制第三章

《孙洪程李大宇过程控制第三章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、过程控制系统及工程信息学院自动化系：孙洪程Email:Sunhc@mail.buct.edu.cn第三章比值控制系统比值控制系统3.1概述3.2比值控制系统的类型3.3比值系数的计算3.4比值控制方案的实施3.5比值控制系统的投运与整定3.6比值控制系统的其他问题实验：比值控制系统实验第3章3.1概述工业过程中，经常需要控制两种或两种以上的物料保持一定的比例关系如：造纸过程中，纸浆和水要成一定的比例关系石化重油气化，重油和氧气量要成一定的比例关系锅炉燃烧，煤气和空气成一定的比例关系，等等比值控制系统：实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统流量比

2、值较多，流量比值控制系统主物料/主流量：可测或可控，处于比值控制中的主导地位F1从物料/从流量：可控，一般供应有余，按主物料进行配比F2比值控制系统，要求副流量F2与主流量F1成一定的比值关系，K为流量比值3.1概述比值控制系统3.1概述3.2比值控制系统的类型3.3比值系数的计算3.4比值控制方案的实施3.5比值控制系统的投运与整定3.6比值控制系统的其他问题实验：比值控制系统实验第3章教学进程3.2比值控制系统的类型按结构分类：开环和闭环比值控制系统按实施方案分类：相乘和相除方案按比值分类：定比值和变比值控制方案按控制原理：属于前馈控制系统3.2比值

3、控制系统的类型3.2.1开环比值控制系统(a)原理图FCF1F2(b)方块图3.2.1开环比值控制系统控制器控制阀对象F2测量变送F1本质：整个控制系统处于开环状态，F2流量根据F1流量，按比例系数开闭阀门场合：这种方案应用较少优点：简单，仪表少缺点：系统开环，F2波动时比值难以保证3.2.2单闭环比值控制系统在开环比值控制系统的基础上，增加了一个副流量的闭环控制系统KF1F2FC从方块图上看，与串级控制系统的结构相似，只是主参数没有闭环，F2不影响F1主流量变化，改变副流量控制器给定值—〉随动控制。副流量系统闭环，稳定副流量—〉定值控制。3.2.2单闭

4、环比值控制系统控制器控制阀对象F2测量变送F1K测量变送3.2.2单闭环比值控制系统优点：1）能克服F2的波动2）结构简单，特别是在主流量参数工艺不能控制的场合实施。3）控制品质提高较多缺点：1）F1不固定2）F1+F2总量不定3）动态比值较差场合：应用较广泛，几种物料直接进反应器受到限制丁烯洗涤塔进料与洗涤水的比值控制系统例子：KFC洗涤水丁烯3.2.3双闭环比值控制系统在单闭环比值控制系统的基础上，增加了主流量控制回路F1CF1F2F2CK3.2.3双闭环比值控制系统Gc1Gv1Gp1F1F2KGm1GC2Gv2Gp2Gm23.2.3双闭环比值控制系

5、统●由于主流量控制回路的存在，实现了主流量定值控制，克服了对主流量的干扰的影响(例如：主动量供应不足或有较大扰动)●另一个优点是，提升主负荷比较容易，缓慢改变主控制器的给定值。●缺点：使用的仪表较多，另外，若主副回路工作频率相近时，容易产生共振F1CF2CK二氧化碳氧气反应器混合例子：3.2.4其他类型的比值控制系统（1）变比值控制系统定比值控制方案只能克服流量干扰对比值的影响，当其它参数存在对比值系数的扰动时，必须时时修正比值系数，变比值控制XCF1F2FfC÷3.2.4其他类型的比值控制系统这实际上是一个以某种指标X为主参数，两物料比值为副参数的串级

6、控制系统——串级比值控制系统、自整配比控制系统XCF1F2FfC÷主控制器比值控制器控制阀流量对象主对象测量变送测量变送测量变送除法器F1XF2氧化炉例子：3.2.4其他类型的比值控制系统TCFfC÷空气氧化炉预热氨气混合硝酸生产中氧化炉的炉温与氨气/空气比值的串级控制方案3.2.4（2）串级和比值控制组合的系统动态比值控制其他类型的比值控制系统F1F2KF1CF2CLC(a)F1F2KF1CF2CLC(b)比值控制系统3.1概述3.2比值控制系统的类型3.3比值系数的计算3.4比值控制方案的实施3.5比值控制系统的投运与整定3.6比值控制系统的其他问题

7、实验：比值控制系统实验第3章教学进程3.3比值系数的计算3.3.1流量与测量信号成线性关系时的计算工艺上，比值K是指两个物料的流量之比，而比值控制系统的K’一般是仪表的信号之间的比值，电动仪表4~20mA/0~10mA,气动仪表是20~100KPa，信号转换问题。（1）DDZ-Ⅲ型仪表0~Fmax4~20mADC3.3.1流量与测量信号成线性关系时的计算比值系数K’是仪表信号之比，即：F1max是主流量变送器量程上限F2max是副流量变送器量程上限（2）气动单元组合仪表0~Fmax20~100KPa对于不同信号范围的仪表，比值系数的计算公式是一样的。3.

8、3.1流量与测量信号成线性关系时的计算结论：差压变送器测量流量，流量与差压成开方