分程及阀位控制系统.ppt

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1、过程控制系统及工程第7章分程及阀位控制系统分程及阀位控制系统7.1分程控制系统7.2阀位控制系统第7章7.1分程控制系统概述7.1.1控制器输出在0.06Mpa以下，只有阀A动作，在0.06Mpa以上，只有阀B动作一个控制器控制几个控制阀——输出信号分段“分程控制”如，控制两个阀A、BA阀控制信号:0.02~0.06MpaB阀控制信号:0.06~0.1MpaA：0.02~0.06Mpa——0~100%B：0.06~0.1Mpa——0~100%根据各阀的气开、气闭形式不同，决定阀的行程方向两阀同向动

2、作两阀异向动作概述7.1.1通过阀门定位器调整0100%100%00100%0100%分程控制的应用场合7.1.2（1）扩大控制阀可调范围：两个阀分程使用，扩大了流通能力PC两个流通能力相同的阀，同调节蒸汽压力，小负荷时，只开一个阀，大负荷时，再开第2个阀。通过计算，如果两个阀流通能力相同，分程后，总的流通能力扩大1倍。A.OA.O—例：假定系统中所采用的A、B两只控制阀最大流通能力Cmax均为100，可调范围R为30。由于控制阀的可调范围为：R=Cmax/CminCmin=Cmax/30=3.3

3、3当采用两只控制阀组成分程控制时，最小流通能力不变，而最大流通能力应是两阀都全开时的流通能力，即：C'max＝CAmax十CBmax＝2Cmax＝200因此A、B两只控制阀构成分程控制时，两阀组合后的可调范围应是：R’=60分程控制的应用场合7.1.2（1）扩大控制阀可调范围：分程控制的应用场合7.1.2（2）同时控制两种介质，满足工艺要求图7—4间歇式化学反应器分程控制系统TCABA.CA.OAB—工艺要求：投料后，需由蒸汽加温，以达到反应温度，反应进行后，放出热量，需要将热量移走。两个控制阀：

4、冷水阀A（气关）、蒸汽阀B（气开）——安全角度设置温度控制器TC（反作用）——副反馈要求T<设定值，TC输出增加A阀关闭、B阀逐渐打开T>设定值，TC输出减小A阀逐渐打开、B阀关闭分程控制的应用场合7.1.2（2）同时控制两种介质，满足工艺要求加氮阀A、放空阀B，控制两个阀，共同保持储罐氮封压力为了防止在分程点两个阀频繁动作，可以设置一个死区分程控制的应用场合7.1.2（3）安全生产的防护措施图7-6油品储罐氮封分程控制PCBABA放空氮A.CA.O—11.612.4分程控制器参数整定7.1.3控

5、制器A阀B阀变送器对象1例子两个阀通道相同，若阀的特性也相同，按一个阀通道整定即可A阀变送器反应B阀控制器2例子两个阀通道不相同，只能折中换热分程控制器参数整定7.1.3控制器阀A阀B变送器对象A3例子，A通道为充氮流量对储油罐压力影响的通道，符号为+；B通道为放空流量对储油罐压力影响的通道，符号为-；阀A为气开阀，符号为+；阀B为气闭阀，符号为-；根据两个通道都要形成负反馈，所以控制器为反作用。若两个阀的特性相同，按一个阀通道整定即可。对象B分程阀流量特性问题7.1.4两个流通能力不同的阀，组合

6、后的流量特性就成为了非线性，在分程点有一个转折，不平滑100%00.020.060.10.020.060.1图7—11A、B分程阀特性图7—12A、B分程阀组合特性分程阀流量特性问题7.1.4（1）连续分程法：寻找总的流量特性曲线，再确定分程点例1线性阀F／Fmax＝Kl十Kl例2等百分比阀分程阀流量特性问题7.1.4（1）连续分程法：缺点：如果两个阀的流通能力相差很大时，会有一个阀的分程信号变得非常小，调节困难。分程阀流量特性问题7.1.4（2）间隔分程法：事先确定分程点，再分别作出各自的流量曲

7、线，如果在分程点流量特性突变较小，可把突变部分信号去掉7.2阀位控制系统概述7.2.1控制某个过程参数时，操纵变量的选择不是唯一的操纵变量选择的原则：经济性和工艺合理性、快速性和有效性有些情况，两者不能兼顾变量A：经济合理变量B：快速有效综合考虑——阀位控制系统C1主控制器，控制BC2阀位控制器，控制AC2C1FAB例1：阀位控制系统的应用7.2.2原油加热炉出口温度控制TC燃料原油TCVPC原油出口温度控制系统原油出口温度阀位控制系统BAA.OA.O例1：阀位控制系统的应用7.2.2原油加热炉出

8、口温度控制工作原理：TTC输出VBTVPC输出()VAT()T=TspVA处于某一新开度，VB处于VPC所设置的小开度rTCVPCBAA.OA.OA：燃料量，经济合理，阀位控制器B：支管原油量，快速有效，主控制器TTC输出VBTVPC输出()VAT()阀位控制系统的应用7.2.2TCVPCBAA.OA.O工作原理：总结：干扰出现，由快速变量迅速使被控量回到给定，然后，由经济变量调整，最终使快速变量回到原来值，而整个控制任务都又经济量完成。例2：阀位控制系统的应用7.2.2蒸汽减压系