过程控制系统,俞金寿版,117页5-4题答案,权威版.doc

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1、大家好，上次课程结束时，大家对教材P117的5-4习题有疑问，现解答如下：一、大家对于该题的困惑源于P85页的对于加热炉的三种控制方案的选择问题。1）首先，图5-4给出了三种串级控制方案，这三种方案的主环都是对物料温度的控制，区别在于副环的不同。方案一是燃料油的流量闭环，方案二是燃料油的压力闭环，方案三是炉膛温度的闭环；2）从理论上分析，方案一可以抑制燃料油流量的扰动，方案二可以抑制燃料油阀后压力扰动，方案三由于对炉膛温度进行闭环，可以克服对来料温度和燃料油成分（因为这两种扰动都可以引起对炉膛温度的扰动

2、）的扰动；3）书中对方案一和方案二对于燃料油的黏度问题造成的堵塞问题，我认为理由不充分，这部分理由很牵强。因为，即使使用方案三炉膛温度作为内环（副环），最终还是要通过燃料阀进行开度调节，黏度问题不会因为炉膛温度闭环而缓解；其实，你会发现，在相同工艺条件下，三种方案对调节阀开度的调节误差不会很大。4）简而言之，P85页的方案分析是为了批判而批判，比较牵强。大家能够理解概念就好。二、针对题5-4的题解。1）在进料流量或燃料成分扰动下，设计合理串级控制系统，画出框图，确定控制系统正、反作用；这个问题就是采用上

3、述的方案三，因为进料流量或燃料成分（包括热值）扰动会直接影响炉膛温度，剩余的问题大家可以自行解决，大陆货的问题；2）在燃料油压力扰动下，设计合计串级控制系统。该问题貌似应该直接采用压力闭环（即图5-4b），大家采用这样的设计亦无可厚非。但是如果深入思考工艺问题，因为燃料油的流量最终决定燃烧的热值，进而影响炉膛温度。而仅仅稳定阀后压力，在相同阀后压力的情况下，流量也是有不同的，最终影响炉膛温度的稳定（因为燃料油的流量是决定燃烧热值的主因）。因此，应该以流量副环闭环为主（图5-4a），而压力闭环作为系统超压

4、时的报警，类似于选择控制系统才更为妥当。3）大家可能有些困惑，“老师啊，我们没有实际经验，这考题答案都无棱良可，我可咋办呢”。基础理论为主，考虑主要情况。我们不会难为大家，就像前述2），回答压力闭环的方案绝对是没有问题的。我只所以这样深入，就是要让大家把知识学活，起码要有一个敢于怀疑，敢于批判的态度。