常用几种复杂控制在dcs系统中应用

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1、常用几种复杂控制在DCS系统中应用　　摘要随着化工行业的发展，系统的控制发挥了重要的作用，并且在化工行业的发展中，为了满足工艺生产条件的控制，应用最多的是较为复杂的控制。本文笔者就当前应用较为广泛的几种复杂控制进行了相应的阐述，介绍了各个方案的控制原理以及在系统中的应用情况，目的是为复杂控制在DCS系统中的应用提供指导和借鉴。关键词复杂控制；DCS系统；比值控制；分程控制；串级控制中图分类号TM6文献标识码A文章编号1674-6708（2013）87-0201-02DCS系统需要复杂控制来为系统的正常运行提供有力的

2、条件和支持，以便促进系统的正常运行。同时对于系统的复杂控制的方法较多，本文着重阐述集中常用的复杂控制，以便为对复杂控制在DCS系统中的应用进行总结和分析。1常用复杂控制的原理1.1比值控制5在化工生产的过程中，很多工作需要将材料同时投入到反应器中，这就需要借助于比值控制，进而确定各种材料的比例，实现化工生产的的顺利进行，因为化工生产是一个特殊的生产过程，对各个材料的比例有严格的要求，因此需要利用比值控制对原料等比例进行有效地控制，进而推进化工生产工作的开展。以甲醛制备为例，为了实现生产的安全和高效率，需要对四种材料

3、的比例进行分析和控制，这就需要借助于比值控制，利用比值控制的组态策略，计算出其他三种原料气体的体积量，最终实现甲醛制备的完成。在实际的生产控制过程汇总，实际的工作环境是处于不断发展变化中，并且设备本身也存在一定的差异性，这就容易导致一种原料的进料量产生变化，为了满足生产的需要，另一种原料也要跟随第一种原料的变化而变化，确保两种原料的设定值是不变的，在比值控制的帮助下，计算出输出的设定值，即调节模块的设定值，在不断的比较运算中，通模块的输出来控制调节阀，决定调节阀的开度，又对原料进行调整，进而实现两种原料量的协调。可

4、见，比值控制对化工生产中原料用量的控制和协调起到了很好的控制作用。1.2分程控制5一般而言，通过对一只调节阀的操作便能够实现对一台调节器的输出工作，如果通过一只调节器对两个或者是两个以上的调节阀进行控制，并且是通过对信号的分析根据不同的需求去对不同的阀门进行操作，这种控制方式就是分程控制。分程控制经常应用于DCS系统中，在化工行业获得了较为广泛的应用。在分程控制的作用下，将一个调节器的信号进行分段处理，信号被分为若干段以后，每段信号对应一个执行器进行控制工作，通过执行器的分段连续共同完成一个较为复杂的任务。例如在化

5、工生产中，受到原料的物理或者是化学属性的影响，需要对其进行严密的控制，这就借助于分程控制。例如对于氮气而言，需要利用密封的方式对其进行储存，且氮气的压力需要维持在一定的范围内。在化工生产中，一些材料是通过利用氮气的压力作为动力进行传送的，在对氮气压力的维持下，实现了原料传送的稳定性。在分程控制的应用中，需要做好两个方面的工作，第一要确保氮气的足够供应，即在罐内的压力过低时，需要及时的对罐内补充氮气，第二在罐内压力过高时，需要及时的降压，进而实现罐内压力的均衡发展，这就需要借助分程控制来实现对氮气的及时补充和排放。分

6、程控制具有明显的优越性，主要表现在可以实现对调节阀的调节范围的扩大，及时的对调节阀的工作进行调整，满足各种生产和工作的需求，同时还能够满足工艺操作的特殊要求。例如在间歇性的化学反应中，在反应物进入设备开始生产时，为了达到材料反应的温度，在刚开始时就进行加温，但是温度达到一定的要求后，在化学反应的推动下，还会产生5大量的热量，如果不进行热量转移，就会加速反应，导致爆炸的威胁，这就需要解决预热问题，而分程控制正好解决了这一问题。利用调节器设置温度的定值，可以确保反应在一定的温度范范围内进行，避免了温度过高引起的反应剧烈

7、问题，消除了化工生产中的安全隐患。1.3串级控制所谓的串级控制是利用两个调节器，通过将其串联，将一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值，而后一个调节器主要是作用于调节阀。一般而言，前一个调节器为主调节器，对主要变量进行检测和控制，也就是对工艺的指标进行了有效的控制，因此后一个调节器就是副调节器，主要负责对副变量的检测和控制，是主调节器的辅助部分，是为了稳定主变量而进行的辅助控制。在串级系统中，包含着两个控制回路，一主一次，共同作用与DCS系统，在串级控制进行工作时，调节器对破坏系统稳定的扰动进行调节，判断出扰动发

8、生的位置，在副回路的作用下，及时的避免了扰动进入到副回路中，大大的改变了系统的过程特征。可见，主调节器进行的是细致的调节工作，而副调节器进行的是粗略的控制，两者共同作用，达到了品质控制的目的，对DCS系统的运行起了积极的促进作用。2对应用于DCS系统的复杂控制的分析5上面描述的集中复杂控制在DCS系统中的应用较为广泛，作为常见的控制方案，在系统中发挥了重要的