第6讲 复杂控制策略剖析.ppt

* * * * 具体实现方法：把其中一个（次要）系统的比例度积分时间放大，使它受到干扰作用后，反应适当缓慢一些，调节过程长一些。 这样，对流量参数的调节是及时的、精确的、显著的，而对压力参数的调节是微弱的、缓慢的，这样就减少了耦合作用。 当然，在采用这种方法时，次要被控变量的控制品质往往较差，这种方法只能在工艺允许的情况下使用。 * * * * * * * * * * * 存在问题：Q2回路存在非线性，Q1流量减少时，回路增益增大，有可能使系统不稳定，并可能出现“除零”运算。 * 对于一段磨机，若给矿量稳定，系统按比例控制给水量，可以初步稳定一段磨机内的浓度。 受原矿性质、磨机排矿速度变化等因素的影响，若仅以固定比值控制给水，难以保证磨矿浓度，甚至会造成磨机“胀肚”等设备事故。 * * 系统工作时，按当前给矿量比例控制给水。 当浓度发生变化时，浓度控制器的输出将修改比值系数K，从而修改了给水闭环的给定值，给水闭环及时调节给水量，保证浓度稳定，满足工艺要求。 * * 不同于常规的定值控制系统，而对被控变量(CV)与控制变量(MV)都有平稳的要求； 为解决CV与MV都希望平稳这一对矛盾，只能要求CV与MV都渐变。均匀控制通常要求在最大干扰下，CV在上下限内波动，而MV应在一定范围内平缓渐变。 均匀控制指的是控制功能，而不是控制方案。因为就系统的结构来看，有时象简单控制系统，有时象串级控制系统。所以要识别控制方案是否起均匀控制作用，应从控制的目的进行确定。 * 例如，在采用气动调节阀的控制系统，控制器的输出被分割成两个压力信号范围段（0.02-0.06MPa，0.06-0.1MPa），由每一段信号去控制一只调节阀。 * 冷水阀A气关式，蒸汽阀B气开式。反应开始时先要升温，TC ↑，（小于0.06MPa时），A阀↓ ， 全关时（大于0.06MPa）， B阀↑ ，蒸汽加热，达到反应温度，反应开始。 温度升高后，TC↓，B 阀↓，全关时，A阀↑ ，冷却水把反应热带走，使反应釜温度恒定，以满足工艺操作的特殊需要。 * 6.6 分程控制 （一）定义 分程控制（Split-range Control）中，一个控制器的输出被分割成不同的控制段，分别控制不同的调节阀。 * 6.6 分程控制 （二）气动分程控制系统的分类 * 6.6 分程控制 （三）分程控制目的 1、扩大控制阀的可调范围，以改善控制品质（一般采用两阀气开或两阀气关式）。 2、为了满足工艺操作的特殊需要（一般采用气开气关式或气关气开式） 。 3、用作安全生产的防护措施（一般采用气开气关式或气关气开式）。 * 6.6 分程控制 （四）分程控制应用 １、蒸汽减压系统 采用两只调节阀来控制中压蒸汽。 * （四）分程控制应用 １、蒸汽减压系统 设A、B两阀最大流通能力Cmax均为100，可调范围R为30，则： 采用两只流通能力相同的调节阀构成分程控制系统，可调范围比单只调节阀扩大一倍。可满足生产负荷变化较大的要求，且提高控制精度，改善控制质量。 * （四）分程控制应用 ２、间歇反应器的分程控制 按要求配比原料，放入反应器，开始时温度达不到反应要求，需通蒸汽加热，诱发化学反应； 达到反应温度并开始反应后，会产生大量反应热，需及时移走热量，否则会因温度过高而发生危险。 * （四）分程控制应用 ２、间歇反应器的分程控制 A阀气关，B阀气开，TC反作用 * （四）分程控制应用 3、油品储罐氮封分程控制 氮封要求罐内氮气微量正压。罐内存储的物料增减时，罐顶压力将产生变化。 A阀气开，B阀气关。PC反作用。 * （四）分程控制应用 3、油品储罐氮封分程控制 间歇区可避免两阀频繁交替开闭，并有效节省氮气。 一般贮罐顶部空隙较大，压力对象时间常数大，而压力控制精度要求不高，允许存在间歇区。 * （五）分程控制注意事项 １、分程控制中调节阀的泄漏量问题 选用的调节阀应不泄漏或泄漏量极小。尤其是在大、小阀并联工作时，若大阀泄漏量过大，小阀将不能充分发挥其控制作用。 * （五）分程控制注意事项 ２、分程控制中阀流量特性选择问题 如把两个调节阀作为一个阀使用，要求从一个阀向另一个阀过渡时，其流量变化要平滑。 若两个阀的放大系数不同，在分程点上会引起流量特性突变。 * （五）分程控制注意事项 ２、分程控制中阀流量特性选择问题 解决方案： （１）选择合适的调节阀流量特性 （２）采用分程信号重叠法。 * 作　业 P183：5.4、5.5 P184：6.3、6.9 * 主被控参数：起主导作用的被控参数。 副被控参数：为稳定主参数而引入的中间辅助参数。 主被控过程：由主被控参数作为输出的生产过程。 副被控过程：由副被控参数作为输出的生产过程。 主控制器：按主被控参数的测量值与给定值的偏差进行工作的控制