单回路控制系统研讨.ppt

系统投运前的准备 三熟悉 电、气线路的检查 一次表与变送器的检查 控制器的检查 控制阀的检查 综合检查 定义：所谓控制系统的投运就是将系统从手动工作状态切换到自动工作状态。 要求：必须做到无扰动切换。就是说，从手动到自动的过程中，不应造成系统的扰动，不应该破坏系统原有的平衡。 控制系统的投运 第七节 单回路控制系统工程实例 实例1 喷雾式干燥设备控制系统设计 乳液流量 蒸汽流量 空气流量 * 3.5.2 控制阀开、闭形式的选择 气开阀：控制阀接受的是气压信号，当膜头压力增大，控制阀的开度也增大。“有气则开，无气则关。” 气闭阀：当膜头压力增大，而控制阀的开度反而减小。 “有气则关，无气则开。” 气开阀：能源中断时，阀全闭。FC(False Close) 气闭阀：能源中断时，阀全开。FO(False Open) a b c d 执行机构 正 正 反 反 调节阀 正 反 正 反 执行器 气关 气开 气开 气关 1、首先要从安全生产出发。 例如：锅炉供水控制阀，为了保证出现故障时（阀芯出现无能源状态）不把锅炉烧坏，选择气闭阀（无气全开）。 2、其次保证产品质量出发 例如：精馏塔回流量控制系统选用气闭阀。一旦发生故障时（无气），阀门全开，使生产处于全回流状态，这防止了不合格产品被征服，从而保证了塔顶产品的质量。 3、还要考虑减少经济损失。 例如：控制精馏塔进料的控制阀采用气开式，一旦出现故障（无气），阀门处于全闭状态，不再给塔供料，从而减少浪费。 4、考虑介质的特性。 例如：精馏塔釜加热蒸汽控制阀选用气开式，以保证不浪费蒸汽。如果塔釜是易结晶、易聚合、易凝结的液体时，则考虑气闭阀，以防止在事故状态下由于停止了蒸汽的供给而导致塔釜内液体的结晶或凝聚。 控制阀开、闭形式的选择原则： 3.5.3 控制阀流量特性的选择 控制阀特性分为: 1.线性特性 2.对数特性（等百分比） 3.快开特性 4.抛物线 0 100 100 3.3 3 4 1 2 F Fmax 100% L Lmax 100% 3.5.4 控制阀结构形式的选择 阀结构形式 特点及使用场合 直通单座 阀前后压降低，适用于要求泄露量小的场合 直通双座 阀前后压降大，适用于要求泄露量较大的场合 角阀 适用于高压，高粘度的，含悬浮物或颗粒状物质的场合 高压阀 适用于高压控制的特殊场合 蝶阀 适用于有悬浮物的液体、大流量气体、压差低、允许泄露量大的场合 隔膜阀 适用于有腐蚀介质的场合 三通阀 适用于分流或合流的控制场合 第六节 控制器参数对控制质量的影响及控制规律的选择 当构成一个控制系统的被控对象、测量变送环节和控制阀都确定之后，控制器参数是决定控制系统控制质量的唯一因素。 工业控制器通常是PID三作用控制器，其理想的传递函数为： PID三作用控制器的数学表达式为： 目前工业上常用的控制器主要有三种控制规律；比例控制规律、比例积分控制规律和比例积分微分控制规律，分别简写为P、PI和PID。 选择哪种控制规律主要是根据广义对象的特性和工艺的要求来决定的。下面分别说明各种控制规律的特点及应用场合。 3.6.1 控制规律的选择 1．位式控制 控制规律：当测量值大于设定值时，调节器的输出为最大（或最小）；当测量值小于设定值时，调节器的输出为最小（或最大）。 偏差e与输出p间的关系： 双位控制只有两个输出状态，相应的执行机构也有两个极限位置，“开”或“关”。从一个为位置到另一个位置动作极其迅速，没有中间过程，称为继电器特性。 （1）双位控制 图 理想的双位控制特性 图 双位控制示例 例1：右图为电极式液位计控制电磁阀的开启与关闭，使储槽液位维持在设定值上下很小的一个范围内波动。 液体导电，外壳接地。 过程如下： 液位设定值H0时，流体未与电极接触，继电器断路，电磁阀全开，液位上升； 液位设定值H0时，流体与电极接触，继电器闭合，电磁阀全关，液位不再升。 缺点： 电磁阀只有全开、全关两个极限位置，动作频繁，易损坏。 （2）具有中间区的双位控制 实际生产中，被控变量与给定值之间总是允许存在一定的偏差，应用双位调节器时存在一个中间区。 控制规律如下： 当被控变量上升时，必须在测量值高于设定值某一数值后，阀门才“开”或“闭”；当被控变量下降时，必须在测量值低于设定值某一数值后，阀门才“开”或“闭”。中间区域阀门不动作。 2．比例控制器 比例控制