选择性控制系统讲义.ppt

选择性控制系统 系统必须要保证在非正常工况安全生产，一般采取的处理方法有： 连锁保护紧急性停车 自动切换至手动 都会造成生产停止, 要很长时间才能恢复生产 选择性控制系统 当生产操作趋向限制条件时，一个用于控制不安全工况的控制方案将取代正常情况下的控制方案，直到生产操作重新回到安全范围以内，恢复原控制方案为止。 选择性控制系统 1 概述 2 选择性控制系统类型 3 选择性控制系统的设计 4 积分饱和及其防止措施 5 典型应用 1 概 述 控制系统按其实现功能，可分为三类：物料平衡（或能量平衡）控制，质量控制和极限控制。 液位控制 温度控制 选择性控制 自动选择性控制系统属于极限控制，又叫自动保护控制、软保护控制、取代控制或超驰控制。 选择性控制的特点是：在正常工况下，输出参数不会超限，所以也不考虑用它进行控制； 而在非常工况下，该参数会达到极限值，这时又要求采取强有力的控制手段，避免超限。 要构成选择性控制，生产操作必须有一定选择性逻辑关系。即何种情况下采用何种控制方式。 选择性控制的实现：需要具有选择功能的自动选择器(高值选择器或低值选择器)或有自动关切换装置来完成。 2 选择性控制系统的类型 ②另一类是选择器放在调节器之前，对测量信号做选择性控制。 特点：几个变送器合用一个调节器。 ① 调节器输出信号选择性控制 特点：选择器位于调节器之后，共用一个调节阀。 正常生产时，取代调节器处于待命备用状态。 不正常工况出现时，由选择器选出能适应工况的控制信号，用取代调节器工作。 ② 测量信号的选择性控制 几个变送器合用一个调节器，通过选择器选择变送器输出信号。 一般有两个目的： 1、选出最高或最低值 例：在反应器中，由于 流体流动和触媒老化，反 应程度在各个位置不同。 为防止烧坏触媒，要找出 最高温度点。 2、选出可靠的测量值 例：在某些反应器中，采用成分作为被控量。如果成分传感器性能不够，控制失败可能导致爆炸危险。 采取冗余技术，同时安装三个传感器，取其最可靠的中间值。 3 选择性控制系统的设计 包括调节阀气开、气关形式选择；调节器正反作用选择；选择选择器和调节参数整定。 气开、气关形式按照单回路同样方法确定。 正常调节器一般用PI或PID，取代调节器一般保证迅速采取措施，防止事故发生，故采用P控制规律。 选择器的选型 包括高值选择器、低值选择器 如何选择要看在何种条件下选择取代调节器，如果是输出高时，就采用高值选择器。否则相反。 调节器参数选择可以按照单回路进行。 设计举例：汽包燃气压力控制 在锅炉的运行中，蒸汽负荷 随用户需要而经常波动，在正 常情况下，用控制燃料量的方 法来维持蒸汽压力的稳定。当 蒸汽用量增加，蒸汽总管压力 降低，此时正常调节器输出信号去开大调节阀，以增加天然气量。同时，天然气压力也随燃料量的增加而加大。当天然气压力超过某一安全极限时会产生脱火现象，可能造成生产事故。 设计蒸汽压力与天然气压力的选择性控制系统。 (1)选择调节阀。从生产安全 应选气开式调节阀。 (2)调节器正反作用选择 对于正常调节器：蒸汽压力 升高，调节器输出信号应减小， 故应选其为反作用方式。 对于取代调节器：当天然气压力升高应使其输出压力减小，故应选为反作用方式。 (3)选择器选型。当生产处于不正常时取代调节器的输出信号应减小，故选用低值选择器。以防止大的开度。 (4)调节器参数整定。蒸汽压力调节器用PI，天然气压力调节器采用P控制规律。 4 积分饱和及其防止措施 1) 积分饱和的产生及其危害 2) 抗积分饱和措施 1) 积分饱和的产生及其危害 积分饱和：一个具有积分作用的控制器，当处于开环工作状态时，如果偏差一直存在，那么，由于积分作用控制器的输出将不断增加或不断减少，一直达到极限为止，这种现象称之为积分饱合。 积分饱和产生的条件： （1）控制器具有积分作用。 （2）偏差信号长期存在。 危害：积分饱合造成了控制阀的工作死区，使控制阀不能即时地发挥作用，因而导致控制品质的恶化，甚至还会导致事故。 选择性控制系统的积分饱和现象： 对于调节器输出选择性控制系统，总有一个处于开环状态，当取代调节器工作时，正常调节器处于开环状态，当存在积分调节时使其可能产生积分饱和现象。 2) 抗积分饱和措施 抗积分饱和措施： （1）限幅法 通过采取一些专门的技术措施对积分反馈信号加以限制，从而使控制阀工作在信号范围内。