3单回路控制系统课案.ppt

* 2.7.2 系统运行中的故障判别 ?比较记录曲线前后变化； ?比较控制室与现场同位号仪表的指示值； ?比较相同仪表之间的指示值。 * 3.8 控制系统设计举例 3.8.1 液体贮槽工艺简介 在工业生产过程中，图示液体贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲容器、水箱等设备应用十分普遍，为了保证生产的正常行，物料量进出需均衡，以保证过程的物料平衡。因此工艺要求液体贮槽内的液位需维持在某给定值上下，或在某一小范围内变化并保证物料不产生溢出。 储液槽 Q1 Q2 * 3.8.2 贮槽液位系统控制方案设计 3.8.2.1 选择被控参数 根据工艺简况可知，液体贮槽的液位要求维持在某给定值上下，或在某一小范围内变化，这是保证生产正常进行的工艺指标，所以其液位是直接指标(直接参数)，即为被控参数。 3.8.2.2 选择操纵量 从液仪贮罐的生产过程来看，影响液位有两个量，一是流入贮槽的流量，二是流出贮槽的流量。调节这两个流量的大小都可改变其液位高低。这样构成液位控制系统就有两种控制方案，如图4-9所示。选择流出量或流入量为操纵量。 * 液位控制系统方案 a) 调流入量 b)调流出量 Q1 Q2 LT LC A h Q1 Q2 LT LC A h * 3.8.3 选用过程检测控制仪表 3.8.3.1 检测变送的选择 选用DDZ-III型差压变送器即可【实际选型时需注意介质条件与操作条件】。 3.8.3.2 控制阀选择 ?流量特性：选用对数流量特性的调节阀； ?开闭形式：图 (a)流入量调节方案，为保证不引起物料溢出，应选用气开式调节阀；而图 (b)流出量控制方案，为保证不产生物料量溢出，应选用气关式调节阀； ?结构形式、口径计算略。 * 3.8.3.3 控制器选型 ?控制规律选择：若贮槽是为了起缓冲作用而控制液位的，则对液位控制要求不太高，调节器采用宽比例度的比例作用即可。当容器作为计量槽使用时，则需精确控制其液位，为了消除余差，控制器采用比例积分作用。 ?正、反作用方式的确定：对于图 (b)所示流出量调节系统，控制器应为反作用式，其推导过程见下页，图 (a)所示流入量调节系统控制器正反作用过程见教材。 ?参数整定：可采用工程整定方法中的任何一种，使液位控制系统运行在最佳状态。 * 控制器作用方式确定 被控对象为反作用：操纵量Q2增大，h下降； 检测/变送为正作用： 控制阀为气关型，是反作用 m Q2 e 图(b)控制系统等效方框图 h SP 控制阀 “－” 检测/变送 “+” PV 水槽 “－” 控制规律 “+” 反作用 扰动使h↑ PV↑ → e↓ 要维持h，需Q2↑ → m↓ 控制规律方块为正作用(+) 控制器为反作用(－) 本章小结 被控量与操纵量的选择 检测及变送环节的考虑 控制阀的选择 控制器控制规律及作用方向的选择 控制器参数的工程整定 控制系统的投运 * 重点与难点 1、掌握单回路控制系统的设计步骤 2、掌握被控量和操纵量的选择方法 3、控制作用和控制阀的选择及计算 4、控制系统的工程整定及计算 * * 习题及思考题（作业：9～13） 1.如何选择被控量和操纵量？ 2.试分析对象扰动通道特性对控制质量的影响。 3.测量滞后与纯滞后有何不同？对控制质量有什么影响？如何减少和克服这些影响？ 4.一个系统的对象有容量滞后，另一个系统由于测量点位置造成纯滞后，如果分别采用微分作用克服滞后，效果如何？ 5.控制阀特性的选择应考虑哪些主要问题？ 6.控制器正、反作用方式应该怎么样选择？ * * * 4:1衰减比 * * * * 临界状态是在纯比例作用控制下通过慢慢减少比例带得到,如不能得到稳定的振荡曲线不能使用本方法。 * 控制阀结构形式特点及适用场所 直通单座阀 结构简单，装配方便，泄漏小，但受流体冲击不平衡力大。适用于小口径Dg≤25mm 的场合。 直通双座阀 受流体冲击不平衡力影响小，但关不严渗漏较大，适用于大口径管道的场合。 角形阀 阀体受流体的冲击小，体内不易结污，对粘度高、有悬浮物和颗粒物的流体尤为适用，并且调节稳定性较好。 蝶阀 流阻小，适用于低差压大流量的气体及含有固体悬浮物的介质，通常流量特性与等百分比相似。 隔膜阀 用于强腐蚀性粘度高带悬浮物或带纤维的介质，但不耐高温和高压。 三通阀 分三通合流阀和三通分流阀，适用于介质三个方向的流通。对于三个系统的分合流控制非常有效。 * 3.3.3 控制阀开闭(作用)形式的选择 控制阀的开(信号增大时阀开大)闭(信号压力增大阀关小)形式选择主要基于以下几点考虑： ?安全角度：出现意外，保证人员、设备安全； ?质量角度：出现意外事故，考虑产品质量； ?消耗角度：原料、成品及动力； ?介质特点：特殊介质，考虑结晶、蒸发等因素 ?控制