3单控制系统的设计及参数调整方法.ppt

《过程控制工程》 多媒体课件主讲：李晓媛E－mail：lixiaoyuan@zzu.edu.cntel: 第三章 简单过程控制系统工程设计 单回路控制系统特点 结构简单、投资少、易于整定和投运； 可满足一般生产过程的工艺要求； 占控制回路的85%以上，应用广泛； 适用于被控过程的纯滞后与惯性不大、负荷与干扰变化比较平稳或者工艺要求不太高的场合。 自动控制系统的方案设计:控制系统的方案设计是整个自动化工程中的关键一步。 工程设计:控制系统的工程设计是在方案设计的基础上进行的，包括仪表的选择、控制室及仪表控制盘设计、仪表供电供气系统设计、信号系统设计和仪表防护设计等。 工程安装和仪表的单校及系统的联校:自动控制系统的正确安装是保证自动化仪表能发挥作用的前提。 控制器的参数整定:控制系统质量的好坏主要决定于被控对象的特性与控制器特性的配合。 例：合成氨厂变换炉 CO + H2O = CO2 + H2 ↑ N2 + 3H2 = 2NH3 被控变量：反应温度 控制量：？ 干扰量：煤气流量、压力、温度、成分； 蒸汽流量、压力； 冷激量；触媒活性 操纵量三种选择：冷激量、煤气量、蒸汽量 小结： 操纵量的选择原则： 从放大系数上： 从干扰通道上； 从控制通道上； 从工艺可行和经济性上考虑； 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 第五章 简单控制系统的设计 已知系统各部件的模型： 干燥筒： 换热器： 风管： 检测元件： K未给出，从略； 控制通道 方案1 方案2 方案3 时间常数T 8.5 8.5 100,8.5 阶次 3 3 2 + 3 滞后时间 2 2+3=5 2+3=5 干扰通道 方案1 方案2 方案3 时间常数Tf 100,8.5 8.5 100,8.5 8.5 8.5 8.5 阶次 2 3 3 2 3 3 3 3 滞后时间 2+3=5 5 5 2 5 2 先用反应曲线法： 再用柯恩-库恩整定公式计算可得： 最后用临界比例度法： 同一整定方法不同计算公式的相应误差为： 不同整定方法相应误差为： 1.共同点:通过试验然后按工程整定经验公式计算而得 2.不同点： 2)临界比例度法与衰减曲线法：闭环试验，无需模型，但应用受限，实验数据难以准确，变化较快的过程不适用。 3)对于减少干扰对试验信息的影响，后两者优于前者，闭环试验对干扰有较好的抑制作用。 由计算可知，同一种工程整定方法使用不同计算公式，则相应的相对误差较小，而不同的工程整定方法，则相应的相对误差较大。 5、三种工程整定方法的比较： 1)反应曲线法:开环试验：典型模型,适应性强,准最优整定。 （六）单回路控制系统设计举例-喷雾式干燥设备过 程控制系统设计 1.生产工艺简介见下页图（见P184 图5-11）： 2.系统控制方案设计: (1)被控参数选择——间接参数（温度）与直接参数水分含量一一对应。 (2)控制参数选择——乳液流量 ，旁路空气量 加热蒸汽 量 三种控制方案如后图所示（见P184 图 5-12，