第7章_实现特殊工艺要求的过程控制系统案例.ppt

7.4.2 系统的类型及工作过程 1．选择调节器的输出信号 对调节器输出信号进行选择的系统框图为： 锅炉燃烧过程压力自动选择控制 ： 2．选择变送器的输出信号 这种系统至少采用两个或两个以上的变送器。变送器的输出信号均送入选择器，选择器选择符合工艺要求的信号反馈至调节器。 化学反应过程峰值温度自动选择性控制系统流程图 反应器峰值温度自动选择性控制系统框图 7.4.3 自动选择性控制系统的设计 自动选择性控制系统的设计与简单控制系统设计的不同之处在于调节器调节规律的确定及调节器的参数整定、选择器的选型、防积分饱和等。 在自动选择性控制系统中，若采用两个调节器，其中必有一个为正常调节器，另一个为取代调节器。对于正常调节器，由于有较高的控制精度而应选用PI或PID调节规律；对于取代调节器，由于在正常生产中开环备用，仅在生产将要出现事故时，才迅速动作，以防事故发生，故一般选用P调节规律即可。 1．调节规律的确定及其参数整定 若选择器为低选，设 ，调节器1被选中，其输出为 因此，调节器1仍保持调节规律。 此时，调节器2处于备用状态，其输出为 （2）积分切除法 所谓积分切除法，是指调节器具有/调节规律，即当调节器被选中时具有调节规律，一旦处于开环状态，立即切除积分功能而仅保留比例功能。这是一种特殊的调节器。若用计算机进行选择性控制，只要利用计算机的逻辑判断功能，编制出相应的程序即可。 （3）限幅法 所谓限幅法，是指利用高值或低值限幅器使调节器的输出信号不超过工作信号的最高值或最低值。至于是用高值限幅器还是用低值限幅器，则要根据具体工艺来决定。若调节器处于备用、开环状态时，调节器由于积分作用会使输出逐渐增大，则要用高值限幅器。反之，则用低值限幅器。 本章结束，谢谢！ * * 第7章  实现特殊要求过程控制系统 本章要点 1）了解比值控制的工业应用背景，熟悉比值控制系统的结构类型； 2）掌握比值控制系统中比值器参数计算方法； 3）了解比值控制系统中的非线性补偿、动态补偿以及实施方案等； 4）了解均匀控制的特点及设计方法； 5）了解分程控制的特点及应用场合； 6）了解自动选择性控制的特点及应用场合。 7.1 比值控制系统7.1.1比值控制系统概述 工艺要求。。。 问题：Q2容易受干扰和非线性的影响 而破坏Q1与Q2的比值关系。 1、开环比值控制系统 2、单闭环比值控制系统 问题：这种单闭环 比值控制系统可以 精确的控制Q1与 Q2的比值关系但 Q1的值不可控。 3、双闭环比值控制系统 问题：该控制方案所用仪表较多，投资较高。 比值设定方法： 给定值 相除比值 给定值 相乘比值 4、 变比值控制系统。。。 应该注意: 在变比值控制系统中，比值通常只是一种控制手段不是最终目的，而第三参数y(s)往往是产品质量指标。 在有些生产过程中，要求两种物料的流量比随第三个工艺参数的要求而变化，也就是比值系数不是固定的而是随工况而变化的，这就是变比值控制。 基于除法器的变比值控制 实例 硝酸生产控制系统 氧化炉温度串级－比值控制流程 7.1.2比值控制系统的设计 如上所述，比值控制是解决不同物料流量之间的比例关系问题。当使用单元组合仪表时，因输入－输出参数均为统一标准信号，所以，比值器参数必须由实际物料流量的比值系数折算成仪表的标准统一信号。以下分两种情况。 （1）流量与检测信号呈非线性关系 （2）流量与检测信号呈线性关系 1、比值器参数的计算 说明：当物料流量的比值一定、流量与其检测信号呈平方关系时，比值器的参数与物料流量的实际比值和最大值之比的乘积也呈平方关系。 说明：当物料流量的比值一定、流量与其测量信号呈线性关系时，比值器的参数与物料流量的实际比值和最大值之比的乘积也呈线性关系。 （3）实例计算 已知某流量比值系统采用差压式流量计测量主副流量，其最大量程分别为： 工艺要求 试计算不加开方器与加开方器后仪表的比值系数K’。 不加开方器时: 解: 加开方器后: 2、比值控制系统中的非线性补偿 比值控制系统中的非线性特性是指被控过程的静态放大系数随负荷变化而变化的特性，在设计比值控制系统时必须要加以注意。 （1）测量变送环节的非线性特性 流量与测量信号无论是呈线性关系还是呈非线性关系，其比值系数与负荷的大小无关，均保持其为常数。但是，当流量与测量信号呈非线性关系时对过程的动态特性却是有影响的。 其输入－输出关系有： 采用DDZ－Ⅲ型仪表将差压信号线性地转换为电流信号： 测量变送环节是非线性的，其静态放大系数为： 问题：当负荷增大时，调节器的整定参数如果不能随之改变，则系统的运行质量就会下降 。 （2）非线性补