[材料科学]过程控制及仪表91_dlh.ppt

辽宁科技大学电信学院 氧化炉温度与氨气/空气变比值控制系统 3．调节器控制规律的确定 （1）单闭环比值控制系统中，WT1(s)仅起比值计算作用，故选P控制规律或用一个比值器；WT2(s) 使副流量相对稳定，故选PI控制规律。 （2）双闭环比值控制系统中，两个调节器均应选PI控制规律。 （3）串级（变）比值控制系统，主调节器选PI或PID控制规律，副调节器选用P控制规律。 五、比值系统的参数整定 单闭环比值控制系统的整定 1.把控制器的积分时间Ti放在最大，然后从大到小逐渐减小比例度δ，直到被调量在主流量阶跃扰动下的过渡过程处于振荡与不振荡的临界情况，如图曲线中b所示。 2.在确定好比例度后，逐步减小Ti，直到调节过程中被调量稍有一点过调，如图曲线中C所示。 双闭环比值控制系统的主流量回路可按单回路控制系统进行整定； 串级比值控制系统的主调节器可按串级系统进行整定。  作业 燃料量Q1与热风Q2按比例配制Q2/Q1=2。 热风流量量程为0~3000m3/h。 燃料流量量程为0~1000m3/h。线性测量。 ①求比值器设定系数K’。 ②用DDZ-Ⅲ仪表。当燃料Q1=100m3/h，求比值器输出电压。 思考题 右图所示一氧化氮生产串级比值控制系统，要保证产品质量，需要稳定氧化炉出口温度。回答以下问题 。 （1）图中除法器的输出代表什么？ （2）系统中开方器有什么作用？ （3）图中Q1是主流量还是副流量？ （4）系统主副流量无变化，当扰动作用使氧化炉出口温度偏离设定值时，系统如何调节？ 第二节 前馈控制系统 作业 画出该前馈-反馈系统方框图，并推导前馈调节器 Wf(s)的表达式。 第三节 分程与选择控制系统 作业 下图是由2个DDZ-Ⅲ调节阀组成的分程控制系统原理图。试分析： （1）A、B两阀的气开/气关形式。 （2）I=7mA时，A和B两阀的开度分别是多少？ （3）如果在非分程情况下，I=7mA时，A和B两阀的开度又是多少？ （4）画出非分程情况下A和B两阀的输入-输出特性。 当燃料气压力恢复正常时，蒸汽压力控制器P1C的输出b又成为低信号，经自动切换，蒸汽压力控制系统重新恢复运行。 从安全角度考虑，燃料气控制阀应为气开式。 正常情况下，燃料气压力低于给定值，由于P2C是反作用，其输出a将是高信号，而蒸汽压力控制器P1C的输出b则为低信号。此时，低选器选中b信号来控制阀,使蒸汽压力满足工艺要求。 而当燃料气压力上升到超过脱火压力时，由于P2C是反作用，其输出a将是低信号，a被低选器选中，这样便取代了蒸汽压力控制器，防止脱火现象的发生,其结果是控制阀的开度关小，阀后压力下降，起到自动保护的作用。 特点： 多个变送器共用一个控制器，选择器位于控制器之前，对变送器的输出信号进行选择。其用途主要有两个: 2）选择器位于控制器之前 一是选出几个检测变送信号的最高或最低信号用于控制，即竞争控制系统， 其二是为防仪表故障造成事故，对同一检测点采用多个仪表测量，选出可靠的测量值，即冗余系统。 竞争控制系统 冗余系统 四、选择性控制系统的设计 1．选择器的选型 在选择器具体选型时，根据生产处于不正常情况下，取代控制器的输出信号为高或为低来确定选择器的类型。 步骤: 1）从安全角度考虑，确定控制阀的气开和气关类型； 4）根据取代控制器的输出信号类型，确定选择器是高选器还是低选器； 2）确定正常工况和取代工况时的对象特性，即放大倍数的正、负； 3）确定正常控制器和取代控制器的正、反作用； 五、积分饱和及其防止 3.控制器的输入，即偏差信号一直存在。 产生积分饱和有三个条件: 1.控制器具有积分作用； 2.控制器处于开环工作状态，既其输出没有被送往控制阀； 在选择性控制系统中，总有一个控制器处于开环状态，若此控制器有积分作用，就会产生积分饱和现象。 采用外部信号作为控制器的积分反馈信号。 防止积分饱和 1）PI-P法，对于电动控制器，当其输出在某一极限内，具有PI作用；当超过这一极限时则为纯比例作用，可避免积分饱和。 2）外反馈法 当控制器处于开环工作状态时，由于积分反馈信号不是输出信号本身，就不会形成对偏差的积分作用，从而可以防止积分饱和问题的出现。 如图所示，选择性控制系统的两个比例积分控制器输出分别为P1、P2，通过选择器选中其中之一送至控制阀，送往控制阀的信号又同时引回到两个控制器的积分环节。 ， 出 要做到全补偿，