第六章 比值控制系统生产过程(PPT-49).ppt

P2C输出高值时，LS选中P1C作为输出。系统是以蒸汽压力为被控变量的简单控制系统。当煤气压力超过P2C给定值时， P2C输出低值， LS将改选P2C作为输出。 系统处于燃气压力控制时，蒸汽出口压力控制回路被燃气压力安全保护回路所取代。 燃气 P2C 锅炉给水 ＜ 蒸汽 汽包 炉膛 选择器1 P2T P1T P1C 反 反 正 燃气 P2C 锅炉给水 ＜ 蒸汽 汽包 炉膛 选择器1 P2T P1T P1C 反 反 正 在蒸汽压力定值控制与燃气高压自动保护的选择控制过程中，还可能出现另一种事故：如果因蒸汽负荷很低，导致燃气流量过低，会出现熄火现象，也必须加以防止。 为防止出现熄火现象，再增加一个燃气低压保护控制回路 — P3T、 P3C。 P3C的设定值为燃气压力下限值，当燃气压力低于下限值时， P3C输出高值信号，被HS选中。 燃气 P2C 锅炉给水 ＜ 蒸汽 汽包 炉膛 ＞ 选择器1 选择器2 P3T P3C P2T P1T P1C 正 反 反 反 当燃气压力高于下限值时， P3C输出低值信号，不会被HS选中。 本系统的选择器在控制器之后，是三选一系统。当系统处于燃气压力保护控制期间，蒸汽出口压力不能保证符合工艺要求。 燃气 P2C 锅炉给水 ＜ 蒸汽 汽包 炉膛 ＞ 选择器1 选择器2 P3T P3C P2T P1T P1C 正 反 反 反 过程控制系统 第六章第七章第八章 第六章 比值控制系统 生产过程中，经常需要几种物料的流量保持一定的比例关系。例如，在锅炉的燃烧系统中，要保持燃料和空气量的一定比例，以保证燃烧的经济性。 定义：实现两个或多个参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。 例如要实现两种物料的比例关系，则表示为： Q2=K Q1 其中：K—比值系数；Q1—主流量； Q2—副流量 。 6.1比值控制系统的种类 1. 开环比值控制系统 如图Q1是主流量，Q2是副流量。流量变送器FT检测主物料流量Q1；由控制器FC及安装在从物料管道上的阀门来控制副流量Q2。 FT FC Q1 Q2 此控制方案的优点是结构简单、成本低。缺点是无抗干扰能力，当副流管线压力等改变时，不能保证所要求的比值。 控制目标：Q2＝K Q1 2. 单闭环比值控制系统 为了克服开环比值控制的不足，在开环比值控制的基础上，增加对副流量的闭环控制。特点： 对Q2进行闭环控制，比值控制精度提高。 控制目标：Q2=K Q1 对Q1只测量、不控制。Q1变化，Q2跟着变化，总流量不稳定。 F1T Q1 Q2 K F2T F2C 3. 双闭环比值控制系统 为了克服单闭环比值控制中主流量不受控制的缺点，增加了主流量控制回路。特点： Q1是主流量，Q2是副流量。两个流量都可控，因此总流量稳定。 F1T Q1 Q2 F1C F2T F2C K 有两个闭环控制回路，用比值器联系。 控制目标：Q2=K Q1 4．变比值控制系统 以上介绍的都是定比值控制系统。在有些生产过程中，要求两种物料流量的比值随第三个工艺参数的需要而变化，为满足这种工艺的要求，就出现了变比值控制系统。 例如，变换炉工艺中，煤气与水蒸气（5~8倍）在触媒的催化下，转化成二氧化碳和氢气。温度越高转化率越高，但温度过高会影响触媒寿命。如果根据触媒层的温度调节其比例系数，就能保持最佳的触媒温度和最高的转化率。 F1T F2T TT 转化气 温度控制器TC根据触媒的实际温度与给定温度的偏差，计算流量比值的给定值。 除法器算出蒸汽与煤气流量的实际比值，输入到流量控制器FC。 最后通过调整蒸汽量（改变蒸汽与半水煤气的比值）来使变换炉触媒层的温度恒定在给定值上。 变比值控制系统框图 Gc2(s) Y(s) + Gv2(s) G02(s) G0(s) Gc1(s) X (s) Gm(s) Q1(s) Q2(s) Gm2(s) Gm1(s) ÷ + K Kr _ _ 应当注意，在变比值控制系统中，流量比值只是一种控制手段，不是最终目的，而第三参数（如本例中温度）往往是主要被控参数。 6.2比值控制系统的设计与参数整定 1．比值控制系统设计 1）主流量、副流量的确定原则： ①生产中起主导作用的物料流量，一般选为主流量，其余的物料流量跟随其变化，为副流量。 ②工艺上不可控的物料流量，一般选为主流量。 ③成本较昂贵的物料流量一般选为主流量。 ④当生产工艺有特殊要求时，主、副物料流量的确定应服从工艺需要。 2）控制方案的选择 控制方案选择应根据不同的生产要求确定，同时兼顾经济性原则。 ①如果工艺上仅要求两物料流量之比值一定，而对总流量无要求，可用单闭环比值控制方案。 ②如果主、副流量的扰动频繁，而工艺要求主、副物料总流量恒定的生产过程，可用