过程控制技术第二版课件教学课件 ppt 作者 王爱广 黎洪坤 主编Course_14.ppt

过程控制技术 第十三讲 简单控制系统的投运和控制器参数整定 简单控制系统的故障及故障排除 4 简单控制系统 4.7 简单控制系统的投运和控制器参数整定 4.7.1 系统的投运 不论是装置新建成或改建完成，或在装置全面检修之后，对每个控制系统，在开车前必须做好下列检查工作： 4 简单控制系统 （1）检测元件、变送器、控制器、显示仪表、控制阀等必须通过检验，保证精确度要求。作为情况检查，还可以进行一些现场校验。 （2）各种接线和导管必须经过检查，保证联接正确，例如，孔板的上下游引压导管要与差压变送器的正负压室输入端极性一致，热电偶的正负端与相应的补偿导线连接，并与温度变送器的正负输入端极性一致等。除了极性不得接反以外，对号位置都不应接错。引压导管和气动导管必须畅通，不得中间堵塞。 4 简单控制系统 （3）对流量测量中采用隔离液的系统，要在清洗好引压导管以后，灌入隔离液（封液）。 （4）控制器能否正确工作，要进行检查。对正反作用、内外给定等开关要拨在正确位置。 （5）控制阀能否正确工作，也须检查。旁路阀及上下游截断阀应该关闭或打开，要搞正确。 4 简单控制系统 （6）进行控制系统联校，要保证各个环节能够组成一个合适的反馈控制系统。例如，在变送器的输入端施加信号，观测显示仪表和控制器是否正常工作，再观察控制阀是否正确动作。采用计算机控制时，情况与采用常规控制器时相似。 配合工艺开车的过程，控制系统各组成部分的投运次序一般如下： 4 简单控制系统 （1） 检测系统投入运行 温度、压力等检测系统的投运比较简单，开表方便。而对采用差压变送器的流量或液位系统，信号引出端的根部阀和差压变送器侧的平衡阀组，应按如下顺序开启（参看图4-40）: 打开根部阀1、2； 平衡阀3原来是开着的，引压阀4和5是关着的。打开正压室引压管的阀门4，使变送器内膜片两侧受到相同的静压； 关闭平衡阀3，然后再开阀门5。 4 简单控制系统 （2）手动遥控阀门 手动遥控阀门实际上是在控制室中的人工操作。是操作人员在控制室中，根据显示仪表显示被控变量的情况，直接开关控制阀的一种操作，由于操作人员可脱离现场，用仪表进行操作，很受人们的欢迎，在一些比较稳定的装置上，手动遥控阀门应用较为广泛。 过去有人认为宜先用手动操作开启旁路阀，然后转入控制阀手动遥控。实际上完全可以一开始就进行手动遥控阀门，这样操作要方便得多。在控制室操作的过程中，可以方便地了解阀门在正常工况下的开度。 4 简单控制系统 （3）控制器投运 完成了以上两步，已能满足工艺开车的需要。等到各个回路的工况稍为平稳后，可考虑逐一切入自动。 在切换前存在两种情况。第一种是被控变量完全和工艺设定值相等，称无偏差，在控制器面板上可看到测量指针和设定指针在一条直线上，此时可将“手自动切换开关”拨向“自动”，它的切换操作是无扰动切换。第二种情况是被控变量接近但不等于设定值时，此时存在偏差，偏差并不大。仍然可将手自动切换开关切入“自动”。 4 简单控制系统 在切换瞬间，控制器输出和阀位并未发生变化，仍是无扰动切换。但由于偏差的存在，自动输出将发生变化，并令操纵变量变化、促使被控变量向着设定值方向趋近，如选用比例积分控制规律，测量等于设定，满足工艺的要求，这也是一种正确的操作。 4 简单控制系统 但是，也可能遇到控制品质一直达不到预定指标的情况，这可能是由于检查不细，有些组件的功能不合格，也可能是系统设计上的问题，例如控制阀口径过大或过小，或是简单控制系统结构不能满足具体工艺过程的需要。这时只好切回手动，并研究改进措施。 相反，当工艺生产过程受到较大的扰动，被控变量控制不稳定时，需要控制系统退出自动运行，改为手动遥控，即自动切向手动，也需要无扰动切换。 4 简单控制系统 4.7.2 控制器参数的工程整定 一个自动控制系统的过渡过程或者控制质量，与被控对象、干扰形式、干扰量的大小、控制方案的确定及控制器参数整定有着密切的关系。在控制方案、广义对象的特性、控制规律都已确定的情况下，控制质量主要就取决于控制器参数的整定。所谓控制器参数的整定，就是按照已定的控制方案，求取使控制质量最好的控制器参数值。具体来说，就是确定控制器最合适的比例度δ 、积分时间Ti和微分时间Td 。当然，这里所谓最好的控制质量不是绝对的，是根据工艺生产的要求而提出的所期望的控制质量。例如，对于简单控制系统，一般希望过渡过程呈4︰1（或10︰1）的衰减振荡过程。 4 简单控制系统 控制器参数整定的方法很多，主要有两大类，一类是理论计算的方法，另一类是工程整定法。 理论计算的方法是根据已知的广义对象特性及控制质量的要求，通过理论计算出控制器的最佳参数。 这种方法由于比较