第7章-复杂调节系统(下)课件.pptVIP

7.6分程控制系统

在分程控制系统中，一个控制器的输出信号被分割成几个行程段，每一段行程各控制一个调节阀，故取名为分程控制系统。

例如，一个控制器的输出信号分程控制两个调节阀A和B，A和B的输入信号各占一半行程。;7.6.1分程控制系统工作原理及类型

1．分程控制系统工作原理

如某一间歇式生产的化学反应过程中，每次投料完毕后，需要先对其加热引发化学反应。;为此，可设计以反应器内温度为被控参数、以热水流量和冷却水流量为控制变量的分程控制系统，调节阀A、B分别控制冷却水和热水。;反应开始后，反应物温度逐渐升高，调节器输出逐渐下降，热水阀逐渐关小；当反应物料温度达到并高于设定值时，调节器输出气压将小于0.06MPa，热水阀完全关闭，冷水阀逐渐打开，冷水进入夹套将反应热带走，使反应物料温度保持在设定值。;2．分程控制系统的类型

按照调节阀的气开、气关形式和分程信号区段不同，可分为以下两种类型：

①调节阀同向动作的分程控制系统

例：两个调节阀同向动作;MPa;给定;7.6.2.2调节阀特性的选择与应注意的问题

1.根据工艺要求选择同向或异向工作的调节阀

如此例中，为保证安全，热水阀采用气开式，冷水阀采用气关式。这就决定了两个调节阀异向工作。又因工艺要求一个阀打开时，另一个必须关闭。因此两个阀的特性组合应是：;如果两个调节阀的增益差距较大，组合后的总流量特性有突变点，会影响调节品质。;3）调节阀的泄漏量

在分程控制中，调节阀的泄漏量太大会影响控制质量。尤其当大、小阀并联工作时，若大阀的泄漏量接近或大于小阀的正常的调节量，则小阀的调节能力大大降低。;7.6.2.3分程控制的实现

分程控制要求调节阀的输入量程进行压缩。通过调整阀门定位器的输入信号零点和量程，使调节阀在规定的信号区段作全行程动作。;7.6.2.4分程控制系统的工业应用

分程控制系统的工业应用广泛，介绍应用比较多的两种形式：

1、用于扩大调节阀的可调范围

有的生产工艺要求控制的流量变化范围较大，但是调节阀的可调范围是有限的（国产统一设计柱塞调节阀可调范围R＝30）。若采用一个调节阀，能够控???的最大流量和最小流量相差不可能太悬殊，满足不了生产上流量大范围变化的要求，这时可考虑采用两个控制阀并联的分程控制方案。;

;设大小两个调节阀的最大流通能力分别为：CBmax=105m3、CAmax=4.2m3；可调范围均为R=30

则两个阀的最小流通能力分别为：

CBmin=CBmin/R=105/30=3.5m3

CAmin=CAmin/R=4.2/30=0.14m3

两个调节阀并联使用时：

最小流通能力为：Cmin=CAmin=0.14

最大流通能力为：Cmax=CBmax+CAmax=107.2m3

可调范围R并=Cmax/Cmin=107.2/0.14=780

并联使用后调节阀的可调范围增大了26倍。;7.7选择性控制系统

选择性控制是指由生产过程的控制条件所构成的逻辑关系叠加到正常自动控制系统上的一种控制方法。

选择过程：

有一套正常控制系统

通过选择器，在非正常工况时，

另有一套备用（或叫取代）控制系统

自动实现由备用控制系统取代正常控制系统。待工况回复正常后自动通过选择器又回到正常控制系统。（取代过程是自动的“软”切换）

;7.7选择性控制系统（续）

有关低选器和高选器

低选器或画为

输出c等于输入a和b中较小者

高选器或画为

输出c等于输入a和b中较大者;7.7选择性控制系统（续）

例：

锅炉系统，要求出口蒸汽压力平稳。

为此，设计蒸汽压力控制系统：

被控变量：蒸汽出口压力

控制变量：燃油量

P1系统是正常的蒸汽压力单回路

反馈控制