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文檔簡介
第一章緒論1
工業(yè)生產(chǎn)過程控制工程概述2
工業(yè)生產(chǎn)過程運行操作3
工業(yè)生產(chǎn)過程控制設(shè)備發(fā)展過程4
工業(yè)過程控制技術(shù)發(fā)展過程返回1.1工業(yè)過程控制工程概述① 具體的基本建設(shè)項目。如:三峽水利工程、京九鐵路工程。(有分項工程,子項工程)② 將自然科學(xué)的理論應(yīng)用到具體工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門中形成的各學(xué)科的總稱。這些學(xué)科應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的原理,結(jié)合生產(chǎn)實踐中積累的經(jīng)驗解決實踐中遇到的具體問題。如:水利工程、化學(xué)工程、土木建筑工程、遺傳工程、控制工程――亦稱“工程學(xué)”工程的概念工業(yè)生產(chǎn)過程控制工程 是一門采用自動化工具、應(yīng)用自動控制理論、結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)知識,解決工業(yè)生產(chǎn)中自動控制系統(tǒng)的設(shè)計、分析、實施、運行等問題的學(xué)科。工程工業(yè)過程知識自動化工具自動控制理論水利工程控制工程化學(xué)工程土木工程運動控制工程電氣控制工程工業(yè)過程控制工程相關(guān)學(xué)科的關(guān)系工業(yè)生產(chǎn)過程 具有一定規(guī)模的,以流體為主要處理對象的,采用化學(xué)(反應(yīng))的、物理(分離、混合、相變)的方法把原材料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的過程。工業(yè)生產(chǎn)過程原材料能源產(chǎn)品副產(chǎn)品、廢物工業(yè)生產(chǎn)實例及工作目標(biāo)1、鍋爐2、奶粉干燥工作目標(biāo): 安全——防止汽包、爐膛爆炸 穩(wěn)定——產(chǎn)量、質(zhì)量 環(huán)?!獰煔饣覊m、硫化物含量 優(yōu)質(zhì)——蒸汽溫度、壓力符合要求 低耗——單位蒸汽的電耗、煤耗工作目標(biāo): 穩(wěn)定——產(chǎn)量、質(zhì)量 優(yōu)質(zhì)——奶粉含水量符合要求 低耗——單位奶粉的電耗、氣耗控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵返回鍋爐流程返回牛奶干燥流程高位槽AB過濾器干燥器換熱器鼓風(fēng)機蒸汽風(fēng)管產(chǎn)品返回V1V2V31.2工業(yè)生產(chǎn)過程運行操作基本操作與控制內(nèi)容開車與停車(鍋爐點火)間隙式生產(chǎn)的循環(huán)操作設(shè)備切換(奶粉干燥的過濾器)負(fù)荷改變操作條件改變操作與控制要求集中監(jiān)視、管理整個生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程的優(yōu)化操作生產(chǎn)調(diào)度經(jīng)營決策影響生產(chǎn)過程穩(wěn)定的基本因素是物料、能量平衡。主要因素有:1、原材料規(guī)格的變化2、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求的變化3、裝置之間的關(guān)聯(lián)4、生產(chǎn)設(shè)備、控制設(shè)備特性的漂移或故障1.2工業(yè)生產(chǎn)過程運行操作影響控制系統(tǒng)方案設(shè)計的因素信號測量:可測、防護、抗干擾大純滯后過程特性差異大:靜態(tài)特性、動態(tài)特性、干擾因素非線性特性(包括變送器、執(zhí)行器)時變性分布參數(shù)特性開環(huán)不穩(wěn)定性耦合、關(guān)聯(lián)特性返回鍋爐點火程序開始爐膛吹掃點火變壓器工作點火氣打開火焰檢測工作氣打開點火結(jié)束關(guān)閉點火變壓器、點火氣允許再點火允許點火關(guān)閉點火變壓器、點火氣故障報警停止是否正常異常否是返回10~20s3~6s5~10s3~5s1、電子真空管(50)年代:氣動儀表、就地控制儀表2、晶體管分立元件(60)年代:電動(DDZ-II型)儀表;操作室控制;計算機DDC開始應(yīng)用4、通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(80)年代:數(shù)字化、智能化儀表5、智能技術(shù)(90)年代:FCS、虛擬儀器、分析儀器3、集成元件(70)年代:電動(DDZ-III型)儀表;DCS;PLC1.3工業(yè)生產(chǎn)過程控制設(shè)備發(fā)展過程自動化儀表技術(shù)的發(fā)展1.3工業(yè)生產(chǎn)過程控制設(shè)備發(fā)展過程60年代:常規(guī)的DDC控制70年代:常規(guī)的DCS控制80年代:先進的DCS控制90年代:FCS、綜合自動化計算機在過程控制中的地位和作用 采用計算機控制,在提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證安全運行、減少原料和能量消耗、控制和減少環(huán)境污染、提高企業(yè)的管理水平方面正在并將發(fā)揮越來越重要的作用。返回1.4工業(yè)生產(chǎn)過程控制技術(shù)發(fā)展過程常規(guī)控制:經(jīng)典PID單變量控制先進控制:解決常規(guī)控制不適應(yīng)的控制,進一步穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、動態(tài)優(yōu)化優(yōu)化控制:實現(xiàn)裝置的整體操作優(yōu)化(靜態(tài)優(yōu)化)決策調(diào)度:參與調(diào)度、經(jīng)營管理常規(guī)控制、先進控制、優(yōu)化控制的關(guān)系常規(guī)控制先進控制控制指標(biāo)關(guān)系投資效益投資效益關(guān)系常規(guī)先進優(yōu)化專業(yè)課、技術(shù)課課程的任務(wù): 應(yīng)用自動化基礎(chǔ)理論、工業(yè)控制儀表技術(shù)結(jié)合生產(chǎn)過程知識,解決自動化工程的有關(guān)問題。課程的基礎(chǔ)課程: 自動控制原理、過程檢測儀表、過程控制儀表、計算機控制技術(shù)、化工原理課程的性質(zhì):課程的學(xué)習(xí)方法: 復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識;做習(xí)題、實驗;閱讀有關(guān)期刊雜志。實踐環(huán)節(jié)教學(xué)單獨設(shè)課綜合實驗課程設(shè)計返回第二章控制系統(tǒng)組成及性能指標(biāo)2.1
控制系統(tǒng)的組成返回2.2
控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)2.1控制系統(tǒng)的組成1、控制系統(tǒng)實例2、控制系統(tǒng)流程圖表示3、控制系統(tǒng)方框圖表示4、注意流程圖與方框圖之間的差異Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gm(s)reuqyzfGf(s)2.1控制系統(tǒng)組成方框圖相關(guān)術(shù)語受控變量:控制系統(tǒng)的輸出操縱變量:即調(diào)節(jié)介質(zhì)擾動:影響受控變量的各種輸入變量(操縱變量除外)測量值:被控變量經(jīng)檢測變送后的信號給定值:即被控變量的設(shè)定值偏差值:給定值與測量值之差控制變量:根據(jù)偏差值、經(jīng)一定算法得到的輸出值調(diào)節(jié)通道:影響操縱變量與受控變量之間關(guān)系的相關(guān)工藝設(shè)備及部件擾動通道:影響擾動與受控變量之間關(guān)系的相關(guān)工藝設(shè)備及部件測量變送:過程檢測儀表控制器:過程控制儀表執(zhí)行裝置:控制閥(變頻器、可控硅)返回壓力系統(tǒng)溫度系統(tǒng)液位系統(tǒng)返回流程圖反應(yīng)器熱水生成物反應(yīng)物A冷水TAC01精餾塔蒸汽TC02LIC01FRC02FfY01TV-02ATV-02BLV-01FV-02TI11反應(yīng)物BFT01文字代號: 參數(shù)類型(T,P,L,F(xiàn),A) 功能(T,C,I,R,A)圖例:儀表設(shè)備及信號線2.2控制性能指標(biāo)1.控制系統(tǒng)的動態(tài)與靜態(tài)2.階躍輸入和過渡過程tr0t0M階躍輸入非振蕩過程te0穩(wěn)定te0不穩(wěn)定te0發(fā)散振蕩te0等幅振蕩te0衰減振蕩振蕩過程2.2控制性能指標(biāo)3.性能指標(biāo)頻率域:相穩(wěn)定余度φ、幅穩(wěn)定余度γ、帶寬ωb根平面:主導(dǎo)極點的位置及其它零極點的分布S平面階躍響應(yīng)曲線指標(biāo):衰減比(B/B1)超調(diào)量(B/C)或最大偏差(A)余差(r-y(∞)=r-C)峰值時間(tp)調(diào)節(jié)時間(ts)y:一般是測量值。隨動系統(tǒng)定值系統(tǒng)2.2控制性能指標(biāo)2.2控制性能指標(biāo)偏差平方(ISE)偏差絕對值(IAE)時間與偏差平方乘積(ITSE)時間與偏差絕對值乘積(ITAE)偏差積分性能指標(biāo)返回習(xí)題:第14頁,課后1-11、課堂1-8第三章過程動態(tài)特性與建模3.1
典型受控過程返回3.2
實驗法建立被控對象的數(shù)學(xué)模型3.1典型受控過程1.純滯后過程 傳遞函數(shù)G(s)=e-τs3.1典型受控過程2.有自衡作用的單容過程3.1典型受控過程3.無自衡作用的單容過程AsH(s)=Qi(s)G(s)=1/As=1/Ts3.1典型受控過程QiQ1h1Q2h2--G(s)=R2/(T1s+1)(T2s+1)a)沒有相互影響的雙容過程4.多容過程-Q1-Qih1Q2h2-3.1典型受控過程G(s)=R2/[T1T2s2+(T1+
T2+A1R2)s+1]b)有相互影響的雙容過程3.1典型受控過程蒸汽 Gs冷水Gw熱量h+-H(s)Gw(s)5.具有反向過程特性的過程Gwht6.衰減振蕩過程返回3.2實驗法建立被控對象的數(shù)學(xué)模型
實驗測試法建模是根據(jù)被控過程輸入、輸出的實測數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)處理后得到數(shù)學(xué)模型。與機理法建模相比,測試法建模的主要特點是在預(yù)先設(shè)計一個合理的測試方案下,無需深入了解被控過程機理,通過試驗數(shù)據(jù)以獲得被控過程的數(shù)學(xué)模型。實驗測試法建模是把被研究的被控過程視為一個黑匣子,完全從外特性上測試和描述它的動態(tài)性質(zhì)。對于一些復(fù)雜的工業(yè)過程,測試方案設(shè)計顯得尤為重要。 所謂辨識,就是將非參數(shù)模型轉(zhuǎn)換為參數(shù)模型 由實驗得到的以時間或頻率為自變量的實驗曲線,稱為非參數(shù)模型。常用的實驗方法有以下幾種: 時域方法、頻域方法、統(tǒng)計相關(guān)法
它是在假定被控過程是線性的前提下,不必事先確定模型的具體結(jié)構(gòu)。3.2實驗法建立被控對象的數(shù)學(xué)模型3.2實驗法建立被控對象的數(shù)學(xué)模型 階躍響應(yīng)曲線法是對處于開環(huán)、穩(wěn)態(tài)的被控過程,使其控制輸入量產(chǎn)生一階躍變化,測得被控過程的階躍響應(yīng)曲線,然后再根據(jù)階躍響應(yīng)曲線,求取被控過程輸入與輸出之間的動態(tài)數(shù)學(xué)關(guān)系——傳遞函數(shù)。1階躍響應(yīng)曲線法建立被控對象的數(shù)學(xué)模型
為得到可靠的測試結(jié)果,做測試時應(yīng)注意以下幾點:每次實驗應(yīng)在被控過程應(yīng)處于相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)時開始確定合適的階躍變化量條件允許時,應(yīng)重復(fù)多次(正、反方向變化)試驗,選擇比較接近的曲線作為分析依據(jù),以減少隨機干擾因素的影響 根據(jù)階躍響應(yīng)曲線的形狀,選定模型傳遞函數(shù)的形式,然后再確定具體參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)中,通常用一階慣性環(huán)節(jié)加滯后或二階慣性環(huán)節(jié)加滯后形式來近似對于無自衡特性的過程,常用以下形式近似3.2實驗法建立被控對象的數(shù)學(xué)模型確定參數(shù)的方法由作圖法及最小二乘法、梯度校正法、極大似然法等統(tǒng)計法確定一階慣性環(huán)節(jié)的特性參數(shù)K、T、τ3.2實驗法建立被控對象的數(shù)學(xué)模型習(xí)題:第170頁,4-8返回第五章簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計過程控制系統(tǒng)方案設(shè)計的基本要求安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟過程控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容方案設(shè)計、施工設(shè)計過程控制系統(tǒng)方案設(shè)計步驟1.熟悉和理解生產(chǎn)對控制系統(tǒng)的技術(shù)要求。有條件時建立被控過程的數(shù)學(xué)模型2.選擇受控變量及操縱變量(確定控制方案)3.確定控制設(shè)備基本特性第五章簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計5.1系統(tǒng)受控變量選擇返回5.2廣義對象各環(huán)節(jié)特性對控制品質(zhì)的影響5.3方案設(shè)計時對測量變送的考慮5.4方案設(shè)計時對執(zhí)行裝置的考慮5.5控制器的設(shè)計5.6控制系統(tǒng)的投運5.1系統(tǒng)受控變量選擇1.選擇的意義——保證控制系統(tǒng)能否發(fā)揮應(yīng)有的作用2.具體內(nèi)容——確定受控變量的數(shù)量及具體參數(shù)3.具體方法——工藝分析(相律)、參考同類型設(shè)備4.一般原則——盡量采用直接變量,避免采用間接變量采用間接變量時的注意問題:線性性、靈敏度、經(jīng)濟性返回采用間接變量的注意問題線性性靈敏度xyy1y2y3yxyy1y2x1x2x返回5.2廣義對象各環(huán)節(jié)特性對控制品質(zhì)的影響實例
方框圖分析目的:解決對象設(shè)計問題——合理選擇操縱變量Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gm(s)reuqyzfGf(s)仿真比較超調(diào)量(σ=B/C)余差C與臨界增益Kmax成反比。當(dāng)衰減系數(shù)一定時定值系統(tǒng)5.2廣義對象各環(huán)節(jié)特性對控制品質(zhì)的影響臨界增益Kmax與動態(tài)特性的關(guān)系:時間常數(shù)大、階次高,Kmax小。最大偏差與控制臨界增益的關(guān)系5.2廣義對象各環(huán)節(jié)特性對控制品質(zhì)的影響2.時間常數(shù)T的影響3.滯后時間τ的影響
Kc*Kp取決于系統(tǒng)的動態(tài)特性。一般希望Kp適當(dāng)大一些。Kf*f小影響小。
Tp<Tf,Tp階次低一些,Tf階次高一些。Tp1/Tp2大一些。1.增益K的影響4.選擇操縱變量的原則
τp/Tp小一些。τp僅對前饋控制規(guī)律有影響。a.工藝合理、b.動態(tài)特性好,線性度好返回蒸汽高位槽AB過濾器干燥器換熱器鼓風(fēng)機風(fēng)管產(chǎn)品TC閥1閥2閥3操縱變量選擇示例返回選擇操縱變量分析控制器混合過程風(fēng)管ryV1閥1干燥器換熱器V3V2控制器混合過程風(fēng)管ryV2閥2干燥器換熱器V3V1控制器混合過程風(fēng)管ryV3閥3干燥器換熱器V2V1返回流程圖5.3方案設(shè)計時對測量變送的考慮
基本要求—準(zhǔn)確、快速 通常按一階慣性環(huán)節(jié)考慮
工程設(shè)計中需要解決的問題—儀表選型(依據(jù)介質(zhì)特性和操作條件確定型號、規(guī)格、精度)、確定測點位置。1.關(guān)于測量誤差問題 靜態(tài)誤差:儀表精度、使用條件、安裝方式 動態(tài)誤差:時間常數(shù)TM、測量點位置τmAIAI2.測量信號的處理濾波:有脈動或高頻躁聲的信號(沸騰狀態(tài)的液位)線性化:非線性嚴(yán)重時(節(jié)流裝置測流量、PH儀)3.使用條件與設(shè)計條件的一致性(溫度、壓力、密度)返回5.4方案設(shè)計時對執(zhí)行裝置的考慮1.概述 作用:根據(jù)控制器的輸出信號,改變工業(yè)過程的輸入變量(流體流量的大小、電功率的大小、轉(zhuǎn)速的快慢),直接影響工業(yè)過程。過程控制系統(tǒng)中常用調(diào)節(jié)閥。使用環(huán)境比較惡劣。調(diào)節(jié)閥工作原理及常用結(jié)構(gòu)形式與特點調(diào)節(jié)閥的基本構(gòu)成:執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)所需動力:電、壓縮空氣、高壓液體氣動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型:薄膜、活塞調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型:直通單座、直通雙座、套筒、蝶閥、隔膜閥氣動執(zhí)行機構(gòu)作用形式:正/反作用5.4方案設(shè)計時對執(zhí)行裝置的考慮a.材質(zhì):介質(zhì)的物理、化學(xué)特性(腐蝕性)及操作條件(工作溫度、壓力)b.結(jié)構(gòu):介質(zhì)的物理特性(黏度、固體顆粒、懸浮物、纖維物、相態(tài))及操作要求(壓差、泄露量)c.閥芯直徑:介質(zhì)的密度、黏度、壓差、工作流量(可采用標(biāo)準(zhǔn)的計算程序)d.氣開/氣關(guān)形式:考慮故障安全位置。
“氣開”-操縱變量隨控制信號增加而增加。
“故障安全位置”-控制信號中斷時閥門應(yīng)該處于的位置e.流量特性:補償對象的非線性因素。2.調(diào)節(jié)閥的選擇5.4方案設(shè)計時對執(zhí)行裝置的考慮流量Q與閥桿位移l之間的關(guān)系:
Q=f(l)或Q/Qmax=f(l/L)a.理想流量特性(固有流量特性)常用流量特性:線性、對數(shù)、快開、拋物線、雙曲線可調(diào)比的定義:R=Qmax/Qmin
=30(或50)最小流量的定義:閥全關(guān)時的流量。最大流量的定義:閥全開時的流量。2流量特性和閥門增益5.4方案設(shè)計時對執(zhí)行裝置的考慮b.工作流量特性:考慮管路阻力的影響工作流量特性P0P1PvPfΔPQΔPv0ΔPv1QmaxQl0.10.50.71阻力分配對特性曲線畸變的影響S=P全開/P總工作狀態(tài)下的可調(diào)比R實=R理√Sc.調(diào)節(jié)閥的增益KV=dQ/dlREi=E/RR0i=E/(R+R0)5.4方案設(shè)計時對執(zhí)行裝置的考慮3流量特性的選擇(分析法和經(jīng)驗法)選擇的目的:修正廣義對象在工作點附近的非線性特性4.2執(zhí)行裝置在控制系統(tǒng)設(shè)計中的考慮理想流量特性的確定:考慮配管特性對流量特性的影響
S≥0.6 不作修正
0.6>S≥0.3 修正為下凹一級的特性
0.3>S 盡量避免考慮操作彈性范圍要求:閥門定位器的使用結(jié)構(gòu)與工作原理作用:定位——克服磨察力、閥芯的不平衡力u改變控制器輸出與流量之間的關(guān)系改變調(diào)節(jié)閥的行程范圍減少氣動信號傳輸?shù)膭討B(tài)滯后5.4方案設(shè)計時對執(zhí)行裝置的考慮÷Σ恒流源I’1=a+bI1I1abI0恒流源×ΣI’1=a+bI0I1abI04非線性補償?shù)钠渌椒ǚ祷?.5控制規(guī)律的選取、整定1三類常規(guī)控制器a.比例控制器u(t)=Kce(t)+u0比例度PB=100/Kcb.比例、積分控制器c.比例積分微分控制器Gc(s)=KcGc(s)=Kc(1+1/Tis)Gc(s)=Kc(1+1/Tis)(1+Tds)/(1+αTds)5.5控制器的選取選型、整定2控制器控制規(guī)律的選取 對象特性-時間常數(shù)(必要時采用微分) 控制要求-精度(必要時采用積分)3參數(shù)整定目的:選擇一組控制器參數(shù)獲得較好的過渡過程指標(biāo)方法:理論整定、工程整定工程整定方法:經(jīng)驗法臨界比例度法衰減振蕩法響應(yīng)曲線法返回5.6控制系統(tǒng)的投運1.準(zhǔn)備工作:a.詳細了解工藝b.吃透設(shè)計意圖c.了解各儀表的工作狀況(儀表的調(diào)校及回路調(diào)試)2.相關(guān)操作:a.有關(guān)開關(guān)的設(shè)置。(內(nèi)/外給定、正/反作用)b.進行必要的平衡操作。(實現(xiàn)無擾動切換。)c.設(shè)置調(diào)節(jié)參數(shù)。(參數(shù)整定。)習(xí)題:p.1985-6、12、13返回第六章復(fù)雜控制系統(tǒng)6.1串級控制系統(tǒng) 簡單:結(jié)構(gòu)簡單、目標(biāo)單一 復(fù)雜:結(jié)構(gòu)復(fù)雜或目標(biāo)多樣6.2前饋控制系統(tǒng)6.3比值控制系統(tǒng)6.4均勻控制系統(tǒng)6.5分程控制系統(tǒng)6.6選擇性控制系統(tǒng)6.7解偶控制系統(tǒng)返回串級控制系統(tǒng)1基本原理和結(jié)構(gòu)a.串級控制系統(tǒng)概念及工作過程(串級示例)
劇烈擾動的含意:相對與系統(tǒng)本身特點與操作指標(biāo)而言的擾動幅度與頻率b.方框圖及常用名詞2串級控制系統(tǒng)的特點及分析a.臨界頻率和臨界增益b.系統(tǒng)魯棒性(Robust)c.歸納3串級控制系統(tǒng)的設(shè)計及參數(shù)整定a.副變量的選擇b.控制器選型c.控制器正/反作用的確定d.參數(shù)整定4串級控制系統(tǒng)的應(yīng)用d.串級控制系統(tǒng)的投運及參數(shù)整定(1)系統(tǒng)投運
1、準(zhǔn)備工作(工藝、設(shè)計意圖、硬件正常)
2、相關(guān)開關(guān)的設(shè)置 副調(diào)節(jié)器設(shè)為外給定,主調(diào)節(jié)器設(shè)為內(nèi)給定; 主、副調(diào)節(jié)器的正反作用開關(guān)設(shè)置
3、無擾動切換(副調(diào)節(jié)器的給定由主調(diào)節(jié)器輸出決定)(2)參數(shù)整定-具體方法同單回路系統(tǒng)。先副后主。(3)積分飽和及其防止方法執(zhí)行機構(gòu)接收信號的有效范圍控制器輸出信號的有效范圍u積分飽和的產(chǎn)生20100140teu’1/(Ts+1)eu++返回習(xí)題:P.816-4、6-5、6-6_/ˉu防止方法6.2前饋控制1、前饋控制系統(tǒng)的原理和特點2、前饋控制系統(tǒng)的幾種結(jié)構(gòu)形式前饋控制和不變性原理前饋控制的特點a.靜態(tài)前饋b.動態(tài)前饋GPD(s)GPC(s)yfqGff(s)c.前饋+反饋(串級)及方框圖3、系統(tǒng)投運及參數(shù)整定6.3比值控制系統(tǒng)返回2、定比值控制系統(tǒng)1、比值控制概述3、變比值控制系統(tǒng)比值不變或很少調(diào)整(由人工改變)比值根據(jù)工況隨時調(diào)整(由控制系統(tǒng)自動改變)4、比值控制系統(tǒng)的實施a、比值系數(shù)的折算b、比值控制的實施方法5、比值控制系統(tǒng)的設(shè)計、投運及整定6、比值控制系統(tǒng)的若干問題比值控制系統(tǒng)的若干問題非線性儀表的影響Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gm(s)reuqyz負(fù)荷增加時系統(tǒng)易振蕩,必要時采用開放器比值控制系統(tǒng)的若干問題相除方案的影響Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gm2(s)reuqyz÷I2Gm1(s)I1負(fù)荷減小時系統(tǒng)易振蕩,盡量采用相乘方案。 相除的方案往往用于記錄、報警。比值控制系統(tǒng)的若干問題動態(tài)補償:與動態(tài)前饋相似Gc(s)Gv(s)Gp(s)reuqQ1zI2I1Gp2(s)Gp1(s)yQ2Gk(s)×與動態(tài)前饋相似比值控制系統(tǒng)的若干問題返回邏輯提、降量空氣燃料HSFC01FC02×PC02LS提量:先增加空氣 再增加燃料降量:先減少燃料 再減少空氣1、均勻控制的由來常壓塔減壓塔操作要求:常壓塔-液位穩(wěn)定減壓塔-進料穩(wěn)定FLt整定合適的參數(shù),兼顧液位和流量2、均勻控制的實現(xiàn)常壓塔減壓塔LC01FC01簡單均勻(注意與單回路的區(qū)別)串級均勻(閥前后壓力變化、自衡作用大)簡單均勻分析-模型+--Q01+H0uQ02HQ0QiΔp+-+Q02HQ0QiΔp簡單均勻分析-特性ω0db+-+Q02HQ0QiΔp返回1超馳控制系統(tǒng)超馳控制由來—實現(xiàn)異常軟保護超馳控制實例TIC01壓縮機冷卻器儲罐制冷劑-液體制冷劑-氣體蒸發(fā)器LSLIC01LSGvGLGTLCTCGmTGmL超馳控制方塊圖選擇器的確定防積分飽和1/(Ts+1)eu++LS精餾塔冷劑蒸汽回流冷凝液罐PIC01冷卻器2選擇性控制系統(tǒng)的其它應(yīng)用受控變量測量值選擇反應(yīng)器TIC01HS冷卻劑進料產(chǎn)品ΣLIC01LS變結(jié)構(gòu)控制返回單回路:由于不凝性氣體的存在使塔壓升高,可能造成凝液罐空罐。超馳控制:液位過低時防止回流閥開度繼續(xù)加大??赡茉斐伤哼M一步升高。改變控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu):液位控制回流閥,通過放空閥控制壓力。1、分程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)控制器AB050100u(%)l(%)100050100u(%)l(%)100分程的配合分程的實現(xiàn): 利用閥門定位器
DCS分程功能塊20—100kPa20—100kPa20—100kPa2、分程控制系統(tǒng)的應(yīng)用擴大調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可調(diào)比設(shè)流通能力分別為:CAmax=4、CBmax=100Cmax=CAmax+CBmaxCmin=CAmin+CB泄漏=CAmax/R理+0.0002CBmax滿足工藝操作的特殊要求反應(yīng)器TIC01A氣關(guān)閥B氣開閥蒸汽冷水050100u(%)l(%)100B氣關(guān)閥PIC01A氣開閥注意問題分程區(qū)間設(shè)置分程控制系統(tǒng)的設(shè)計0204060801001200246810控制閥特性選擇及改善方法+
-GcGMGVBGVAGPAGPB方框圖控制閥氣開/氣關(guān)特性控制器正/反作用特性控制器參數(shù)整定閥位控制應(yīng)用實例一VpC01燃料用戶熱媒TC01生產(chǎn)要求:溫度穩(wěn)定、節(jié)省燃料方塊圖控制器正反作用設(shè)置+
-GmGvGcGvcGvvGvp+
-Gp+-+-+++單回路溫度易穩(wěn)定節(jié)省燃料閥位控制閥位控制應(yīng)用實例二TC01VpC01生產(chǎn)要求:便于溫度穩(wěn)定(調(diào)冷凍鹽水)節(jié)省冷凍鹽水(調(diào)冷卻水)冷凍鹽水冷卻水閥位控制應(yīng)用實例三生產(chǎn)要求:便于低壓蒸氣壓力穩(wěn)定(調(diào)旁路)有利于節(jié)省蒸氣(調(diào)透平用汽量)PC01VpC01壓縮機汽輪機返回高壓蒸汽低壓蒸汽系統(tǒng)關(guān)聯(lián)與解偶返回3解偶控制設(shè)計方法2相對增益1
相對增益定義1系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析2
靜態(tài)相對增益的求取3
動態(tài)相對增益的求取1
系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分類2
關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析3
系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析舉例1
減小和消除耦合的方法2
對角矩陣解偶設(shè)計方法1系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分類(單向關(guān)聯(lián))TC01LC01蒸汽Q,TQ1,T1LVTV+-TVTCLCLVGpL+-GpTGpLTGmTGmLYTYL1系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分類(雙向關(guān)聯(lián))AC01冷卻生成物Q1,T1AVTVTC01+-TVTCACAVGpA+-GpTGpTAGmTGmAYTYAGpAT第三個閉合回路:AC、AV、GpAT、GmT、TC、TV、GpTA、GmA、ACPC01FC01返回2關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析返回++++Gc2Gc1G11G22G12Y2Y1G21U2U1R1R2+-開環(huán)傳遞矩陣閉環(huán)傳遞矩陣特征方程:無關(guān)聯(lián)、有關(guān)聯(lián)、控制器參數(shù)整定閉環(huán)傳遞矩陣返回3系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析舉例返回開環(huán)傳遞矩陣閉環(huán)特征方程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)值1相對增益定義返回開環(huán)增益閉環(huán)增益相對增益(矩陣)相對增益的意義:λij=1、λij=0、λij=∞、λij>1、0<λij<1、λij<02靜態(tài)相對增益的求取方法-直接微分法x(75%),F酒精(95%)酒精(5%)x1,u1FC01AC01x2,u22靜態(tài)相對增益的求取方法-傳遞函數(shù)法2靜態(tài)相對增益的求取方法-實驗法返回++++Gc2Gc1G11G22G21Y2Y1G12U2U1R1R2+-測定開環(huán)增益計算閉環(huán)增益計算相對增益3動態(tài)相對增益的求取1減小和消除耦合的方法返回x(75%),F酒精(95%)酒精(5%)x1,u1FC01AC01x2,u2控制器參數(shù)調(diào)整減少控制回路數(shù)串聯(lián)解偶裝置Gc(s)Gp(s)ryN(s)N(s)Gp(s)ryGc(s)Gc(s)Gp(s)ryN(s)正相關(guān)、負(fù)相關(guān)變量配對原則采用正相關(guān)盡量使相對增益接近于12對角矩陣解偶設(shè)計方法解偶的目標(biāo):靜態(tài)解偶設(shè)計例:設(shè)Gp及要求的D如下則:單位矩陣解偶設(shè)計特點與應(yīng)用條件按給定閉環(huán)傳遞矩陣要求設(shè)計Gc(s)Gp(s)R(s)Y(s)N(s)F(s)例理想解偶設(shè)計前饋補償解偶設(shè)計Gc2Gc1G11G22Y2Y1U2U1R1R2+--+++++G21G12++++N21N12返回第七章
控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用返回2、換熱器的控制3、加熱爐的控制4、鍋爐的控制1、流體輸送設(shè)備的控制流體輸送設(shè)備的控制返回2、離心式壓縮機的防喘振控制1、泵及壓縮機的控制方案1
泵和管路系統(tǒng)靜態(tài)特性及泵的控制方案2
離心式壓縮機的控制方案1
離心式壓縮機特性曲線與喘振2
影響喘振的因素3
喘振的安全極限方程與安全操作線4
防喘振控制系統(tǒng)流體輸送概述流體輸送概述返回流體輸送目的流體輸送設(shè)備及分類流體輸送設(shè)備控制的任務(wù)流體輸送設(shè)備控制的特點(往往是副回路)對象靜態(tài)特性對象動態(tài)特性測量信號特性測量儀表選型(1)離心泵的特性泵的分類:離心式、容積式(往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式)n2n3n1QH離心泵結(jié)構(gòu)示意特性曲線經(jīng)驗公式(2)管路特性配管示意特性曲線工作點的確定吸收塔p1p2hLhVhfQhphLHhVhfH經(jīng)驗公式(3)控制方案直接節(jié)流改變泵的轉(zhuǎn)速改變旁路回流量QHQHFC01FC01FC01QHhfhVHL(4)容積泵及控制方案返回結(jié)構(gòu)示意流量特性控制方案FC01FC01QH調(diào)轉(zhuǎn)速調(diào)旁路FC01PC01調(diào)旁路和節(jié)流調(diào)沖程離心式壓縮機的優(yōu)點返回操作彈性大、易調(diào)節(jié)壓縮機潤滑油不污染被輸送氣體效率高、易維護體積小、輸氣量大、重量輕但是:操作不當(dāng)時會出現(xiàn)喘振、軸向推力大??刂迫蝿?wù)負(fù)荷控制防喘振控制潤滑油(密封、冷卻)系統(tǒng)控制-油壓、油溫主軸軸向推力(位移)、振動,軸瓦溫度保護壓縮機離心式壓縮機的負(fù)荷控制控制返回變頻器直接節(jié)流旁路轉(zhuǎn)速(可在入口)壓縮機壓縮機壓縮機(必要時采用多級旁路)關(guān)于壓力作為受控變量1、離心式壓縮機的特性曲線與喘振特性曲線Q水泵的喘振HQ喘振過程P1/P2FC01返回2、影響喘振的因素返回入口溫度的影響T=20T=0T=-30分子量的影響M=20M=25M=303、喘振極限線與安全操作線返回n1n2n34、防喘振控制系統(tǒng)返回固定極限FC01ΣX防喘振原則壓縮機可變極限注意問題:防積分飽和流量在出口處測量時絕對壓力的轉(zhuǎn)化入口溫度穩(wěn)定注意區(qū)分旁路法流量控制與防喘振控制。檢測點的位置。工作流量輸出流量P1P2換熱器的控制1、概述2、對象靜態(tài)數(shù)學(xué)模型3、動態(tài)數(shù)學(xué)模型4、換熱器的控制對象的靜態(tài)增益?zhèn)鳠嵩O(shè)備的動態(tài)特點對象靜態(tài)模型的基本方程式熱量傳遞的三種方式傳熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)類型分布參數(shù)對象集中參數(shù)對象返回?zé)崃總鬟f的三種方式-傳導(dǎo)(1)熱傳導(dǎo)t2t1單層平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱多層平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱:(設(shè)有m層)熱量傳遞的三種方式-對流、輻射(2)對流傳熱(3)輻射傳熱灰體輻射能量twt黑體輻射能量平行壁面輻射傳熱返回對象靜態(tài)模型的基本方程式換熱器流程及變量熱量平衡關(guān)系模型的一般方程G1,T1iG1,T1oG2,T2iG2,T2o傳熱速率方程對逆流、單程、列管式換熱器G1,T1iG1,T1oG2,T2iG2,T2o傳熱速率方程G1,T1iG1,T1oG2,T2iG2,T2o00.40.81.21.62012340.10.61.11.62.1對象的靜態(tài)增益返回載熱體可調(diào)(無相變)載熱體TC01載熱體TC01改變傳熱系數(shù)載熱體可調(diào)(冷凝)冷凝液TC01蒸汽冷凝液TC01LC01改變傳熱溫差,響應(yīng)時間較快改變傳熱面積,響應(yīng)時間較慢載熱體可調(diào)(冷凝)冷劑TC01冷凝器冷凝器冷劑TC01LC01工藝物料可調(diào)(回收熱量)工藝物料TC01工藝物料蒸發(fā)器PC01LC01工藝物料冷凝器PC01LC01載熱體蒸發(fā)器TC01工藝物料載熱體、工藝物料均不可調(diào)(回收熱量)工藝物料TC01串級、前饋的應(yīng)用載熱體工藝物料TC01FC01∑FfC01閥位、選擇性系統(tǒng)的應(yīng)用返回冷劑TC01冷凝器LSLC01載熱體TC01VC01加熱爐概述管式加熱爐結(jié)構(gòu)型式:立式爐、圓筒爐、箱式爐加熱爐主要組成部分用途:化學(xué)反應(yīng)爐、加熱液體的爐子、氣體加熱爐、加熱混相流體的爐子傳熱特點:輻射傳熱(70%),對流傳熱(30%)動態(tài)特性:時間常數(shù)和滯后時間都比較大。1、加熱爐單回路控制方案擾動分析物料:流量、溫度、熱容燃料:壓力(流量)、熱值空氣:流量、溫度爐況:壓力、噴嘴阻力、燃油的霧化效果物料燃料空氣煙氣TC01主要控制回路受控變量-物料出口溫度;操縱變量-燃料流量輔助控制回路物料流量、燃料壓力、燃油霧化適用場合小型爐、擾動小、要求不高1、加熱爐單回路控制方案物料燃料煙氣TC01輔助控制回路物料流量FC01PC01回流蒸汽PC02PT03K噴嘴空氣FC02KFT02燃料壓力燃空比燃油霧化2、加熱爐串級、前饋控制方案副變量選擇爐膛溫度燃料閥后壓力燃料流量物料空氣煙氣燃料FC01TC01PC01TC02前饋變量選擇物料溫度物料流量物料組份∑FC013、加熱爐燃燒效率控制方案物料燃油煙氣TC01煙氣氧含量控制FC01PC01回流蒸汽PC02PT03K噴嘴空氣PC04KAC01爐膛壓力控制燃空比邏輯提量控制燃油霧化PC054、加熱爐安全保護系統(tǒng)返回可能存在的危險因素燃料氣壓力過低-連鎖火焰熄滅-連鎖物料流量過低甚至中斷-連鎖物料煙氣燃料TC01BS01燃氣壓力過高-超馳控制PC01LSFS02FS0119精餾過程的控制返回1、精餾塔的控制目標(biāo)2、精餾塔的特性3、精餾塔質(zhì)量指標(biāo)選取4、精餾塔的基本控制方案1、精餾塔的控制目標(biāo)精餾原理及基本流程精餾過程的控制目標(biāo)精餾過程的控制要求質(zhì)量指標(biāo)收率和純度、能量消耗的關(guān)系80989999.81007030120產(chǎn)品純度產(chǎn)率468純度的影響能耗的影響返回B、xBF、zFD、xD2、精餾塔的特性1.靜態(tài)特性B、xBF、zFQCQHD、xD全塔物料平衡能量平衡分離度及影響因素2、精餾塔的特性返回內(nèi)部物料平衡精餾段提餾段進料板回流比擾動因素塔頂塔釜進料、熱劑、冷劑回流比、出料量B、xBF、zFQCQHD、xD控制手段物料平衡、能量平衡2、精餾塔的特性返回動態(tài)特性VL輸出量——產(chǎn)品質(zhì)量主要操縱變量——V、L其它因素——塔釜及回流罐儲量3、精餾塔質(zhì)量指標(biāo)選取返回直接指標(biāo)——成分分析間接指標(biāo)靈敏板溫度(要求塔壓穩(wěn)定)溫差(靈敏板與塔頂)TC01雙溫差(精餾段溫差與提餾段溫差)TdC01TdT01TdT02TddC014、精餾塔的基本控制方案控制變量(通常至少有6個自由度)進料流量、塔頂壓力、溫度、熱量、冷量、回流比、回流罐液位、再沸器液位主要操縱變量進料、塔頂出料、塔釜出料、蒸汽流量、冷卻量、回流量LB、xBF、zFQCQHD、xDV物料平衡法B、xBF、zFQCQHD、xDFCPCFCFCFCFCLC塔壓調(diào)節(jié)物料平衡調(diào)節(jié)能量調(diào)節(jié)LCLC單端產(chǎn)品質(zhì)量控制B、xBF、zFQCQHD、xDFCFC塔頂質(zhì)量控制物料平衡調(diào)節(jié)能量調(diào)節(jié)LCTCLC兩端產(chǎn)品質(zhì)量控制返回B、xBF、zFQCQHD、xDFCFC質(zhì)量控制物料平衡調(diào)節(jié)能量調(diào)節(jié)TCTCLC擾動抑制問題B、xBF、zFQCQHD、xDFC負(fù)荷變化物料平衡調(diào)節(jié)TCLCFfLC擾動抑制問題B、xBF、zFQCQHD、xD負(fù)荷變化LCTCFf∑FC返回20化學(xué)反應(yīng)過程的控制1、化學(xué)反應(yīng)過程反應(yīng)過程特點反應(yīng)器操作分類-連續(xù)式、間隙式反應(yīng)器流程分類-單程、循環(huán)反應(yīng)器后處理產(chǎn)品其它物料反應(yīng)物Q未反應(yīng)物++反應(yīng)器熱交換分類-絕熱、非絕熱化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律反應(yīng)速度及其影響因素濃度的影響:對可逆反應(yīng):溫度的影響:壓力的影響:影響有氣體的反應(yīng)的體系催化劑的影響:影響活化能E。反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率和收率2、化學(xué)反應(yīng)器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型基本動態(tài)方程反應(yīng)速度總物料平衡A物料平衡熱量平衡F,T,CAFc,TciTcoF0,Tf,CA0線性化模型A物料平衡熱量平衡F,T,CAFc,TciTcoF0,Tf,CA0系統(tǒng)輸出變量系統(tǒng)輸入變量狀態(tài)方程化學(xué)反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性-絕熱反應(yīng)器TQ化學(xué)反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性-非絕熱反應(yīng)器TQ化學(xué)反應(yīng)器的基本控制方案控制目標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)、物料和能量平衡、約束條件溫度(間接質(zhì)量指標(biāo))的選取擾動因素反應(yīng)物方面-濃度(配比)、溫度、流量載熱體方面-流量、溫度反應(yīng)器出口溫度反應(yīng)器熱點溫度反應(yīng)物入口溫度反應(yīng)器進出口溫度差化學(xué)反應(yīng)器的基本控制方案-單回路冷劑為操縱變量反應(yīng)物生成物的換熱量出料冷劑反應(yīng)物TC出料冷劑反應(yīng)物TCTCTC化學(xué)反應(yīng)器的基本控制方案-復(fù)雜控制回路返回串級、前饋控制分程、分段控制出料冷劑反應(yīng)物TCFC出料冷劑反應(yīng)物TCΣFC出料冷水反應(yīng)物TC蒸汽TCTCTC典型反應(yīng)器的控制方案-聚合反應(yīng)釜返回串級與分程出料冷卻水反應(yīng)物TC蒸汽TCTCFC熱水冷水出料冷卻水反應(yīng)物TC蒸汽TCFC熱水冷水21間歇生產(chǎn)過程控制1、間歇生產(chǎn)過程概述2、間歇生產(chǎn)過程控制工業(yè)生產(chǎn)方式:連續(xù)、半連續(xù)、半間歇、全間歇間歇生產(chǎn)過程的特點:周期性、不連續(xù)性、動態(tài)性、小批量多品種、控制要求高控制要求:順序控制、離散控制、調(diào)節(jié)控制、人-機界面、其它功能(安全保護、調(diào)度優(yōu)化)間歇控制模型間歇控制的實現(xiàn)3、間歇生產(chǎn)過程的操作優(yōu)化優(yōu)化的內(nèi)容:實現(xiàn)生產(chǎn)時間最短。約翰遜算法(多品種、兩階段)產(chǎn)品分組:
P組-第二階段時間較長;Q組-其它分組排序:
P組-第一階段時間增序;
Q組-第二階段時間降序;產(chǎn)品排序: 先P組順序,再Q(mào)組順序。操作優(yōu)化實例返回產(chǎn)品分組:P組-[2-4-5-6]、Q組-[1-3]分組排序:P組-[4-2-5-6]、Q組-[3-1]產(chǎn)品排序:4-2-5-6-3-1;最優(yōu)時間57個單元產(chǎn)品123456第一階段時間10511379第二階段時間47981015425631間歇控制模型返回E1E2E3原料產(chǎn)品單一產(chǎn)品用多個設(shè)備多個產(chǎn)品用相同的設(shè)備,各個設(shè)備串行工作。多個產(chǎn)品用相同的設(shè)備,設(shè)備可以并行工作。E1E2E4原料B產(chǎn)品BE2E3E4原料C產(chǎn)品CE1E2E3原料A產(chǎn)品A公司工廠區(qū)域鏈/棧設(shè)備單元設(shè)備模塊控制回路元件生產(chǎn)計劃生產(chǎn)調(diào)度配方管理生產(chǎn)管理順序控制過程控制過程連鎖安全連鎖過程接口工業(yè)過程生產(chǎn)模型控制模型間歇過程實例返回升溫加料反應(yīng)溫度達到70℃2小時,溫度維持70℃5小時,溫度維持70℃持續(xù)攪拌、夾套溫度維持90~110℃排料恒溫4、鍋爐控制返回1、概述基本流程主要控制系統(tǒng)2、汽包水位控制系統(tǒng)動態(tài)特性單沖量控制雙沖量控制三沖量控制3、燃燒控制系統(tǒng)燃燒完全燃燒效率汽包壓力控制安全控制4、過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)單回路控制復(fù)雜控制基本流程返回鍋爐類型:燃氣燃油燃煤(粉煤、塊煤)余熱用途:產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電或供熱鍋爐汽包水位特性蒸汽 Gs冷水Gw熱量h具有反向過程特性Gwht給水-液位特性返回Gsht蒸汽-液位特性鍋爐汽包水位控制方案蒸汽 Gs冷水Gw熱量返回LCFCΣFfC單沖量控制雙沖量控制三沖量控制直通套筒閥返回執(zhí)行機構(gòu)的正反作用返回流量特性曲線條件:壓差固定返回氣開式與氣關(guān)式的選擇 氣壓(控制)信號增加,閥門開度增加為氣開;反之,為氣關(guān)。氣關(guān)氣開氣開氣關(guān)工藝物料蒸汽用蒸汽加熱工藝物料。1.要求物料溫度不能過高。則采用氣開閥。2.防止物料在加熱器中凝固。則采用氣關(guān)閥。返回調(diào)節(jié)器正/反作用設(shè)置Gm(s)reuyzqGp(s)Gm(s)Gc(s)返回設(shè)置正/反作用的目的串級系統(tǒng)副變量選擇反應(yīng)器冷水生成物反應(yīng)物ATAC01TV-02XC02反應(yīng)物B返回夾套溫度為副變量冷水流量為副變量冷水壓力為副變量TTFTPT可能的擾動:冷水閥前壓力夾套出口壓力冷水溫度環(huán)境溫度反應(yīng)物A、B溫度反應(yīng)物A、B流量反應(yīng)物A、B成分前饋系統(tǒng)反應(yīng)器冷水生成物反應(yīng)物ATV-02反應(yīng)物B返回反應(yīng)物A、B溫度反應(yīng)物A、B流量TTFT可能的擾動:冷水閥前壓力夾套出口壓力冷水溫度環(huán)境溫度反應(yīng)物A、B溫度反應(yīng)物A、B流量反應(yīng)物A、B成分XC02前饋+反饋(串級)反應(yīng)器冷水生成物反應(yīng)物ATV-02TIC01反應(yīng)物B夾套溫度為副變量反應(yīng)物B流量為前饋變量TIC02TT擾動1:反應(yīng)物B流量FTGff01Σ擾動2:冷水溫度冷水流量為副變量擾動3:冷水流量或閥非線性FT前饋+單回路(串級)方框圖Gm(s)reuyzqGpc(s)Gv(s)Gc(s)Gpd(s)Gff(s)fGm2(s)reuy1z2qGpc2(s)Gc2(s)Gc1(s)Gpd(s)Gff(s)f1Gm1(s)Gpc1(s)y2f2z1返回4.系統(tǒng)投運及參數(shù)整定開環(huán)整定、閉環(huán)整定c、動態(tài)前饋T1、T2的整定a、控制器常用規(guī)律返回b、Kff的整定d、加法器偏置的設(shè)置ΣI2I1I0B1比值控制概述NaOH冷水RC生產(chǎn)要求:水槽液位穩(wěn)定 濃度穩(wěn)定LC01比值控制的目的主要術(shù)語:主物料Q1、從物料Q2
比值K=Q2/Q1
比值系數(shù)kGm1(s)Q2Q1Gpc(s)Gv(s)Gc(s)k實現(xiàn)兩個或兩個以上的物料按一定比例關(guān)系輸送。返回流程說明:用水稀釋NaOH,獲得一定濃度的NaOH溶液。方塊圖:注意與單回路系統(tǒng)的區(qū)別。NaOH冷水2定比值控制系統(tǒng)RCa、開環(huán)比值控制系統(tǒng) (前饋的特例)FC01b、單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)Gm1(s)Q2Q1Gp2(s)Gv2(s)RCc、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)返回方塊圖:注意與串級系統(tǒng)的區(qū)別。Gc2(s)Gm2(s)Gp1(s)Gv1(s)Gc1(s)FC02LC013變比值控制系統(tǒng)主要擾動NaOH濃度變化.當(dāng)濃度變化時,比值也應(yīng)該相應(yīng)調(diào)整。返回NaOH冷水RCAC01FC01Gm1(s)Q2Q1Gp2(s)Gv2(s)RCGc2(s)Gm2(s)Gp1(s)Gc1(s)Gm(s)yr4.a比值系數(shù)計算返回NaOH水RCFC01變送器的輸出信號與流量之間的關(guān)系(線性儀表)比值運算關(guān)系:比值系數(shù)與流量比的關(guān)系 比值系數(shù)只與要實現(xiàn)的兩物料流量比和所選用的測量儀表量程及信號類型有關(guān),與實際流量無關(guān)。對于計算機控制,可直接用流量比。對于非線性關(guān)系比值系數(shù)與流量比的關(guān)系4.b比值控制的實施方法返回可使用儀表:比值器或乘法器比值器系數(shù)(取值范圍1/10~10)NaOH水FC021)、相乘的方案:主流量Q1的測量值乘上系數(shù)k,作為Q2流量控制器的給定。乘法器設(shè)定信號(取值為0~1)K×2)、相除的方案:Q2流量測量值與主流量Q1的測量值
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