精餾塔液位與出料量的雙沖量均勻控制系統(tǒng)

1、.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化0602 指導(dǎo)教師： 工作單位： 武漢理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 題 目: 精餾塔液位與出料量的雙沖量均勻控制系統(tǒng) 初始條件：精餾塔液位與出料量輸出在一定范圍內(nèi)緩慢均勻變化，使前后設(shè)備在物料供求上相互兼顧。要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求）1）分析被控對(duì)象精餾塔特性，設(shè)計(jì)一種均勻控制系統(tǒng)，繪制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖和原 理方框圖，說(shuō)明其工作原理和工藝流程。2）系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程，控制量和被控量的選擇3）系統(tǒng)各組成部分的選型與正反作用方式的確定。4）系統(tǒng)硬件電路與軟件設(shè)計(jì)5）控制器控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)以及參數(shù)整定6）論文用wor

2、d打印，方框圖，流程圖，電路圖等均用protel99se、autocad、visio等軟件繪制。時(shí)間安排：2010年1月4日至2010年1月15日，具體進(jìn)度安排見(jiàn)下表具體時(shí)間設(shè)計(jì)內(nèi)容1月4日指導(dǎo)老師就課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要求、進(jìn)度安排、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等做具體介紹。學(xué)生確定選題，明確設(shè)計(jì)要求1月5-9日開(kāi)始查閱資料，完成方案的初步設(shè)計(jì)1月1114日由指導(dǎo)老師指導(dǎo)完成課設(shè)情況。學(xué)生修改、完善1月15日撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并進(jìn)行答辯指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日摘要精餾塔液位與出料量的雙沖量均勻控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)均勻控制系統(tǒng)工作原理、工藝流程的分析設(shè)計(jì)，對(duì)該系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程中

3、控制量、被控量的選擇，系統(tǒng)各部分的組成和正反作用的確定以及控制器的控制規(guī)律與系統(tǒng)參數(shù)的整定討論，使之精餾塔液位與出料量輸出在一定范圍內(nèi)均勻緩慢變化，前后設(shè)備在物料供求上相互兼顧。關(guān)鍵詞：精餾塔 雙沖量 均勻控制目錄1精餾塔原理12均勻控制系統(tǒng)12.1均勻控制概念12.2均勻控制特點(diǎn)32.3均勻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式32.3.1簡(jiǎn)單均勻控制系統(tǒng)32.3.2串級(jí)均勻控制系統(tǒng)42.3.3雙沖量均勻控制系統(tǒng)53設(shè)計(jì)原理54控制量與正反作用選擇64.1控制量與被控量選擇64.2正反作用選擇85參數(shù)整定96個(gè)人小結(jié)12參考文獻(xiàn)13.精餾塔液位與出料量的雙沖量均勻控制系統(tǒng)1精餾塔原理精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽

4、液接觸裝置，又稱(chēng)為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類(lèi)型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。蒸汽由塔底進(jìn)入，與下降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)(低沸點(diǎn))組分不斷地向蒸汽中轉(zhuǎn)移，蒸汽中的難揮發(fā)(高沸點(diǎn))組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸汽愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達(dá)到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸汽進(jìn)入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進(jìn)入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸汽返回塔中，另一部分液體則作為釜?dú)堃喝〕?。蒸餾的基本原理是將液體混合物部分氣化,利用其中各組

5、份揮發(fā)度不同（相對(duì)揮發(fā)度）的特性，實(shí)現(xiàn)分離目的的單元操作。蒸餾按照其操作方法可分為：簡(jiǎn)單蒸餾、閃蒸、精餾和特殊精餾等。2均勻控制系統(tǒng)2.1均勻控制概念均勻控制是指一種控制方案所起的作用而言，因?yàn)榫头桨傅慕Y(jié)構(gòu)看，有時(shí)像一個(gè)簡(jiǎn)單液位（或壓力）定值控制系統(tǒng)，有時(shí)又像一個(gè)液位與流量（或壓力與流量）的串級(jí)控制系統(tǒng)。所以要識(shí)別一些方案是否起均勻控制作用，或者在怎樣的情況下應(yīng)該設(shè)計(jì)均勻控制方案，從本質(zhì)上去認(rèn)識(shí)他們是非常重要的。石油化工生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，隨著生產(chǎn)的進(jìn)一步強(qiáng)化，使得前后生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)系更加緊密了，往往出現(xiàn)前一設(shè)備的出料直接作為后一設(shè)備的進(jìn)料，而后者的出料又連續(xù)輸送給其他設(shè)備作進(jìn)料?，F(xiàn)以連

6、續(xù)精餾的多塔分離過(guò)程為例，如圖1所示前后精餾塔供求關(guān)系。圖1 前后精餾塔的供求關(guān)系顯然作為單個(gè)精餾塔，都希望自身操作平衡。對(duì)于甲塔來(lái)說(shuō)，塔釜液位往往是一個(gè)重要參數(shù)，因?yàn)樗c塔釜的傳熱和汽化有較大關(guān)系（釜內(nèi)有溢流用的隔板者除外），影響分離效果，為此裝有液位控制系統(tǒng)。當(dāng)液位由于某種干擾而變化時(shí)，液位控制器就通過(guò)改變出料量來(lái)維持液位穩(wěn)定。而甲塔出料的波動(dòng)對(duì)乙塔來(lái)說(shuō)是一個(gè)進(jìn)料擾動(dòng)，使乙塔的平衡操作受到破壞，這種影響一直會(huì)繼續(xù)下去，以至整個(gè)多塔系統(tǒng)的操作不能穩(wěn)定。對(duì)乙塔來(lái)說(shuō)，他從自身的平衡操作要求出發(fā)，希望進(jìn)料穩(wěn)定，會(huì)提出設(shè)置進(jìn)料流量控制系統(tǒng)。顯然，這是與甲塔的液位控制系統(tǒng)的 工作是相互矛盾的，以致兩個(gè)

7、系統(tǒng)都無(wú)法正常工作。為解決這一矛盾，以往靠增加緩沖罐的辦法來(lái)解決。通過(guò)緩沖物料累積量的變化，以達(dá)到兩塔操作平穩(wěn)。但這要增加設(shè)備投資和擴(kuò)大裝置占地面積，并且有些化工中間產(chǎn)品經(jīng)緩沖罐后有可能產(chǎn)生其他化學(xué)反應(yīng)，因此也不是一種理想的辦法。現(xiàn)在從控制方案上去尋找出路，這要著眼于物料平衡控制，讓供求矛盾限制在一定條件下進(jìn)行漸變，以滿(mǎn)足前后兩塔的不同要求。對(duì)這個(gè)例子來(lái)說(shuō)，就是要將前塔塔釜看成一個(gè)緩沖罐，利用控制系統(tǒng)充分發(fā)揮它的緩沖作用。也就是說(shuō)，在進(jìn)料量（前塔）變化時(shí)，讓塔釜液位在最大允許的限度內(nèi)平緩變化，從而使輸出流量的到平緩（平穩(wěn)緩變）。因?yàn)椋阂鹁彌_作用，就要借助于的變化。例如，變化2，可以調(diào)節(jié)使h變

8、化1，q出變化1，這樣來(lái)發(fā)揮貯罐的緩沖作用。由此可見(jiàn)，后塔的進(jìn)料平緩變化是以前塔液位的波動(dòng)為代價(jià)的。這種能充分發(fā)揮貯罐緩沖作用的控制系統(tǒng)，被稱(chēng)為均勻控制。因此，均勻控制不是指控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而是指控制目的而言。是為了使前后設(shè)備（或容器）在物料供求上達(dá)到相互協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌兼顧。2.2均勻控制系統(tǒng)特點(diǎn)均勻控制的特點(diǎn)有如下三條：(1)表征前后供求關(guān)系的兩個(gè)參數(shù)是矛盾的；(2)兩個(gè)參數(shù)應(yīng)該是緩慢變化的；(3)兩個(gè)參數(shù)只能在允許的范圍內(nèi)波動(dòng)。如圖2所示是反映液位與流量的幾種不同變化情況。（a）是單純的液位定值控制；（b）是單純的流量定值控制；（c）是實(shí)現(xiàn)均勻控制以后，液位與流量都漸變的波動(dòng)情況，但波動(dòng)比較緩

9、慢。圖2 液位與流量幾種不同變化情況2.3均勻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式2.3.1簡(jiǎn)單均勻控制系統(tǒng)如圖3所示為精餾塔塔底液位與出料流量的均勻控制系統(tǒng)。從方案外表上看，他像一個(gè)單回路液位定值控制系統(tǒng)，并且確實(shí)常被誤解。所不同的主要在于控制器的控制規(guī)律選擇及參數(shù)整定問(wèn)題上。在所有均勻控制系統(tǒng)中都不需要，也不應(yīng)該加正微分作用，恰恰相反有時(shí)需要加反微分作用，一般采用純比例控制，有時(shí)可用比例積分控制作用。而且在參數(shù)整定上，一般比例度要大于100%，且積分時(shí)間也要放的相當(dāng)大，這樣才能滿(mǎn)足均勻控制要求。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但他對(duì)于克服閥前后壓力變化的影響及液位貯罐自衡作用的影響效果較差。簡(jiǎn)單均勻控制系統(tǒng)適用于：進(jìn)料量為

10、主干擾，流量波動(dòng)大，自衡能力弱的對(duì)象。（自衡能力弱指：當(dāng)流量變化很激烈，而液位變化很?。﹫D3 簡(jiǎn)單均勻控制系統(tǒng)2.3.2串級(jí)均勻控制系統(tǒng)如圖4所示是蒸餾塔塔底液位與采出流量的串級(jí)均勻控制，從外貌看與典型的串級(jí)控制系統(tǒng)完全一樣，但他的目的是實(shí)現(xiàn)均勻控制，增加一個(gè)副環(huán)流量控制系統(tǒng)的目的是為了消除閥前后壓力干擾及自衡作用對(duì)流量的影響。因此副環(huán)與串級(jí)控制中的副環(huán)一樣，副控制器參數(shù)整定的要求與前面所討論的串級(jí)控制對(duì)副環(huán)的要求相同。而主控制器（即液位控制器）則與簡(jiǎn)單均勻控制的情況作相同處理。圖4 串級(jí)均勻控制系統(tǒng)其工作過(guò)程如下：當(dāng)甲塔液位上升，導(dǎo)致液位調(diào)節(jié)器輸出增大，流量調(diào)節(jié)器輸出增大，控制閥門(mén)緩慢增大；

11、反映在工藝參數(shù)上，液位不是立即快速下降 ，而是繼續(xù)緩慢上升，乙塔的進(jìn)料量也緩慢增加。液位與流量均緩慢地變化，實(shí)現(xiàn)了均勻協(xié)調(diào)的控制目的；當(dāng)乙塔的進(jìn)料量增大，首先通過(guò)流量調(diào)節(jié)器使控制閥門(mén)開(kāi)度緩慢減小；當(dāng)這一作用使甲塔的液位下降時(shí)，液位調(diào)節(jié)器輸出減小，進(jìn)一步緩慢改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使系統(tǒng)工作在新的平衡點(diǎn)。主副控制器一般采用比例或比例積分控制律。主控制器的參數(shù)整定與簡(jiǎn)單均勻控制系統(tǒng)相同，副控制器的參數(shù)整定一般為=100200% ，ti為0.11分鐘。2.3.3雙沖量均勻控制系統(tǒng)雙沖量均勻控制系統(tǒng)就是將兩個(gè)變量的測(cè)量信號(hào)通過(guò)加法器后作為被控量的控制系統(tǒng)。 將在下面詳細(xì)討論。3設(shè)計(jì)原理精餾塔液位與出料量的雙

12、沖量均勻控制系統(tǒng)如下圖5所示：圖5 雙沖量均勻控制系統(tǒng)原理圖雙沖量均勻控制系統(tǒng)是串級(jí)均勻控制系統(tǒng)的變形，它用一個(gè)加法器來(lái)代替串級(jí)控制系統(tǒng)中的主調(diào)節(jié)器，把液位與流量的兩個(gè)測(cè)量信號(hào)通過(guò)加法運(yùn)算后作為調(diào)節(jié)器的測(cè)量值。如圖5所示，以塔釜液位與輸出流量信號(hào)之差為被控參數(shù)，通過(guò)均勻控制使兩者能均勻緩慢變化。假定該系統(tǒng)采用qdz儀表構(gòu)成，剛加法的輸出式中：加法器的輸出信號(hào)； 液位測(cè)量值； 流量測(cè)量值； 定值器的輸出信號(hào)； c加法器的可調(diào)彈簧系數(shù)。在正常情況下，調(diào)節(jié)c與值，使為左右，調(diào)節(jié)閥處于適當(dāng)開(kāi)度。當(dāng)流量正常而液位受到擾動(dòng)上升時(shí)，增大，使流量調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)增加，從而開(kāi)大閥門(mén)的開(kāi)度，使流量增大，以使液位恢

13、復(fù)正常。當(dāng)液位正常，而流量受到擾動(dòng)而增加時(shí)，減小，流量調(diào)節(jié)器的輸出減小，因而使流量慢慢減小。用qdz儀表組成的系統(tǒng)，由于使用可靠，成本低，維修方便，所以應(yīng)用廣。用ddz-型儀表組成系統(tǒng)，可少用一臺(tái)恒流給定器。此時(shí)加法器的輸出為式中：加法器輸出電流信號(hào)； 液位變送器輸出電流信號(hào)； 流量變送器的輸出電流信號(hào)。精餾塔液位與出料量的雙沖量均勻控制系統(tǒng)方框圖如圖6所示。圖6 精餾塔液位與出料量的雙沖量均勻控制系統(tǒng)方框圖如圖6形式，就可以清楚的看出，它具有串級(jí)的優(yōu)點(diǎn)。其主調(diào)節(jié)器可看成是的純比例調(diào)節(jié)器。副環(huán)是流量回路，對(duì)于直接進(jìn)入流量回路的干擾 （如控制閥前后的壓力干擾等）通過(guò)副環(huán)的快速作用，可以得到很快克

14、服。因此控制器參數(shù)整定可按串級(jí)副控制器原則進(jìn)行。很顯然，由于主調(diào)節(jié)器（即液位調(diào)節(jié)器）的放大倍數(shù)不能調(diào)整，所以要求液位和流量變送范圍選擇合適。4控制量與正反作用選擇4.1控制量與被控量選擇生產(chǎn)過(guò)程中希望借助自動(dòng)控制保持恒定值(或按一定規(guī)律變化)的變量稱(chēng)為被控變量。在構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，被控變量的選擇十分重要、它關(guān)系到系統(tǒng)能否達(dá)到穩(wěn)定操作、增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件、保證安全等目的，關(guān)系到控制方案的成敗。 被控變量的選擇是與生產(chǎn)工藝密切相關(guān)的，而影響一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程正常操作的因素是很多的，但并非所有影響因素都要加以自動(dòng)控制。所以，必須深入實(shí)際，調(diào)查研究，分析工藝，找出影響生產(chǎn)的關(guān)鍵變量作為被

15、控變量。 所謂“關(guān)鍵”變量，是指這樣一些變量：它們對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及安全具有決定性的作用，而人工操作又難以滿(mǎn)足要求的；或者人工操作雖然可以滿(mǎn)足要求，但是，這種操作是既緊張而又頻繁的。根據(jù)被控變量與生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)系，可分為兩種類(lèi)型的控制型式：直接指標(biāo)控制與間接指標(biāo)控制。直接指標(biāo)控制：被控變量本身就是需要控制的工藝指標(biāo)，比如溫度、壓力、流量、液位、成分等； 間接指標(biāo)控制：如果工藝是按質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行操作的，照理應(yīng)以產(chǎn)品質(zhì)量作為被控變量進(jìn)行控制，但有時(shí)缺乏各種合適的獲取質(zhì)量信號(hào)的檢測(cè)手段，或雖能檢測(cè)，但信號(hào)很微弱或滯后很大，這時(shí)可選取與直接質(zhì)量指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系而反應(yīng)又快的另一變量，如溫度、壓力等作為

16、間接控制指標(biāo)。要正確地選擇被控變量，必須了解工藝過(guò)程和工藝特點(diǎn)對(duì)控制的要求，仔細(xì)分析各變量之間的相互關(guān)系。選釋被控變量時(shí)，一般要遵循下列原則。(1)被控變量應(yīng)能代表一定的工藝操作指標(biāo)或能反映工藝操作狀態(tài)，一般都是工藝過(guò)程中比較重要的變量。(2)被控變量在工藝操作過(guò)程中經(jīng)常要受到些干擾影響而變化。為維持被控變量的恒定，需要較頻繁的調(diào)節(jié)。(3)盡量采用直接指標(biāo)作為被控變量。當(dāng)無(wú)法獲得直接指標(biāo)信號(hào)，或其測(cè)量和變送信號(hào)滯后很大時(shí)，可選擇與直接指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的間接指標(biāo)作為被控變量。(4)被控變量應(yīng)能被測(cè)量出來(lái)，并具有足夠大的靈敏度。(5)選擇被控變量時(shí)，必須考慮工藝合理性和國(guó)內(nèi)儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀。(6)被

17、控變量應(yīng)是獨(dú)立可控的。 根據(jù)以上分析，選擇被控量為液位信號(hào)，其為直接指標(biāo)控制，簡(jiǎn)單易測(cè)，十分方便。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，把用來(lái)克服干擾對(duì)被控變量的影響，實(shí)現(xiàn)控制作用的變量稱(chēng)為控制變量，最常見(jiàn)的控制變量是介質(zhì)的流量。當(dāng)被控變量選定以后，接下去應(yīng)對(duì)工藝進(jìn)行分析，找出有哪些因素會(huì)影響被控變量發(fā)生變化的。一般來(lái)說(shuō)，影響被控變量的外部輸入往往有若干個(gè)而不是一個(gè)，在這些輸人中，有些是可控(可以調(diào)節(jié))的，有些是不可控的。原則上，是在諸多影響被控變量的輸人中選擇一個(gè)對(duì)被控變量影響顯著而且可控性良好的輸入，作為操縱變量，而其他未被選中的所有輸入量則視為系統(tǒng)的干擾。概括來(lái)說(shuō)，控制變量的選擇原則主要有以下幾條。(1)控

18、制變量應(yīng)是可控的，即工藝上允許調(diào)節(jié)的變量。(2)控制變量一般應(yīng)比其他干擾對(duì)被控變量的影響更加靈敏。為此，應(yīng)通過(guò)合理選擇控制變量，使控制通道的放大系數(shù)適當(dāng)大、時(shí)間常數(shù)適當(dāng)小(但不宜過(guò)小，否則易引起振蕩)、純滯后時(shí)間盡量小。為使其他干擾對(duì)被控變量的影響減小，應(yīng)使干擾通道的放大系數(shù)盡可能小、時(shí)間常數(shù)盡可能大。(3)在選擇控制變量時(shí)，除了從自動(dòng)化角度考慮外，還要考慮工藝的合理性與生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。一般說(shuō)來(lái)，不宜選擇生產(chǎn)負(fù)荷作為控制變量，因?yàn)樯a(chǎn)負(fù)荷直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量，是不宜經(jīng)常波動(dòng)的。另外，從經(jīng)濟(jì)性考慮，應(yīng)盡可能地降低物料與能量的消耗。在本次設(shè)計(jì)中，選擇出料量作為被控變量，均符合上面的原則。4.2正反作

19、用選擇自動(dòng)控制系統(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。也就是說(shuō)，如果被控變量值偏高，則控制作用應(yīng)使之降低；相反，如果被控變量值偏低，則控制作用應(yīng)使之升高?？刂谱饔脤?duì)被控變量的影響應(yīng)與干擾作用對(duì)被控變量的影響相反，才能使被控變量值回復(fù)到給定值。在控制系統(tǒng)中，不僅是控制器，而且被控對(duì)象、測(cè)量元件及變送器和執(zhí)行器都有各自的作用方向。所以，在系統(tǒng)投運(yùn)前必須注意檢查各環(huán)節(jié)的作用方向，其目的是通過(guò)改變控制器的正、反作用，以保證整個(gè)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。所謂作用方向，就是指輸入變化后，輸出的變化方向。當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)，其輸出也增加，則稱(chēng)該環(huán)節(jié)為“正作用”方向；反之，當(dāng)環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)、輸出減

20、少的稱(chēng)“反作用”方向。 對(duì)于測(cè)量元件及變送器，其作用方向一般都是“正”的，因?yàn)楫?dāng)被控變量增加時(shí)，其輸出量一般也是增加的，所以在考慮整個(gè)控制系統(tǒng)的作用方向時(shí)，可不考慮測(cè)量元件及變送器的作用方向(因?yàn)樗偸恰罢钡?，只需要考慮控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象三個(gè)環(huán)節(jié)的作用方向，使它們組合后能起到負(fù)反饋的作用。對(duì)于執(zhí)行器，它的作用方向取決于是氣開(kāi)閥還是氣關(guān)閥(注意不要與執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥的“正作用”及“反作用”混淆)。當(dāng)控制器輸出信號(hào)(即執(zhí)行器的輸入信號(hào))增加時(shí)，氣開(kāi)閥的開(kāi)度增加，因而流過(guò)閥的流體流量也增加，故氣開(kāi)發(fā)是“正”方向。反之，由于當(dāng)氣關(guān)閥接收的信號(hào)增加時(shí)，流過(guò)閥的流體流量反而減少，所以是“反”方向

21、。 執(zhí)行器的氣開(kāi)或氣關(guān)型式主要應(yīng)從工藝安全角度來(lái)確定。對(duì)于被控對(duì)象的作用方向，則隨具體對(duì)象的不同而各不相同。當(dāng)操縱變量增加時(shí)，被控變量也增加的對(duì)象屬于“正作用”的。反之，被控變量隨操縱變量的增加而降低的對(duì)象屬于“反作用”的。對(duì)于控制器的作用方向是這樣規(guī)定的：當(dāng)給定值不變，被控變量測(cè)量值增加時(shí)，控制器的輸出也增加，稱(chēng)為“正作用”方向，或者當(dāng)測(cè)量值不變，給定值減小時(shí)，控制器的輸出增加的稱(chēng)為“正作用”方向。反之，如果測(cè)量值增加(或給定值減小)時(shí)，控制器的輸出減小的稱(chēng)為“反作用”方向。在一個(gè)安裝好的控制系統(tǒng)中，對(duì)象的作用方向由工藝機(jī)理可以確定，執(zhí)行器的作用方向由工藝安全條件可以選定，而控制器的作用方向

22、要根據(jù)對(duì)象及執(zhí)行器的作用方向來(lái)確定，以使整個(gè)控制系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。 綜上所述，從工藝安全角度，出料量的閥門(mén)應(yīng)該為氣開(kāi)閥，故表現(xiàn)為“正作用”方向，對(duì)于流量對(duì)象，當(dāng)控制閥的開(kāi)度增加時(shí)，出料量隨之增加，故流量對(duì)象表現(xiàn)為“正作用”方向，隨著出料量的上升，液位必隨之減小，故液位對(duì)象表現(xiàn)為“反作用”方向，而在一般情況下，流量檢測(cè)變送與液位檢測(cè)變送都表現(xiàn)為“正作用”方向，故為使整個(gè)系統(tǒng)滿(mǎn)足負(fù)反饋，控制器必須為反作用。5參數(shù)整定目前工業(yè)上常用的控制器主要有三種控制規(guī)律；比例控制規(guī)律、比例積分控制規(guī)律和比例積分微分控制規(guī)律，分別簡(jiǎn)寫(xiě)為p、pi和pid。選擇哪種控制規(guī)律主要是根據(jù)廣義對(duì)象的特性和工藝的要求

23、來(lái)決定的。下面分別說(shuō)明各種控制規(guī)律的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。比例控制器是具有比例控制規(guī)律的控制器，它的輸出p與輸入偏差e(實(shí)際上是指它們的變化量)之間的關(guān)系為：比例控制器的可調(diào)整參數(shù)是比例放大系數(shù)或比例度，對(duì)于單元組合儀表來(lái)說(shuō)。它們的關(guān)系為：比例控制器的特點(diǎn)是：控制器的輸出與偏差成比例，即控制閥門(mén)位置與偏差之間具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，比例控制器克服干擾能力強(qiáng)、控制及時(shí)、過(guò)渡時(shí)間短。在常用控制規(guī)律中，比例作用是最基本的控制規(guī)律，不加比例作用的控制規(guī)律是很少采用的。但是，純比例控制系統(tǒng)在過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)存在余差。負(fù)荷變化越大，余差就越大。比例控制器適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝上沒(méi)有提出無(wú)差要求的系統(tǒng)，例如中間貯槽的液位、精餾塔塔釜液位以及不太重要的蒸汽壓力控制系統(tǒng)等。比例積分控制器是具有比例積分控制規(guī)律的控制器。它的輸出p與輸人偏差e的關(guān)系為：比例積分控制器的可調(diào)整參數(shù)是比例放大系數(shù) (或比例度)和積分時(shí)間。比例積分控制器的持點(diǎn)是：由于在比例作用的基礎(chǔ)上加上積分作用，而積分作用的輸出是與偏差的積分成比例、只要偏差存在、控制器的輸出就會(huì)不斷變化，直至消除偏差為止。所以采用比例積分控制器，在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束時(shí)是無(wú)余差的、這是它的顯著優(yōu)點(diǎn)。 但是，加上積分作用，會(huì)使穩(wěn)