第13次-比值剖析課件

豎爐豎爐豎爐第5章特殊控制方法5.1比值控制系統(tǒng)5.2均勻控制系統(tǒng)5.3分程控制系統(tǒng)5.4選擇性控制系統(tǒng)5.1比值控制系統(tǒng)

一、概述

1、方法的產(chǎn)生燃燒過程中，往往要求燃料量與空氣量需按一定比例混合后送入爐膛5.1比值控制系統(tǒng)

一、概述

1、方法的產(chǎn)生制藥生產(chǎn)中要求藥物和注入劑按比例混合5.1比值控制系統(tǒng)

一、概述

1、方法的產(chǎn)生造紙過程中為保證紙漿濃度，要求自動控制紙漿量和水量比例5.1比值控制系統(tǒng)

一、概述

1、方法的產(chǎn)生

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，要求兩種或多種物料流量成一定比例關(guān)系；一旦比例失調(diào)，會影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，影響產(chǎn)品質(zhì)量，浪費(fèi)動力，造成環(huán)境污染，甚至產(chǎn)生生產(chǎn)事故。5.1比值控制系統(tǒng)

一、概述

2、比值控制系統(tǒng)的含義

凡是兩個或多個變量自動維持一定比值關(guān)系的過程控制系統(tǒng)，統(tǒng)稱為比值控制系統(tǒng)5.1比值控制系統(tǒng)

一、概述

3、變量及關(guān)系

比值關(guān)系:K=Q2/Q1主動量---起主導(dǎo)作用的物料流量Q1從動量---跟隨主動量而變化的物料流量

Q2

比值系數(shù)---KKQ1Q25.1比值控制系統(tǒng)

二、類型1、開環(huán)比值控制2、單閉環(huán)比值控制

3、雙閉環(huán)比值控制4、變比值控制

5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

1、開環(huán)比值控制組成QC調(diào)節(jié)閥Q2QTQ1Q2Q1QCQT控制目標(biāo)：Q2=KQ1QC只在Q1變化時(shí)才改變輸出Q2變化時(shí)Q1不變化，比例關(guān)系被打破5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

1、開環(huán)比值控制特點(diǎn)

簡單、成本低

只有當(dāng)Q1變化時(shí)Q2才變化

Q2變化時(shí)Q1不受響應(yīng)，比例關(guān)系被破壞適用于從動量沒有干擾的情況5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

2、單閉環(huán)比值控制組成Q2Q2T-Q1TQ1Q2CGv(s)G0(s)Q2Q2TQ1Q2CQ1TK控制目標(biāo)：Q2=KQ1KQ2T-KQ1TQ1Q2CGv(s)G0(s)Q25.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

2、單閉環(huán)比值控制工作過程穩(wěn)定狀態(tài)下……

主動量變化時(shí)……從動量由于干擾而變化時(shí)……

5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

2、單閉環(huán)比值控制特點(diǎn)

克服了開環(huán)比值方案的不足不但能實(shí)現(xiàn)從動量跟主動量變化，而且能克服從動量干擾主動量不受控適用于負(fù)荷變化不太大的場合

5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

2、單閉環(huán)比值控制例子丁烯洗滌塔進(jìn)料量與洗滌水量的比值控制含乙脂的丁烯餾分Q1洗滌塔洗滌水Q2含乙脂的洗滌水Q2CQ2TKQ1T控制目標(biāo)：Q2=KQ15.1比值控制系統(tǒng)

二、類型3、雙閉環(huán)比值控制組成5.1比值控制系統(tǒng)設(shè)定值(定值)雙閉環(huán)比值控制K+Q1CQ1-+Q1T給定(隨動值)Q2CQ2-Q2T控制目標(biāo)：Q2=KQ15.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

3、雙閉環(huán)比值控制組成設(shè)定值主控制器調(diào)節(jié)閥1主檢測元件、變送器Q1-主流量對象Q2副控制器調(diào)節(jié)閥2副檢測元件、變送器-副流量對象比值器5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

3、雙閉環(huán)比值控制特點(diǎn)

克服單閉環(huán)主流量不受控的不足升降負(fù)荷比較方便常用在主流量干擾頻繁或工藝上不允許負(fù)荷有較大的波動，或工藝上經(jīng)常需要升降負(fù)荷的場合

5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型3、雙閉環(huán)比值控制例子異丁烷-丁烯餾分與硫酸的比值控制系統(tǒng)反應(yīng)器出料硫酸Q2異丁烷-丁烯Q1Q2C-Q2T-Q1CQ1TK控制目標(biāo)：Q2=KQ1設(shè)定值5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制方法的產(chǎn)生在有些生產(chǎn)過程中，要求兩種物料流量的比值隨第三個變量的變化而變化。例如：

5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制方法的產(chǎn)生例如，變換爐工藝中，煤氣與水蒸氣在觸煤的催化下，轉(zhuǎn)化成二氧化碳和氫氣。溫度越高轉(zhuǎn)化率越高，但溫度過高會影響觸煤壽命。如果根據(jù)觸煤層的溫度調(diào)節(jié)其比例系數(shù)，就能保持最佳的觸煤溫度和最高的轉(zhuǎn)化率。觸煤層的溫度不能過高5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制方法的產(chǎn)生Q1TQ2TTT轉(zhuǎn)化氣觸煤催化下，煤氣與蒸汽反應(yīng)，其比例與觸煤溫度有關(guān)調(diào)節(jié)閥檢測元件、變送器I開方器II開方器I除法器設(shè)定值-主參數(shù)檢測元件、變送器Q1Q2y-主控制器比值控制器副流量對象主流量對象檢測元件、變送器II5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制組成用除法器構(gòu)成的變比值控制系統(tǒng)5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制工作過程當(dāng)Q1、Q2出現(xiàn)擾動時(shí)……當(dāng)出現(xiàn)其他擾動時(shí)……串級5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制特點(diǎn)

變比值控制系統(tǒng)是一個以第三個變量為主變量(質(zhì)量指標(biāo))、以兩個流量比為副變量的串級控制系統(tǒng)

比值只是一種手段，不是最終目的，而第三變量往往是產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制例子5.1比值控制系統(tǒng)氧化爐溫度與氨氣/空氣串級比值控制系統(tǒng)QCTCQ2氨氣空氣Q1NO混合器過濾器氧化爐TTQ1TQ2T-÷5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)1、主、從動量的確定原則：①起主導(dǎo)作用的變量，一般選為主動量②工藝上不可控的變量，一般選為主動量③成本較昂貴的變量，一般選為主動量④服從工藝需要5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)2、控制方案的選擇原則：根據(jù)生產(chǎn)要求，兼顧經(jīng)濟(jì)性①如果工藝上僅要求兩物料流量之比值一定，而對總流量無要求，可用單閉環(huán)比值控制方案。5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)②若主、從動量的擾動頻繁，而工藝要求主、從總量恒定的生產(chǎn)過程，用雙閉環(huán)比值控制方案。③當(dāng)生產(chǎn)工藝要求兩種物料流量的比值要隨著第三參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，可用變比值控制方案。5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)3、調(diào)節(jié)規(guī)律的確定根據(jù)控制方案和控制要求而定例子：5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)Q1TQ1Q2KQ2TQ2C在單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)中，比值器K起比值計(jì)算作用，若用調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)，則選P調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)器Q2C使副流量穩(wěn)定，為保證控制精度可選PI調(diào)節(jié)。PIP-雙閉環(huán)比值控制不僅要求兩流量保持恒定的比值關(guān)系，而且主、副流量均要實(shí)現(xiàn)定值控制，所以兩個調(diào)節(jié)器均應(yīng)選PI調(diào)節(jié)；比值器選P調(diào)節(jié)。Q1TQ1Q2Q1CQ2TQ2CKPIPIP5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)4、比值系數(shù)的計(jì)算工藝規(guī)定的流量（或質(zhì)量）比值K不能直接作為儀表比值使用，必須根據(jù)儀表的量程轉(zhuǎn)換成儀表的比值系數(shù)K’后才能進(jìn)行比值設(shè)定。變送器的轉(zhuǎn)換特性不同，比值系數(shù)K’的計(jì)算公式不同。5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)（l）流量與測量信號之間成線性關(guān)系如果Q1的流量計(jì)測量范圍為0～Q1max

、Q2的流量計(jì)測量范圍為0～Q2max，求變送器輸出電流信號和流量范圍中間值之間的關(guān)系：5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)當(dāng)流量從時(shí)，變送器對應(yīng)輸出為：則：5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)可求得Q1和Q25.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)代入工藝比值公式：其中：為儀表比值公式5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)得換算公式：5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)（2）流量與測量信號之間成非線性關(guān)系流量與壓差的平方根成正比：流量系數(shù)壓差5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)當(dāng)壓差從時(shí)，變送器對應(yīng)輸出為：則：5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)則可求得Q12和Q225.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)代入工藝比值公式：得換算公式：15.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)5.1比值控制系統(tǒng)

四、參數(shù)整定主回路：定值系統(tǒng)副回路：隨動系統(tǒng)單閉環(huán)比值系統(tǒng)：副回路雙閉環(huán)比值系統(tǒng)：主回路，副回路變比值系統(tǒng)：主