第4章-均勻控制系統(tǒng)

PAGE42第四章均勻控制系統(tǒng)4.1均勻問題的提出及特點均勻問題的提出的背景：在連續(xù)生產(chǎn)過程中，前一設(shè)備的出料往往是后一設(shè)備的進料，而且隨著生產(chǎn)的進一步強化，前后生產(chǎn)過程的聯(lián)系更加緊密，自動控制系統(tǒng)的設(shè)計應從全局考慮。LCFLCFC初餾塔精餾塔氯化液上述控制方案存在問題:均勻目的：使液位保持在一個允許的變化范圍內(nèi)，而流量保持平穩(wěn)。完成這一控制任務(wù)的控制系統(tǒng)稱為均勻控制系統(tǒng)。均勻控制系統(tǒng)把液位、流量統(tǒng)一在一個控制系統(tǒng)中，從系統(tǒng)內(nèi)部解決工藝參數(shù)間存在的問題。根據(jù)工藝要求，讓甲塔的液位在允許的限度內(nèi)波動，同時讓流量作平穩(wěn)緩慢的變化。控制系統(tǒng)設(shè)計：流量控制系統(tǒng)刪去，只設(shè)置液位控制系統(tǒng)。均勻控制系統(tǒng)的特點：1.結(jié)構(gòu)上無特殊性。2.表征前后供求矛盾的兩個變量都應該是變化的，且變化是緩慢的。3.前后互相聯(lián)系又互相矛盾的兩個變量應保持在允許的范圍內(nèi)。4.2均勻控制方案4.2.1常用的幾種結(jié)構(gòu)形式

簡單均勻控制優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，投運方便，成本低廉。缺點：抗干擾能力低，適用于控制要求不高的合LCLCFC初餾塔精餾塔氯化液LC精餾塔結(jié)構(gòu)上與單回路控制系統(tǒng)一致結(jié)構(gòu)上與串級控制系統(tǒng)一致串級均勻控制目的：流量副回路的引入主要是克服控制閥壓力波動及自衡作用對流量的影響。優(yōu)點：能克服較大的干擾，適用于系統(tǒng)前后壓力波動較大的場合。雙沖量均勻控制沖量：連續(xù)的信號和參數(shù)。定義：用一控制器，以兩個測量信號之差為被控變量的系統(tǒng)。優(yōu)點：既有簡單控制系統(tǒng)參數(shù)整定方便的特點，又有串級均勻的優(yōu)點。FCFCI0=IL-IF+ISΣILIFISI0FTLTFF變送器L變送器控制器控制閥流量對象加法器ILIFI0Ir液位對象IS4.2.2控制規(guī)律的選擇1.簡單均勻控系統(tǒng)：控制器一般采用純比例作用，有時也可采用比例積分控制規(guī)律。2.串級均勻控制系統(tǒng)：主控制器一般采用純比例作用，也可采用比例積分控制規(guī)律。副控制器一般采用純比例作用。3.雙沖量均勻控制系統(tǒng)：雙沖量均勻控制器一般采用比例積分作用控制規(guī)律。所有的均勻控制系統(tǒng)中控制器都不需要也不應加微分作用。均勻控制系統(tǒng)中引入積分作用存在的問題：有利方面：1.可以避免由于長時間單方向干擾引起的液位越限。2.由于加入積分作用，比例度適當增加有利于液位存在高頻噪聲場合。不利方面：1.一旦液位偏離給定值的時間長而幅值又大時，則積分作用會使控制閥全開或全關(guān)，造成流量較大的波動。2.由于積分的引入會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差3.積分作用的加入，由于積分飽和，會產(chǎn)生洪峰現(xiàn)象。4.2.3參數(shù)整定整定原則：1、保證液位不超出允許的波動范圍，先設(shè)置好控制器參數(shù)。2、修正控制器參數(shù)，充分利用容器的緩沖作用，使液位在最大允許范圍內(nèi)波動，輸出流量盡量平穩(wěn)。3、根椐工藝對流量和液位兩個參數(shù)的要求，適當調(diào)整控制器參數(shù)。方法步驟：1、純比例控制a.先將比例度放在估計液位不會越限的范圍，如δ=100%。b.觀察記錄曲線，若液位最大波動小于允許范圍，則可增加比例度，從而使液位“質(zhì)量”降低而流量過程曲線變好。c.如果發(fā)現(xiàn)液位將超出允許的波動范圍，則應減小比例度。d.如上反復調(diào)整直到滿足均勻控制的要求為止。2、比例積分控制a.按純比例進行整定，得到合適的比例度。b.適當加大比例度后（放大20%），引入積分作用，逐漸減小積分時間，直至流量出現(xiàn)緩慢的周期性衰減振蕩過程為止,而液位有回復到給定值的趨勢。c.根椐工藝，調(diào)整參數(shù)，直到液位、流量符合要求為止。4.4其它需說明的問題4.4.1氣體壓力與流量的均勻控制PCFCPCFC冷凝器回流泵氣液分離器精餾塔去加氫反應器對于氣相物料，前后設(shè)備間物料的均勻控制不是液位和流量之間的均勻，而是壓力與流量的均勻控制。它和液位和流量之間的均勻控制相似，但需注意的上壓力對象比液位對象的自衡作用要強的多，故采用簡單均勻控制方案不易滿足要求，而往往采用串級均勻控制方案。4.4.2實現(xiàn)均勻控制的其它方法解決物