第7复杂控制系统下.pptVIP

＞ 冷却液 入料 T1T TC 反 T2T T3T 反应器 产品 反 例2 固定床反应器中热点温度的控制 控制思路就是按最高点温度控制，所有的点的温度都不会超标，所以用高选器。 2．调节器调节规律的确定 对于正常工况下运行的调节器，由于有较高的控制精度要求，可用PI调节或PID调节；对于取代调节器，一般只要求其迅速发挥保护作用，可用P调节。 燃气 P2C 锅炉给水 ＜ 蒸汽 汽包 炉膛 ＞ 选择器1 选择器2 P3T P3C P2T P1T P1C 正 P P PID 3．调节器参数整定 正常工作调节器的整定要求与常规控制系统相同，可按常规控制系统的整定方法进行整定。对于取代调节器，要求能及时产生自动保护作用，其比例度P应整定得小一些。 燃气 P2C 锅炉给水 ＜ 蒸汽 汽包 炉膛 ＞ 选择器1 选择器2 P3T P3C P2T P1T P1C 正 P P PID 4．选择性控制系统中调节器抗积分饱和 选择性控制系统运行中，无论在正常工况下，还是在异常工况下，总是有调节器处于开环待命状态。 如果调节器使用了积分作用，当其处于开环待命状态时，偏差输入信号一直存在。 那么积分作用将使控制器的输出不断增加或减小，一直达到输出的极限值为止，这种现象称之为“积分饱和”。 当积分电路处于积分饱和状态时，它的输出将达到最大或最小的极限值，积分运放正负输入端电位不再相等：V－= Vo2 ; V＋= VB 此时若切回控制器，要让其重新发挥作用，必须等它退出饱和区，使输出慢慢返回到执行器的有效输入范围。 这种控制的不及时，有时会给系统带来严重的后果，因而必须设法防止。 抗积分饱和措施 抗积分饱和是调节器的一个附加功能，可供用户选择。在仪表中采用的方法有： （1）PI-P法 用监测电路监测积分电容CM两端电压。 当其接近饱和电压时，给CM两端接通一个并联电阻，将积分电路改为比例电路。 （2）积分切除法 当控制器未被选中处于开环工作状态时，控制仪表内部电路自动切换到比例电路，或数字控制算法改为比例算法。 限幅电路 （3）限幅法 通过设置限幅电路，对积分电容两端电压加以限制。 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。 TT 热水 冷却水 B TC A 一旦反应开始进行，就会持续产生大量的反应热，如果不及时降温，物料温度会越来越高，有发生爆炸的危险。因此，必须降温。 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。 为保证安全，热水阀采用气开式，冷水阀采用气关式，则温度调节器设为反作用。 TT 热水 冷却水 B TC A 反 反 正 图7.29 调节阀分程关系曲线 MPa 0 100% 0.02 0.06 0.10 A阀 B阀 TT 热水 冷却水 B TC A 正 反 反 工作原理如下： 当装料完成、化学反应开始前，温度测量值小于设定值。调节器TC输出气压大于0.06MPa，A（冷水）阀关闭，B（热水）阀开启，反应器夹套中进的热水使反应物料温度上升。 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。 图7.29 调节阀分程关系曲线 MPa 0 100% 0.02 0.06 0.10 A阀 B阀 TT 热水 冷却水 B TC A 正 反 反 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 A、B均为正作用阀 A、B均为反作用阀 MPa 0 100% 0.02 0.06 0.10 A阀 B阀 MPa 0 100% 0.02 0.06 0.10 A阀 B阀 MPa 0 100% 0.02 0.06 0.10 A阀 B阀 MPa 0 100% 0.02 0.06 0.10 A阀 B阀 ②调节阀异向动作的分程控制系统 例：两个调节阀异向动作 在0.02~0.06MPa区间，B阀全开、A阀逐渐开大；在0.06~0.10MPa区间，A阀全开、B阀逐渐关小。 在0.02~0.06MPa区间，B阀全关、A阀逐渐关小；在0.06~0.10MPa区间，A阀全关、B阀逐渐开大。 给定 － 执行器1 对象 变送器 控制器 干扰 执行器2 7.6.2 分程控制系统设计及工业应用 分程控制系统本质上属于单回