5比值控制系统 (2)

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1、过程控制ProcessControl上篇过程控制系统第5章比值控制系统1本章要点◇比值控制系统的概念◇比值控制系统的类型◇比值控制系统的设计与整定◇比值控制系统的应用本章学习目标◇掌握比值控制系统的基本概念及作用◇理解比值控制系统的类型及结构特点◇掌握比值控制系统的设计及应用方法◇了解比值控制系统的整定要求与方法2第5章比值控制系统5.1比值控制系统概述5.2比值控制系统的类型5.3比值控制系统的设计5.4比值控制系统的整定5.5比值控制系统应用实例5.1比值控制系统概述在现代工业生产过程中，工艺上常需要两种或两种以上的物料流量保持一定的比例关系，一旦比例失调，就会影响生产的正常进行，影响产

2、品质量，浪费原料，消耗动力，造成环境污染，甚至产生生产事故。实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常以保持两种或几种物料的流量为一定比例关系的系统，称之为流量比值控制系统。第5章比值控制系统5.1比值控制系统概述随动控制，有前馈特性主物料——处于主导地位的物料。主动量/主流量，用F1表示从物料——按主物料进行配比，在控制过程中随主物料而变化。从动量/副流量，用F2表示比值控制系统就是要实现副流量F2与主流量F1成一定的比值关系，满足如下关系式：第5章比值控制系统5.1比值控制系统概述5.2.1开环比值控制系统5.2比值控制系统的类型开环比值控制系统是最简单的比

3、值控制方案.（a）原理图（b）方块图对副流量F2本身无抗干扰能力，只能适用于副流量较平稳且比值要求不高的场合。生产上很少采用第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型5.2.2单闭环比值控制系统（a）原理图（b）方块图在开环比值控制系统的基础上加一个副流量的闭环控制系统。在稳定状态下，主、副流量满足工艺要求的比值，F2/F1＝K。第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型单闭环比值控制系统的特点：单闭环比值控制系统的优点是它不但能实现副流量跟随主流量的变化而变化，而且可以克服副流量本身干扰对比值的影响，因此主副流量的比值较为精确。它结构形式较简单，实施起来亦较方便，所以得到广泛的应用，尤其适

4、用于主物料在工艺上不允许进行控制的场合。单闭环比值控制系统虽然两物料比值一定，但由于主流量是不受控制的，所以总物料是不固定的，这对于负荷变化幅度大，物料又直接去化学反应器的场合是不适合的。此外，这种方案对于严格要求动态比值的场合也是不适应的。第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型单闭环比值控制系统实例：丁烯洗涤塔的任务是用水除去丁烯馏分所夹带的微量乙腈。为了保证洗涤质量，要求根据进料流量配以一定比例的洗涤水量。第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型思考题1、串级控制主副回路控制器的正反作用选择方法2、串级控制参数整定方法有哪些？3、比值控制系统。105.2.3双闭环比值控制系统（a）

5、原理图（b）方块图第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型双闭环比值控制系统的特点：（1）不仅实现了比较精确的流量比值，而且也确保了两物料总量基本不变。这种方案常适用于主流量干扰频繁及工艺上不允许负荷有较大波动或工艺上经常需要提降负荷的场合。（2）提降负荷比较方便，只要缓慢地改变主流量调节器的给定值，就可以提降主流量，同时副流量也就自动跟踪提降，并保持两者比值不变。第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型双闭环比值控制系统实例：某溶剂厂生产中采用的二氧化碳与氧气流量的双闭环比值控制系统采用双闭环比值控制方案时，为防止共振的产生，对主流量控制器的参数整定，应尽量保证其输出为非周期变化。注意

6、：第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型5.2.4变比值控制系统按照一定工艺指标自行修正比值系数。用除法器组成的变比值控制系统：它实质上是一个以某种质量指标X为主参数，两物料比值为副参数的串级控制系统，所以也称串级比值控制系统。第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型变比值控制系统实例：氧化炉是硝酸生产中的关键设备，原料氨气和空气在混和器内混合后经预热进入氧化炉，氨氧化生成一氧化氮气体，同时放出大量的热量。稳定氧化炉操作的关键条件是反应温度，因此氧化炉温度可以间接表征氧化生产的质量指标。氧化炉温度对氨气/空气串级比值控制系统第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型5.2.5串级和比值

7、控制组合的系统(定比值控制）副流量的变化滞后于主流量，即动态比值不能得到保证。主、副流量控制回路对液面调节器的动态响应基本一致，以保持动态比值。第5章比值控制系统5.2比值控制系统的类型5.2.6具有逻辑关系的比值控制系统在生产过程中，有时工艺上不但要求物料量成一定的比例，而且要求在负荷变化时，它们的提、降量有一定的先后次序。锅炉燃烧过程带逻辑规律的串级比值控制系统串级副对象:副调节器FC:FC为反作用调节阀