比值控制系统课件.ppt

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1、第三章比值控制系统3.1概述3.2比值控制系统的类型3.3比值系数的计算3.4比值控制方案的实施3.5比值控制系统的投运和整定3.6比值控制系统的其它问题3.1概述比值控制系统（流量比值控制系统）：实现两个或两个以上参数符合一定的比例关系的控制系统。主动量（主流量）：需要保持比值关系的两种物料中，处于主导地位物料，称之为主动量（主流量）。从动量（副流量）：按主物量进行配比变化的物料，在控制过程中随主物料而变化，称之为从动量（副流量）。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:K=F2—为副流量，F1—为主流量F2F13.2比值控制系统的类型3.2.1开环比值控制

2、系统3.2.2单闭环比值控制系统3.2.3双闭环比值控制系统3.2.4其它类型的比值控制系统3.2.1开环比值控制系统FCSp.F1F2F2控制器对象控制阀变送器F1原理图方框图开环比值控制系统是最简单的比值控制系统，同时也是一个开环控制系统。随着F1的变化，F2将跟着变化，满足F2=K*F1的要求。特点：由于系统是开环的，对副流量F2的波动无法克服，比值精度低。适用场合：适用于副流量较平稳且比值关系要求不高的场合，生产上很少用。3.2.2单闭环比值控制系统单闭环比值控制系统是为了克服开环比值系统存在的不足，在开环比值控制系统的基础上，增加一个副流量的闭环控制系统。即实现副流量跟随

3、主流量变化而变化，又可克服副流量本身干扰对比值的影响。FCSp.F1F2KF2变送器F1变送器控制器控制阀对象K单闭环比值控制系统与串级控制系统的区别：单闭环比值控制系统的主流量相当于串级控制系统的主参数，而主流量没有构成闭环系统，F2的变化并不影响到F1。该系统存在的问题：1.由于主流量不受控制，所以总物料量不固定，不适合负荷变化幅度大的场合。2.无法保证动态比值。举例：图3-3丁烯洗涤塔进料与洗涤水比值控制KFC洗涤塔丁烯含乙腈的洗涤水洗涤水含乙腈的丁烯馏分FCSp.F1F2K3.2.3双闭环比值控制系统Sp.F2KF1CF2CF1F1变送器控制器控制阀主对象KF2变送器控制器

4、控制阀副对象--1、双闭环比值控制系统是克服单闭环比值控制系统主流量不受控，生产负荷在较大范围内波动的不足，在单闭环比值控制系统的基础上，增设了主流量控制回路，克服了主流量干扰的影响。2、实现精确的流量比值关系（动态比值），确保两物料总量基本不变。3、提降负荷比较方便，只需缓慢主流量控制器的给定，就可以提降主流量，副流量自动跟踪提降，并保持比值不变。存在问题：需要防止共振的产生。3.2.4其它类型的比值控制系统1.变比值控制系统定义：按照一定的工艺指标自行修正比值系数的变比值控制系统，也称串级比值控制系统。注意：第三参数必须可连续的测量变送，否则系统将无法实施。举例：图3-7氧化炉

5、温度对氨气—空气串级比值控制系统F2÷XCF2CF1F1主控制器除法器F2比值控制器-控制阀主对象测量变送测量变送流量对象主测量变送-氧化炉温度对氨气/空气串级比值控制系统÷FCTC空气氨气混合氧化炉预热2.串级和比值控制组合的系统.串级和比值控制组合的系统与变比值控制系统的区别：（1）变比值控制系统是由第三参数来修正比值，属于变比值控制；（2）串级和比值控制组合是要求主流量随另一个参数的需要而改变，两流量的比值关系保持不变，整个系统属于定比值控制。P68图3—8(a)(b)串级和比值控制组合的系统Sp.F2KF1CF2CF1LC(a)常见方案常见方案：图3-8（a）两物料组成一双

6、闭环比值控制，而反应器的液面又需恒定，于是组成一以液面为主参数，主流量为副参数的串级控制系统。当液面由于某种干扰而变化时，通过液面控制器的输出来改变主流量的给定值，使主流量跟着变化。然后通过比值控制使副流量也随之变化，保持其流量比不变，由总的负荷变化克服外界干扰，把液面调回给定值。缺点：副流量的变化滞后于主流量的变化。改进方案：如图3—8（b）液面控制器的输出除作主流量控制器给定外，同时送入比值器作为副流量控制器的给定，因此比值控制器的动态滞后可忽略，保证了主、副控制回路动态响应基本一致。F2KF1CF2CF1LC(b)修改方案3.3比值系数的计算3.3.1流量与测量信号成线性关系

7、时的计算3.3.2流量与测量信号成非线性关系时的计算3.3.1流量与测量信号成线性关系时的计算将工艺K（比值）如何折算成仪表比值系数K′对于DDZ-Ⅲ型仪表(4~20mADC)I=×16+4(3—2)K′=(3—3)I1—副流量测量信号值I2—主流量测量信号值将（3—2）代入（3—2），得：FFmaxI2-4I1-4F1max—主流量变送器量程上限F2max—副流量变送器量程上限可以证明：对于不同信号范围的仪表，比值系数的计算式是一样的。3.3.2流量与测量信号成非线