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)的正常進行，影響產(chǎn)品質(zhì)量，浪費動力，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變化時才改變輸出Q2變化時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

簡單、成本低

只有當(dāng)Q1變化時Q2才變化

Q2變化時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……從動量由于干擾而變化時……

5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

2、單閉環(huán)比值控制特點

克服了開環(huán)比值方案的不足不但能實現(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

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……當(dāng)出現(xiàn)其他擾動時……串級5.1比值控制系統(tǒng)

二、類型

4、變比值控制特點

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2、控制方案的選擇原則：根據(jù)生產(chǎn)要求，兼顧經(jīng)濟性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)進行調(diào)節(jié)時，可用變比值控制方案。5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計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Q1TQ1Q2KQ2TQ2C在單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)中，比值器K起比值計算作用，若用調(diào)節(jié)器實現(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4、比值系數(shù)的計算工藝規(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’的計算公式不同。5.1比值控制系統(tǒng)

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

、Q2的流量計測量范圍為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)計當(dāng)流量從時，變送器對應(yīng)輸出為：則：5.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計可求得Q1和Q25.1比值控制系統(tǒng)

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

三、設(shè)計得換算公式：5.1比值控制系統(tǒng)

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

三、設(shè)計則可求得Q12和Q225.1比值控制系統(tǒng)

三、設(shè)計代入工藝比值公式：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