21分程控制系統

分程控制系統

黃鐘旺一個調節(jié)器去控制兩個以上的執(zhí)行器（閥門），并且分別按控制器輸出信號的不同區(qū)間去操作不同的閥門，這種控制方式習慣上稱為分程控制。分程控制系統的特點：1、多個執(zhí)行器2、分程工作分程控制系統分程控制系統的簡圖。

圖中表示一臺調節(jié)器去操縱兩只調節(jié)閥，實施（動作過程）是借助調節(jié)閥上的閥門定位器對信號的轉換功能。分程控制系統例如圖中的A、B兩閥，要求A閥在調節(jié)器輸出信號壓力為0.02～0.06MPa變化時，作閥的全行程動作，則要求附在A閥上的閥門定位器，對輸入信號0.02～0.06MPa時，相應輸出為0.02～0.1MPa，而B閥上的閥門定位器，應調整成在輸入信號為0.06～0.1MPa時，相應輸出為0.02～0.1MPa。按照這些條件，當調節(jié)器（包括電/氣轉換器）輸出信號小于0.06MPa時A閥動作，B閥不動；當輸出信號大于0.06MPa時，而B閥動作，A閥已動至極限；由此實現分程控制過程。分程控制系統分程控制系統中，閥的開閉形式，可分同向和異向兩種，見圖2.5-2和圖2.5-3。

圖2.5-2調節(jié)閥分程動作（同向）

分程控制系統

圖2.5-3調節(jié)閥分程動作（異向）分程控制系統一般調節(jié)閥分程動作采用同向規(guī)律的是為了滿足工藝上擴大可調比的要求；反向規(guī)律的選擇是為了滿足工藝的特殊要求。1）為擴大調節(jié)閥的可調范圍。例如蒸汽壓力調節(jié)系統，設鍋爐產生的是壓力為10MPa的高壓蒸汽，而生產上需要的是4MPa平穩(wěn)的中壓蒸汽。為此，需要通過節(jié)流減壓的方法將10MPa的高壓蒸汽節(jié)流減壓成4MPa的中壓蒸汽。在選擇調節(jié)閥口徑時，如果選用一個調節(jié)閥，為了適應大負荷下蒸汽供應量的需要，調節(jié)閥的口徑要選擇得很大，而正常情況下蒸汽量卻不需要哪么大，這就需要將閥關的小一些。分程控制系統的應用也就是說，正常情況下調節(jié)閥只是在小開度工作，因為大閥在小開度下工作時，除了閥的特性會發(fā)生畸變外，還容易產生噪聲和震蕩，這樣控制會使控制效果變差控制質量降低。為了解決這一矛盾，可選用兩只同向動作的調節(jié)閥構成分程控制系統，如圖2.5-2所示的分程控制系統采用了A、B兩只同向動作的調節(jié)閥（根據工藝要求均選為氣開式）其中A閥得在調節(jié)器輸出信號4～12mA（氣壓信號為0.02～0.06MPa）時由全閉到全開，B閥得在調節(jié)器輸出信號12～20mA（氣壓信號為0.06～0.1MPa）時由全閉到全開，這樣，在正常情況下，即小負荷時，B閥處于全關，只通過A閥開度的變化來進行控制；當大負荷時，A閥已全開仍滿足不了蒸汽量的需求，這是B閥也開始打開，以補足A閥全開時蒸汽供應量的不足。分程控制系統的應用分程控制系統的應用分程控制系統的應用2）滿足工藝操作的特殊要求在某些間歇式生產化學反應過程中，當反應物投入設備后，為了使其達到反應溫度，往往在反應開始前需要給它提供一定的熱量。一旦達到反應溫度后，就會隨著化學反應的進行不斷釋放出熱量，這些熱量如不及時移走，反應就會越來越激烈，以致會有爆炸的危險。因此對于這種間歇式化學反應器既要考慮反應前的預熱問題，又要考慮反應過程中及時移走反應熱的問題。分程控制系統的應用分程控制系統的應用為此設計了如圖2.5-5所示的分程控制系統。圖中溫度調節(jié)器選擇反作用，冷水調節(jié)閥選擇氣關式（A閥），熱水調節(jié)閥選擇氣開式（B閥）。該系統工作過程如下:在進行化學反應前的升溫階段，由于溫度測量值小于給定值，因此調節(jié)器輸出增大，B閥開大，A閥關閉，即蒸汽閥開、冷水閥關，以便使反應器溫度升高。當溫度達到反應溫度時，化學反應發(fā)生，于是就有熱量放出，反應物的溫度逐漸提高。當溫升使測量值大于給定值時，調節(jié)器輸出將減?。ㄓ捎谡{節(jié)器是反作用），隨著調節(jié)器的輸出的減小，B閥將逐漸關小乃至完全關閉，而A閥則逐漸打開。這時反應器夾套中流過的將不再是熱水而是冷水。這樣一來，反應所產生的熱量就被冷水所帶走，從而達到維持反應溫度的目的。分程控制系統的應用分程控制系統的應用如貯罐氣封分程控制系統（1）當罐內密封的N2壓力低時，需要開N2調節(jié)閥；當壓力高時，則需要完全關閉N2閥，逐步打開排空閥。（2）為了避免兩調節(jié)閥的頻繁開閉浪費N2，在兩閥門的分程曲線上設置死區(qū)避免兩調節(jié)閥頻繁開閉的方法：（1）控制閥引入不靈敏區(qū)。分程控制系統的應用分程控制系統的實現方式有：1)現場并聯分程：如下圖?，F場通過一個電/氣轉換器后，轉換成的氣動控制信號并聯送到兩個或多個閥門上的氣/氣閥門定位器。通過調整閥門上的定位器動作點來實現分程曲線分程控制系統的實現方式2)現場串聯分程分程控制系統的實現方式+_4~20mA0.02~0.1Mpa0.02~0.1Mpa分程控制系統的實現方式3)DCS內部分程AIPIDAO1AO2AUTOMANAUTOMAN閥1閥2通過在DCS內部的AO點組態(tài)中，分別根據分程曲線區(qū)域數據，填寫AO1、AO2的折線數據。如：0～50%;50～100％的分程曲線，則在AO1中，IN=0,OUT=0%;IN=50%;OUT=100%.在AO1中，IN=50%,O