化工儀表及其自動化控制第七章簡單控制系統(tǒng)(已修改)
2025-05-28 18:15 本頁面
【正文】 — 化工儀表以自動化 — 1 第 7章 簡單控制系統(tǒng) ? 簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成 ? 控制的目的 、 被控變量的選擇 ? 對象特性 、 控制變量的選擇 ? 測量滯后 、 測量信號處理 ? 負荷變化 、 調(diào)節(jié)閥選擇 ? 控制規(guī)律的選擇 ? 控制系統(tǒng)的投運與參數(shù)整定 這一章主要回答三個問題 ？ ？ ？ — 化工儀表以自動化 — 2 第一節(jié) 概述 四個基本環(huán)節(jié) ： ? 測量變送環(huán)節(jié) ? 控制器 ? 執(zhí)行器 ? 被控對象 被控變量 控制器 執(zhí)行器 被控對象 測量變送環(huán)節(jié) 干擾 偏差 設定值 ＋ － 選擇被控變量 選擇操縱變量 處理測量信號 選擇調(diào)節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數(shù)整定 概述 — 化工儀表以自動化 — 3 控制器 (LC或 TC) 執(zhí)行器 （控制閥） 被控對象 （液位儲槽或換熱器） 測量、變送環(huán)節(jié) （ LT或 TT） 被控變量 （ 液位或溫度 ） 干擾 偏差 設定值 ＋ － 廣義對象 簡單控制系統(tǒng)方塊圖 載熱體 冷流體 換熱器 溫度控制系統(tǒng) 液位控制系統(tǒng) 常見的兩種簡單控制系統(tǒng)： — 化工儀表以自動化 — 4 第二節(jié) 被控變量的選擇 明確 控制目的 使生產(chǎn)過程自動按照預定的目標進行，并使工藝參數(shù)保持在預先規(guī)定的數(shù)值上（或按預定規(guī)律變化） 分析 生產(chǎn)工藝 “關(guān)鍵”變量：對產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及生產(chǎn)過程的安全具有決定作用的變量 確定 被控變量 兩種控制類型： 直接指標控制 和 間接指標控制 當質(zhì)量指標信號缺少檢測手段、信號微弱、滯后很大時，可選取與直接質(zhì)量指標有單值對應關(guān)系而反應又快的變量做為間接控制指標。 選擇被控變量 選擇被控變量 選擇操縱變量 處理測量信號 選擇調(diào)節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數(shù)整定 概述 — 化工儀表以自動化 — 5 精餾過程示意圖 冷卻水 TD p 進料 Q入 ， X入 ， T入 回流 F 塔底產(chǎn)品 塔頂產(chǎn)品 QZ 蒸汽 TH 苯－二甲苯的 Tx圖 TD ℃ XD% 苯－二甲苯的 Px圖 P MPa XD% 塔頂易揮發(fā)組分純度 XD、塔頂溫度 TD、塔頂壓力 P三者之間的關(guān)系為： XD= f (TD， P)，兩個獨立變量。 精餾塔系統(tǒng)的被控變量選擇 — 化工儀表以自動化 — 6 ? 要有代表性 。 被控變量應能代表一定的工藝操作指標或能反映工藝操作狀態(tài) ， 一般都是工藝過程中比較重要的變量 。 ? 應該獨立可控 。 簡單控制系統(tǒng)的被控變量應避免和其他控制系統(tǒng)的被控變量有關(guān)聯(lián) （ 耦合 )關(guān)系 。 ? 滯后要小 。 采用直接指標作為被控變量最直接也最有效 。當無法獲得直接指標信號 ， 或其測量和變送環(huán)節(jié)滯后很大時 ，可選擇與直接指標有單值對應關(guān)系的間接指標作為被控變量 。 ? 靈敏度要高 。 被控變量應能被測量出來 ， 并具有足夠大的靈敏度 。 ? 成本要低 。 選擇被控變量時 ， 必須考慮工藝的合理性和國內(nèi)儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀 。 被控變量選擇的一般原則 — 化工儀表以自動化 — 7 操縱變量與干擾變量 第三節(jié) 操縱 變量的選擇 Q入 T入 X入 QZ F TH 被控變量 TD 影響塔頂
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