回路控制系統(tǒng)ppt課件-wenkub
2023-05-21 22:03:49 本頁面
【正文】 擾動通道 劉玉長 操縱量的選擇原則 (1)控制通道對象放大系數(shù)適當(dāng)?shù)卮笮?，時間常數(shù)適中，純滯后越小越好； (2)擾動通道對象的放大系數(shù)應(yīng)盡可能小，時間常數(shù)應(yīng)盡可能大； (3)擾動作用點應(yīng)盡量靠近控制閥或遠(yuǎn)離檢測元件，增大擾動通道的容量滯后，可減少對被控量的影響； (4)操縱量的選擇不能單純從自動控制的角度出發(fā)，還必需考慮生產(chǎn)工藝的合理性 、 經(jīng)濟(jì)性 。即能直接反映生產(chǎn)過程產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，以及安全運行的參數(shù) (如鍋爐水位控制 ) 。設(shè)計時主要考慮以下幾個環(huán)節(jié)： (1)被控量 (輸出 )和操縱量 (輸入 )的確定； (2)檢測變送環(huán)節(jié)的考慮 (信息的獲取與變送 )； (3)控制作用和控制閥的選擇； (4)控制系統(tǒng)的工程整定和投運。 劉玉長 第十二章單回路控制系統(tǒng) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 被控量與操縱量的選擇 第三節(jié) 檢測及變送環(huán)節(jié)的考慮 第四節(jié) 控制閥的選擇 第五節(jié) 控制器控制規(guī)律及作用方向的選擇 第六節(jié) 控制器參數(shù)的工程整定 第七節(jié) 自動控制系統(tǒng)的投運 第八節(jié) 單回路控制系統(tǒng)設(shè)計實例 劉玉長 第一節(jié) 概述 一、單回路控制系統(tǒng)組成與工作原理 由一個測量變送器、一個調(diào)節(jié)器、一個執(zhí)行器和對象組成，僅有一個閉合回路的系統(tǒng)叫 單回路控制系統(tǒng)。劉玉長 第十二章單回路控制系統(tǒng) 本章介紹單回路控制系統(tǒng)的組成與工作原理，主要講述單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計。 回路系統(tǒng)占總系統(tǒng)的 80%以上。 劉玉長 第二節(jié) 被控量和操縱量的選擇 一、 被控量的選擇原則 ? 作為被控量，必須能夠獲得檢測信號并有足夠大的靈敏度，滯后要小。 (2)選間接參數(shù) 。 劉玉長 第三節(jié) 檢測及變送環(huán)節(jié)的考慮 一、檢測及變送環(huán)節(jié)任務(wù)、作用及要求 ?任務(wù) 對被控量進(jìn)行正確測量，并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號。 劉玉長 第四節(jié) 控制閥的選擇 問題 ： 干擾 (設(shè)定值、負(fù)荷或其它因素變化 )的存在會破壞系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)，那么用什么辦法來克服擾動的影響 ? 【 請根據(jù)系統(tǒng)框圖回答 】 SP 控制閥 GV(s) 檢測與變送器 Gm(s) PV 對象 GP(s) 控制器 GC(s) 單回路控制系統(tǒng) 擾動 劉玉長 控制閥選擇內(nèi)容 (1)流量特性 (實際上就是選線性還是對數(shù)特性，因為拋物線特性閥通常用的很少，而蝶閥當(dāng)導(dǎo)通角為 070o時近似為對數(shù)特性 ) ； (2)結(jié)構(gòu)形式 ； (3)開閉形式 ； (4)口徑計算 。 通過選擇適當(dāng)?shù)目刂崎y特性來保證 【 原因：對象特性通常隨負(fù)荷(工作點 )而變，除控制器外系統(tǒng)中無其它可變部分 】 。 劉玉長 (二 )流量特性的選擇方法 數(shù)學(xué)分析法 根據(jù)對象特性選取控制閥流量特性。 Q y Q y Q y l Q l Q l Q 設(shè)定值 R改變 快開 直線 劉玉長 R R R Q1Q2Q3 數(shù)學(xué)分析法 :定值控制系統(tǒng) (負(fù)荷為干擾 ) (1)對象 KP恒定，即被控量與控制閥輸出流量 Q成正比，則閥流量特性應(yīng)選線性； (2)KP變化，且隨 Q增大反而減少，則應(yīng)選對數(shù) (或拋物線 /或蝶閥 )流量特性； (3)KP變化，且隨 Q增大反而增大，則應(yīng)選快開流量特性。 劉玉長 (四 )閥門流量特性選擇實例 根據(jù)物料平衡求對象特性 LT Q1 Q2 LC A h 12 P1C200PCH 0 H 0d()d ( ) 1221,hQ Q A KHstQ s T sQ k b hh A hAKTK k b K k b????????? ??? ? ? ?畫控制系統(tǒng)方框圖 GC(s) Gm(s) GV(s) H(s) B(s) Q1(s) 1 As002kbh0kh Q2(s) 劉玉長 設(shè)定值擾動引起工作點移動 出液閥開度 b不變， KP會隨設(shè)定值變化，靜態(tài)推理： 若 h0↑ KP↑ 要維持 KVKP恒定 要求 KV↓ Q2↑ ∵ 穩(wěn)定時 Q1=Q2 Q1↑?開度 ↑ 要求閥在開度增大時 ， 閥增益減少 ， 故應(yīng)選快開閥 若 h0↑ TC↑ ， 穩(wěn)定性 ↑ 要維持穩(wěn)定性能 不變 要求 KV↑ Q2↑ → Q1↑ → 要求閥開度 ↑ 要求閥增益隨開度增大而增大 ，故應(yīng)選對數(shù)特性閥 考慮對動態(tài)特性的補(bǔ)償： 綜合靜態(tài)與動態(tài)要求，選直線特性控制閥。 直通雙座閥 受流體沖擊不平衡力影響小，但關(guān)不嚴(yán)滲漏較大，適用于大口徑管道的場合。 三通閥 分三通合流閥和三通分流閥，適用于介質(zhì)三個方向的流通。 例如：加熱爐的燃料油控制應(yīng)采用氣開閥， 放熱反應(yīng)罐冷卻水控制應(yīng)采用氣關(guān)閥。 劉玉長 (一 )控制閥口徑計算計算方法 在新裝置的設(shè)計時 ， 通常按流通能力 C值確定閥門口徑 ， 常用方法有兩種： (1)根據(jù)實際最大流量 Qmax， 算出相應(yīng)的流通能力 Cmax， 然后從產(chǎn)品系列中選取稍大于 Cmax的 C值及相應(yīng)的閥門口徑 ， 選取時應(yīng)留必要的余地 。 一般 Cvc/C= ， 當(dāng)工作特性為對數(shù)型時可更小些 。 (4)選定合適的 C值計算公式，計算最大流量下閥的 Cmax值，
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