【正文】 慮到快開特性特點，一般用于雙位控制或程序控制而不適合于連續(xù)自動調(diào)節(jié)，此時可用線性閥代替； ?生產(chǎn)實踐中，通常閥前后壓差是變化的，故選擇時還需考慮配管條件等對流量特性的影響。 ?要求 : 能 正確、及時 地反映被控量的狀況，提供操作人員判斷生產(chǎn)工況和系統(tǒng)進行控制作用的依據(jù)。生產(chǎn)工藝往往對輸送的流體流量有定量的要求。圖示為一個列管式換熱器，其中載流體的熱量首先傳給套管的內(nèi)壁，經(jīng)管壁傳導后再傳給冷流體。 對于過程控制系統(tǒng)而言， 控制方案的選擇和 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 是其兩個重要的內(nèi)容。 劉玉長 4 過程控制系統(tǒng)從結構形式可分為單回路系統(tǒng)和多回路系統(tǒng)。傳熱過程中存在幾個串聯(lián)的熱阻，故換熱器是一個多容量對象，時間常數(shù)和滯后都比較大。此時被控量是離心泵的實際排出液體的流量，擾動因素主要有管道阻力特性的變化和泵的供電電壓的變化等。 劉玉長 20 檢測變送環(huán)節(jié)特性 通常等效為帶滯后的一階慣性特性 【 理想特性為比例環(huán)節(jié) 】 Smmm eSTKSG ?????1)(劉玉長 21 選型注意事項 應盡量減少其 時間常數(shù) 與 滯后時間 。 劉玉長 35 經(jīng)驗法 :按控制對象選擇流量特性 劉玉長 36 經(jīng)驗法 :按 被控變量選擇控制閥的理想特性 劉玉長 37 經(jīng)驗法 :按配管情況選擇流量特性 配管狀態(tài) S=~ S=~ S 實際特性 直線 對數(shù) 直線 對數(shù) 不 適 宜 控 制 理想特性 直線 對數(shù) 對數(shù) 對數(shù) 劉玉長 38 控制閥流量特性選擇注意事項 ?應根據(jù)主要干擾的變化來選擇閥門特性； ?當對象特性可用圖形表示時，用圖解法選；而當特性可用解析式表示時用解析法選 【 注意對象特性必須是增量化前的方程 】 ； ?要求高時，應從動態(tài)角度考慮與分析； ?控制閥流量特性的選擇是使系統(tǒng)總的幅頻與相頻特性恒定，為此亦可通過選擇控制器或檢測變送環(huán)節(jié)特性滿足此要求。 蝶閥 流阻小，適用于低差壓大流量的氣體及含有固體懸浮物的介質，通常流量特性與等百分比相似。 調(diào)節(jié)閥口徑的選擇實質上就是根據(jù)特定的工藝條件(即給定的介質流量與物性參數(shù)及閥前后的壓差等 )進行 Cmax值的計算 ， 然后按調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄 ， 選出相應的調(diào)節(jié)閥口徑 ， 使得通過調(diào)節(jié)閥的流量滿足工藝要求的最大流量且留有一定的裕度 ， 但裕度不宜過大 。 ②確定計算 C值的各項參數(shù)值，如閥前、后壓力，最大、常用、最小流量，閥前后壓差，密度以及其他輔助修正系數(shù)。 劉玉長 48 位式 P PI PD PID 特 點 ?簡單 ?控制質量低，有 振蕩 ?控制 速度快 ?有靜差 ?控制不及時 ?無靜差 ?超前控制，減小動態(tài)偏差 ?有 靜差 兼顧動態(tài)與靜態(tài)，整定較麻煩 適用場合 對象容量大，負荷變動小。 ”)*(控制閥 “ 177。 ”)*(控制閥 “ 177。 劉玉長 55 常用的參數(shù)經(jīng)驗范圍： 湊試 的順序有兩種： 一種認為比例作用是基本作用。 整定步驟 (1)、在純比例作用下投入 (TI=?,TD=0),比例度 PC適當；平穩(wěn)操作一段時間，把系統(tǒng)投入自動運行。 （ 2）對工藝上約束嚴格，不允許等幅振蕩的場合，不宜采用此法。 劉玉長 67 解 應用表中的經(jīng)驗公式，可得 (1)、 比例 控制器 P=PS=20% (2)、 比例積分 控制器 P==?20%=24% TI==?10=5min (3)、 比例積分微分 控制器 P==?20%=16% TI==?10=3min TD==?10=1min 劉玉長 68 特點： 依據(jù)對象的響應曲線 飛升特性整定參數(shù)，精度更高。 劉玉長 74 總結：工程整定方法優(yōu)缺點 1）經(jīng)驗湊試法 ：簡單方便，容易掌握，應用較廣泛，特別是對擾動頻繁的系統(tǒng)更為合適。但加階躍信號測試，須在不影響生產(chǎn)的情況下進行。 （ 3）自動操作。 圖 416 儲液槽 Q1 Q2 劉玉長 79 貯槽液位系統(tǒng)控制方案設計 選擇被控參數(shù) 根據(jù)工藝簡況可知，液體貯槽的液位要求維持在某給定值上下，或在某一小范圍內(nèi)變化，這是保證生產(chǎn)正常進行的工藝指標，所以其 液位 是直接指標 (直接參數(shù) )，即為被控參數(shù)。當容器作為 計量 槽使用時，則需精確控制其液位，為了消除余差，控制器采用 比例積分作用 。 控制閥選擇 ?流量特性： 選用對數(shù)流量特性的調(diào)節(jié)閥； ?開閉形式： 圖 417(a)流入量調(diào)節(jié)方案，為保證不引起物料溢出，應選用氣開式調(diào)節(jié)閥；而圖 417(b)流出量控制方案，為保證不產(chǎn)生物料量溢出，應選用氣關式調(diào)節(jié)閥； ?結構形式、口徑計算略。 系統(tǒng)運行中的故障判別 劉玉長 78 控制系統(tǒng)設計舉例 液體貯槽工藝簡介 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，圖示液體貯槽如進料罐、成品罐、中間緩沖容器、水箱等設備應用十分普遍，為了保證生產(chǎn)的正常行，物料量進出需均衡，以保證過程的物料平衡。 （ 2）手動遙控。但對時間常數(shù)小的對象不易判斷，擾動頻繁的系統(tǒng)不便應用。如采用 PI和 PID控制規(guī)律，試確定出整定參數(shù)。 (3)、進一步調(diào)整 ?按“先 P后 I最后 D”的操作程序，將求得的參數(shù)設置在控制器上； ?再觀察運行曲線，若不太理想，可做適當調(diào)整。 劉玉長 62 解：應用上表經(jīng)驗公式，可得 (1).比例 控制器 P=2PK=2 20%=40% (2).比例積分 控制器 P== 20%=44% TI=TK?= (3).比例積分微分 控制器 P==?20%=34% TI==?1= TD==?= 劉玉長 63 ?應用臨界比例度法的幾點注意事項： （ 1）在尋找臨界狀態(tài)時，應格外小心。 劉玉長 58 PID參數(shù)整定經(jīng)驗 參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查； 先是比例后積分，最后再把微分加； 曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大； 曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳； 曲線偏離回復慢，積分時間往下降； 曲線波動周期長，積分時間再加長； 曲線振蕩頻率快，先把微分降下來； 動差大來波動慢，微分時間應加長； 理想曲線兩個波，前高后低４比１； 一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質量不會低。 【 經(jīng)驗試湊法；臨界比例帶法；衰減曲線法；響應曲線法 】 劉玉長 54 經(jīng)驗試湊法 將控制器參數(shù)設置為某些經(jīng)驗值，使系統(tǒng)閉環(huán)運行，觀察過渡過程的曲線形狀 (亦可以施加一定的擾動，如改變設定值 )。 ”)=“—” 劉玉長 52 例：請