過程控制系統(tǒng)ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-26 03:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 響 δ越小 比例作用越強(qiáng) 最大偏差（超調(diào)量）減小 振蕩周期減小 余差減小 衰減比減小 δ的大致范圍是： 壓力對象 30~70%；流量對象 40~100%； 液位對象 20~80%；溫度對象 20~60%。 化學(xué)工業(yè)出版社 2． Ti對過渡過程的影響 Ti↑ 積分作用 ↓ 純比例控制 存在余差 Ti↓ 積分作用 ↑ 消除余差 震蕩劇烈 對于管道壓力、流量等滯后不大對象， Ti可選得小一些 溫度對象的滯后較大， Ti可選取大一些。 （二）控制器參數(shù)對過渡過程的影響 化學(xué)工業(yè)出版社 3． Td對過渡過程的影響 Td ↑ 微分作用 ↑ 動態(tài)偏差 ↓余差 ↓ 穩(wěn)定性 ↓ Td ↓ 微分作用 ↓ 動態(tài)偏差 ↑余差 ↑ 穩(wěn)定性 ↑ 1為 PD作用 2為 PID作用 3為 P作用 4為 PI作用 5為 I作用 化學(xué)工業(yè)出版社 第三節(jié) 自動控制系統(tǒng) ? 一、簡單控制系統(tǒng) ? 二、復(fù)雜控制系統(tǒng) 化學(xué)工業(yè)出版社 一、簡單控制系統(tǒng) ? （一）簡單控制系統(tǒng)的組成 ? 1．組成： 控制器 執(zhí)行器 對象 檢測變送器 設(shè)定值 x + e 控制器輸出 p 操縱變量 q 被控變量 y 擾動 f 測量值 z 自動化裝置 工藝對象 化學(xué)工業(yè)出版社 ? 2．特點： 構(gòu)成簡單、儀表的數(shù)量少、 投資小、 操作維護(hù)也比較方便 ? 在一般情況下，都能滿足控制質(zhì)量的要求。 ? 使用量約占控制系統(tǒng)比例的 80%以上。 一、簡單控制系統(tǒng) 儲罐 HT HC 差壓變送器 液位調(diào)節(jié)器 執(zhí)行器 化學(xué)工業(yè)出版社 ? （二）簡單控制系統(tǒng)方案的確定 ? 1．步驟： ? （ 1）確定被控變量，在被控制變量所在的設(shè)備上確定檢測點 ? （ 2）確定操縱變量，在操縱變量所在的管線上放上執(zhí)行器 ? （ 3）在二者之間聯(lián)上控制器 ? 就構(gòu)成了簡單的控制系統(tǒng) 一、簡單控制系統(tǒng) 化學(xué)工業(yè)出版社 ? 2．被控變量的選擇 ? （ 1）被控變量一定是反映工藝操作指標(biāo)或狀態(tài)的重要參數(shù)。 ? （ 2）若工藝變量本身（如 T、 P、 F、 H等）就是要求控制的指標(biāo)（稱直接指標(biāo)），則應(yīng)盡量選用直接控制指標(biāo)為被控變量。 ? （ 3）如果直接指標(biāo)無法獲得或很難獲得，則應(yīng)選用與直接指標(biāo)有單值對應(yīng)關(guān)系且反應(yīng)又快的間接指標(biāo)為被控變量。 ? （ 4）被控變量應(yīng)是為保持生產(chǎn)穩(wěn)定，需要經(jīng)?？刂频淖兞?。 ? （ 5）被控變量一般應(yīng)該是獨立可控的，不至因調(diào)整它而引起其它變量的明顯變化、發(fā)生關(guān)聯(lián)作用而影響系統(tǒng)穩(wěn)定。 ? （ 6）被控變量應(yīng)是易于測量 、靈敏度足夠大的變量。 一、簡單控制系統(tǒng) 化學(xué)工業(yè)出版社 ? 3．操縱變量的選擇 ? （ 1）所選的操縱變量應(yīng)對被控變量的影響大、反應(yīng)靈敏，且使控制通道的放大系數(shù)大、時間常數(shù)小、滯后小，保證控制作用有力、及時。 ? （ 2）所選的操縱變量應(yīng)使擾動通道的時間常數(shù)盡量大，放大系數(shù)盡量小。執(zhí)行器盡量靠近擾動輸入點，以減小擾動的影響。 ? （ 3）操縱變量的選擇，要考慮工藝上的合理性，一般避免用主物料流量作為操縱變量。換言之是要選擇工藝上合理且允許調(diào)整又可控制的變量。 一、簡單控制系統(tǒng) 化學(xué)工業(yè)出版社 二、復(fù)雜控制系統(tǒng) ? （一）串級控制系統(tǒng) ? 串級控制系統(tǒng)的工作過程，就是指在擾動作用下，引起主、副變量偏離設(shè)定值，由主、副調(diào)節(jié)器通過控制作用克服擾動，使系統(tǒng)恢復(fù)到新的穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程。 系統(tǒng)能把所有的擾動都包括在控制回路之中，并用一個溫度調(diào)節(jié)器來教正擾動的影響 化學(xué)工業(yè)出版社 ? （一）串級控制系統(tǒng) ? 組成：串級控制系統(tǒng)中有兩個測量、變送器，兩個控制器，兩個對象，一個控制閥。 二、復(fù)雜控制系統(tǒng) 主調(diào)節(jié)器 副調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)閥 副過程 主過程 主檢測變送器 設(shè)定 + 1f2f副檢測變送器 2Y 1Y化學(xué)工業(yè)出版社 ? （一）串級控制系統(tǒng) ? 常用術(shù)語： ? 主變量 —— 工藝最終要求控制的被控變量 ? 副變量 —— 為穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量 ? 主對象 —— 表征主變量的生產(chǎn)設(shè)備 ? 副對象 —— 表征副變量的生產(chǎn)設(shè)備 ? 主控制器 —— 按主變量與工藝設(shè)定值的偏差工作，其輸出作為副控制器的外設(shè)定值，在系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用 ? 副控制器 —— 按副變量與主控制器來的外設(shè)定值的偏差工作，其輸出直接操縱控制閥 二、復(fù)雜控制系統(tǒng) 化學(xué)工業(yè)出版社 ? （一）串級控制系統(tǒng) ? 主測量變送器 —— 對主變量進(jìn)行測量及信號轉(zhuǎn)換的變送器 ? 副測量變送器 —— 對副變量進(jìn)行測量及信號轉(zhuǎn)換的變送器 ? 主回路 —— 是指由主測量變送器，主、副控制器，執(zhí)行器和主、副對象構(gòu)成的外回路，又叫主環(huán)或外環(huán)； ? 副回路 —— 是指由副測量變送器，副控制器，執(zhí)行器和副對象構(gòu)成的內(nèi)回路，又稱副環(huán)或內(nèi)環(huán)。 二、復(fù)雜控制系統(tǒng) 化學(xué)工業(yè)出版社 ? （一）串級控制系統(tǒng) ? 控制過程分析 ? 一旦系統(tǒng)受到擾動破壞了平衡，引起主、副變量偏離設(shè)定值時，系統(tǒng)的主、副調(diào)節(jié)器便進(jìn)行工作，根據(jù)擾動進(jìn)入系統(tǒng)的位置的不同，可分為以下三種情況： ? 擾動作用于副回路 ? 擾動作用于主過程 ? 擾動同時作用于副回路和主過程 二、復(fù)雜控制系統(tǒng) 副過程的動態(tài)特性將大大改善，可以充分發(fā)揮副回路的長處，構(gòu)成加熱爐出口溫度與燃料流量串級的控制系統(tǒng)。如圖。這種串級控制方案的應(yīng)用是很多的 化學(xué)工業(yè)出版社 ? （一）串級控制系統(tǒng) ? 回路和變量的選擇 ? （ 1）副回路應(yīng)包括盡可能多的擾動，尤其是主要擾動。 ? （ 2）副回路的時間常數(shù)要小、反應(yīng)要快。一般要求副環(huán)要比主環(huán)至少快三倍。 ? （ 3）所選擇的副變量一定是影響主變量的直接因素。 二、復(fù)
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