回路控制系統(tǒng)ppt課件(參考版)
2025-05-09 22:03本頁面
【正文】 劉玉長 控制器作用方式確定 ?被控對象為反作用：操縱量 Q2增大， h下降； ?檢測 /變送為正作用： ?控制閥為氣關型，是反作用 m Q2 e 圖 12C 圖 12B(b)控制系統(tǒng)等效方框圖 h SP 控制閥 “ － ” 檢測 /變送 “ +” PV 水槽 “ － ” 控制規(guī)律 “ +” 反作用 擾動使 h↑ PV↑ → e↓ 要維持 h， 需 Q2↑ → m↓ 控制規(guī)律方塊為正作用 (+) 控制器為反作用 (－ ) 劉玉長 本章結束 謝 謝 ! 。 (2)正、反作用方式的確定 ：對于圖 12B所示液位控制，不論是調流出量還是調流入量，其控制器均應為反作用式，流出量調節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)控制器作用的推導過程見下頁圖 12C ，流入量調節(jié)時控制器作用推導過程相同。 劉玉長 (三 ) 控制器選型 (1)控制規(guī)律選擇 ：若貯槽是為了起 緩沖 作用而控制液位的，則對液位控制要求不太高，調節(jié)器采用寬比例度的 比例作用 即可。 劉玉長 圖 12B 液位控制系統(tǒng)方案 (a) 調流入量 (b)調流出量 Q1 Q2 LT LC A h Q1 Q2 LT LC A h 劉玉長 三、選用過程檢測控制儀表 (一 ) 檢測變送的選擇 選用 DDZIII型差壓變送器即可 【 實際選型時需注意介質條件與操作條件 】 。調節(jié)這兩個流量的大小都可改變其液位高低。 圖 12A 儲液槽 Q1 Q2 劉玉長 二、貯槽液位系統(tǒng)控制方案設計 (一 )選擇被控參數 根據工藝簡況可知，液體貯槽的液位要求維持在某給定值上下，或在某一小范圍內變化，這是保證生產正常進行的工藝指標，所以其 液位是直接指標 (直接參數 )，即為被控參數。 劉玉長 第八節(jié) 單回路控制系統(tǒng)設計舉例 一、液體貯槽工藝簡介 在工業(yè)生產過程中，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，為了保證生產的正常行，物料量進出需均衡，以保證過程的物料平衡。到底是工藝問題還是儀表自動裝置的原因造成曲線變化，這要進行判別，操作人員要有所了解。 劉玉長 二、系統(tǒng)運行中的故障判別 控制系統(tǒng)順利投運之后，說明控制方案設計合理，儀表及管線安裝正確，工作正常。但控制系統(tǒng)的過渡過程不一定滿足要求，這時需要進一步進行 參數整定 。 劉玉長 (四 )自動操作 手動遙控使被控變量接近或等于給定值，觀察儀表測量值，待工況穩(wěn)定后，控制器切換到“自動”狀態(tài)。 劉玉長 (二 )現場人工操作 將控制閥前后的閥門 2關閉，打開旁通閥3，觀察測量儀表能否正常工作，待工況穩(wěn)定。 劉玉長 PID參數整定經驗 參數整定找最佳，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； 一看二調多分析，調節(jié)質量不會低。 響應曲線法 ：較準確，能近似求出廣義對象的動態(tài)特性。 衰減曲線法 ：此法是在總結臨界比例帶的經驗基礎上提出來的，較準確可靠，安全，應用廣泛。 臨界比例帶法 ：較簡單，易掌握和判斷，應用較廣。但此方法靠經驗，要湊到一條滿意的過程曲線，可能花費時間多。 基于響應曲線的控制器參數整定計算表 P(%) KP TI(min) TD(min) P 100Kt/T T/t ∞ 0 PI 120Kt/T PID 83Kt/T 【 注意 】 計算所得參數值，仍須根據運行情況加 以調整，才是實際所需的控制器參數整定值。 4∶ 1與 10∶ 1衰減曲線 4:1 10:1 TS TA 劉玉長 10∶ 1衰減比控制器參數計算表 P(%) TI(min) TD(min) P PS ∞ 0 PI 0 PID P(%) TI(min) TD(min) P PS ∞ 0 PI 2TA 0 PID 4∶ 1衰減比控制器參數計算表 劉玉長 四、響應曲線法 典型工業(yè)過程響應曲線 (開環(huán) )如下圖示： 典型 (S型 )響應曲線 Dy t T 響應曲線法整定又稱為 ZieglerNichols第一法則 ，是一種根據廣義對象的響應曲線 【 如響應曲線不為 S型不能使用本方法 】 來整定控制器參數的方法。 先在純比例作用下 ， 調整 P值得到 4∶ 1或10∶ 1衰減過程的曲線 (如圖 )， 記下此時的比例帶PS， 在曲線上取得振蕩周期 TS或上升時間 TA。 臨界比例帶法 【 ZieglerNichols第二法則 】 是在得到 PK 和 TK基礎上的參數整定方法，計算公式見下表。若曲線不夠理想，根據控制器參數對過渡過程的不同影響，按規(guī)定的順序，反復湊試，直到滿意為止。 工程上主要采用工程整定法。 劉玉長 第六節(jié) 控制器參數整定 控制器參數整定，就是確定控制器參數。 ”) (廣義對象“ 177。允許靜差存在 對象滯后大，負荷變動較大但不頻繁。允許靜差存在 對象滯后大，負荷變動大但緩慢。 劉玉長 常用控制規(guī)律特點及適用場合 位
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