化工自動(dòng)控制培訓(xùn)課件-展示頁
2025-01-07 13:43本頁面
【正文】 ，調(diào)節(jié)閥膜頭上的空間容積較大，這樣必然使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲緩，不能及時(shí)產(chǎn)生校正作用，同樣會(huì)使調(diào)節(jié)品質(zhì)變壞。但在控制系統(tǒng)的一些環(huán)節(jié)中存在滯后時(shí)將嚴(yán)重影響調(diào)節(jié)過程的品質(zhì)。這種做法在石油化工生產(chǎn)中是常見的，并且是一個(gè)行之有效的好辦法。而作為產(chǎn)品質(zhì)量控制的成分往往找不到合適的、可靠的在線分析儀表，因而常常采反應(yīng)器的溫度、精餾塔某一塊靈敏板的溫度或溫差來代替成分作為被控變量。容量滯后的存在，相當(dāng)于濾波一樣，使調(diào)節(jié)作用或干擾作用的影響和緩起來，若容量滯后存在于干擾通道，顯然是有利于控制的。因此對調(diào)節(jié)通道來說，希望它的對象純滯后時(shí)間越小越好。 ?時(shí)間常數(shù)的物理意義是當(dāng)輸入為階躍干擾時(shí)，在對象的輸出響應(yīng)曲線上，從輸出量開始變化的起始點(diǎn)作一切線，使該切線與穩(wěn)態(tài)值相交，從輸出量開始變化的時(shí)刻起，至上述交點(diǎn) A 所對應(yīng)的時(shí)刻為止，這一段時(shí)間即等于 時(shí)間常數(shù) T的值。 簡單控制系統(tǒng) ?從加入階躍干擾的時(shí)刻起，到輸出開始變化的時(shí)刻為止，這段時(shí)間就是對象的 純滯后時(shí)間 τ 。為了進(jìn)一步簡化，也可以將所有對象都簡化為一階加純滯后的形式。按被控制的工藝變量來劃分，最常見的是溫度、壓力、流量、液位和成分五種控制。 ? 簡單控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，投資少，易于調(diào)整和投運(yùn)，能滿足一般生產(chǎn)過程控制要求，因而應(yīng)用廣泛。自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 簡單控制系統(tǒng) ? 簡單控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程中最常見、應(yīng)用最廣泛、數(shù)量最多的控制系統(tǒng)。 ? 它是由被控對象、測量變送單元、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器組成的單回路控制系統(tǒng)。它尤其適用于被控對象純滯后和時(shí)間常數(shù)較小，負(fù)荷和干擾變化比較平緩或者對被控變量要求不太高的場合。 簡單控制系統(tǒng) 第一節(jié) 對象特性及過渡過程品質(zhì)指標(biāo) ? 一、對象特性 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)得到，除少數(shù)元自衡對象以外，大多數(shù)對象均可用一階、二階、一階加純滯后、二階加純滯后這四種典型的動(dòng)態(tài)特性來加以近似描述。 對于這種理想的一階加純滯后的對象，當(dāng)輸入端加一個(gè)階躍干擾時(shí)，輸出端要經(jīng)過一段時(shí)間才會(huì)開始發(fā)生變化，其反應(yīng)曲線如圖 111所示。 ?在單位階躍作用下，當(dāng)時(shí)間趨于無窮大時(shí)，對象的穩(wěn)態(tài)輸出值就是對象相應(yīng)于此輸入下的 放大系數(shù) 。 圖 111 單容對象的階躍響應(yīng)曲線 簡單控制系統(tǒng) 圖 112 多容對象的階躍響應(yīng)曲線 簡單控制系統(tǒng) 對象的純滯后時(shí)間使調(diào)節(jié)器改變輸出時(shí)不能立刻看出它的影響，因而使得它無法提供合適的校正作用，常常造成控制作用過頭。對干擾通道來說，它的純滯后時(shí)間的存在，即相當(dāng)于干擾的影響要過一段時(shí)間才開始起作用，因而調(diào)節(jié)過程也將在時(shí)間軸上往后平移，但不受影響。 簡單控制系統(tǒng) ? 二、過渡過程品質(zhì)指標(biāo) 衰減比 B1 ／ B2 余差 C 最大偏差 A 過渡過程時(shí)間 TS 振蕩周期 T 圖 113 一個(gè)控制系統(tǒng)的過渡過程 簡單控制系統(tǒng) ? 第二節(jié) 被控變量及操縱變量的選擇 一、被控變量的選擇 對穩(wěn)定生產(chǎn)、對產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量、對確保經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)有決定性作用的工藝變量，或者人工操作過于頻繁、緊張，難以滿足工藝要求的工藝變量，作為被控變量。這個(gè)間接的被控變量 ―― 溫度或溫差，只要與成分有對應(yīng)關(guān)系，并且有足夠的靈敏度，則完全是合適的。 簡單控制系統(tǒng) ? 第二節(jié) 被控變量及操縱變量的選擇 二、操縱變量的選擇 ?首先從工藝上考慮，它應(yīng)允許在一定范圍內(nèi)改變； ?選上的操縱變量的調(diào)節(jié)通道，它的放大系數(shù)要大，這樣對克服干擾較為有利； ?在選擇操縱變量時(shí)，應(yīng)使調(diào)節(jié)通道的時(shí)間常數(shù)適當(dāng)小一些，而干擾通道的時(shí)間常數(shù)可以大一些； ?選上的操縱變量應(yīng)對裝置中其他控制系統(tǒng)的影響和關(guān)聯(lián)較小，不會(huì)對其他控制系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生較大的干擾 簡單控制系統(tǒng) ? 第三節(jié) 滯后對控制系統(tǒng)的影響 定值控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是能適應(yīng)給定值和擾動(dòng)兩者的變化，使被控變量
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