選擇性控制系統(tǒng)

1、 選擇性控制系統(tǒng) 選擇性控制系統(tǒng)概述 選擇性控制系統(tǒng)的類型 選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 積分飽和及其防止措施 選擇性控制的概念 選擇性控制系統(tǒng)的類型 選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握選擇性控制的基本概念 了解選擇性控制系統(tǒng)的類型 掌握各類選擇性控制系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計(jì)方法與適用場合 理解積分飽和現(xiàn)象產(chǎn)生的原因本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)一選擇性控制系統(tǒng)概述選擇性控制又叫取代控制，也稱超馳控制。 在大型生產(chǎn)工藝過程中，除了要求控制系統(tǒng)在生產(chǎn)處于正常運(yùn)行情況下能夠克服外界干擾，維持生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行，當(dāng)生產(chǎn)操作達(dá)到安全極限時，控制系統(tǒng)應(yīng)有一種應(yīng)變能力，能采取一些相應(yīng)的保護(hù)措施，促使生產(chǎn)操作離開安全極限，返回到正常

2、情況；或是使生產(chǎn)暫時停下來，以防事故的發(fā)生或進(jìn)一步擴(kuò)大。 生生產(chǎn)保護(hù)性措施 硬保護(hù)措施軟保護(hù)措施硬保護(hù)措施就是當(dāng)生產(chǎn)操作達(dá)到安全極限時，有聲、光警報(bào)。此時，或是由操作工將控制器切到手動狀態(tài)，進(jìn)行手動操作和處理；或是通過專門設(shè)置的連鎖保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)自動停車，達(dá)到保護(hù)生產(chǎn)的目的。 軟保護(hù)措施就是通過一個特定設(shè)計(jì)的選擇性控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)短期內(nèi)處于不正常情況時，即不使設(shè)備停車而又起到對生產(chǎn)進(jìn)行自動保護(hù)的目的。二 選擇性控制系統(tǒng)的類型1.開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng) 在正常情況下，變量B處于限值內(nèi)，生產(chǎn)過程按照變量A進(jìn)行連續(xù)控制，一旦變量B達(dá)到限值, 為了防止事故的發(fā)生，所設(shè)計(jì)的選擇性控制系統(tǒng)將通過專門的裝置（電

3、接點(diǎn)、信號器、切換器）切斷變量A調(diào)節(jié)器的輸出，而使調(diào)節(jié)閥迅速關(guān)閉或打開，直到變量B回到限值以內(nèi), 系統(tǒng)才重新恢復(fù)到按變量A進(jìn)行連續(xù)控制。 變量A工藝操作的主要技術(shù)指標(biāo)變量B在B限值以內(nèi)，生產(chǎn)安全限值保護(hù) 開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)一般都用作系統(tǒng)的限值保護(hù)。 正常工況下（液位低于75%）：裂解氣出口溫度控制系統(tǒng)非正常工況（液位高達(dá)75%）：關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，液位慢慢下降 當(dāng)液位低于75%時丙烯冷卻器溫度控制系統(tǒng)開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)方框圖 用信號器、切換器組成的開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)當(dāng)當(dāng)L75%時時, Pz0當(dāng)當(dāng)L75%時時, Pz0.1MPa 當(dāng)當(dāng)Pz0時時, PyPx 當(dāng)當(dāng)Pz0.1MPa時時, Py0當(dāng)液

4、位低于75%時，調(diào)節(jié)閥接受溫度調(diào)節(jié)器的控制信號當(dāng)液位高達(dá)75%時，調(diào)節(jié)閥接受的信號為0，閥全關(guān)脫丙烷塔回流罐液位與丙二烯轉(zhuǎn)化器進(jìn)料蒸發(fā)器液位開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng) 正常時：（液位L2低于75%） 回流罐液位(L1)控制系統(tǒng)非正常時：（液位L2高達(dá)75%） 切斷控制閥，液位L2下降 當(dāng)蒸發(fā)器液位低于75%時, LC2接點(diǎn)斷開開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)實(shí)例 2. 連續(xù)型選擇性控制系統(tǒng) 連續(xù)型選擇性控制系統(tǒng)與開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)的不同之處在于：當(dāng)取代作用發(fā)生后，調(diào)節(jié)閥不是立即全開或全關(guān)，而是在其原有的開度基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。因此，對調(diào)節(jié)閥而言，控制作用是連續(xù)的，而并非只有開或閉兩種狀態(tài)。 在選擇調(diào)節(jié)器輸

5、出信號的連續(xù)型選擇性控制系統(tǒng)中，一般具有兩臺連續(xù)型調(diào)節(jié)器，它們的輸出通過一臺選擇器（高選器或低選器）后，送往調(diào)節(jié)閥。這兩臺調(diào)節(jié)器一臺在正常情況下工作，一臺在非正常情況下工作。 例1.鍋爐燃燒系統(tǒng)蒸汽壓力與燃料氣壓力選擇性控制系統(tǒng)正常情況:燃料氣壓力低于脫火壓力,P1C工作-蒸汽壓力控制系統(tǒng)非正常情況:燃料氣壓力高于脫火壓力, P2C工作-燃料氣壓力控制系統(tǒng)蒸汽壓力與燃料氣壓力選擇性控制系統(tǒng)方塊圖3.混合型選擇性控制系統(tǒng)混合型選擇性控制系統(tǒng) 鍋爐燃燒系統(tǒng)選擇性控制系統(tǒng)(防脫火、防回火) 混合型選擇性控制系統(tǒng)中,既包含有開關(guān)型選擇的內(nèi)容，又包含有連續(xù)型選擇的內(nèi)容。 三 選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.調(diào)節(jié)

6、閥開、閉形式選擇 根據(jù)生產(chǎn)安全要求選擇調(diào)節(jié)閥的開、閉形式2.調(diào)節(jié)器規(guī)律及正、反作用選擇 根據(jù)對象的特性和控制的要求，選擇調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律 及正、反作用3. 選擇器類型的選擇 根據(jù)調(diào)節(jié)器的正、反作用和選擇性控制系統(tǒng)設(shè)置的目的， 確定選擇器的類型控制規(guī)律選擇：選擇器類型的選擇：1.正常情況下工作的控制器，應(yīng)選PI或PID2. 非正常情況工作的控制器，應(yīng)選窄比例式（KC很大） 根據(jù)生產(chǎn)處于不正常情況下、非正常情況調(diào)節(jié)器的輸出信號高、低來確定；如果在這種情況下它的輸出為高信號，則應(yīng)選高選器；如果在這種情況下它的輸出為低信號，則應(yīng)選低選器。 舉例：氨冷卻器出口溫度與液氨液位選擇性控制系統(tǒng) 為了防止液氨帶

7、液進(jìn)入氨壓縮機(jī)后危及氨壓縮機(jī)的安全， 調(diào)節(jié)閥應(yīng)選擇氣開式。這樣一旦調(diào)節(jié)閥失去能源(即斷氣), 調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，不致使液位不斷上升。溫度對象:液氨流量出口溫度為“-” ；調(diào)節(jié)閥：氣開為“+”； TC“正作用” 液位對象:液氨流量液氨液位為“+” ；調(diào)節(jié)閥：氣開為“+”； LC“反作用” 物料出口溫度是工藝的操作指標(biāo)。溫度調(diào)節(jié)器TC是正常 情況下工作的調(diào)節(jié)器，應(yīng)該選擇PID控制規(guī)律。 液位調(diào)節(jié)器為非正常情況下工作的調(diào)節(jié)器，為了在液位上 升到安全限度時，液位調(diào)節(jié)器能迅速地投入工作，液位調(diào) 節(jié)器應(yīng)選為窄比例式的。當(dāng)液位大于上限值時,LC輸出為低信號,選擇器應(yīng)為“低選器”。四 積分飽和及其防止措施 在選擇性控制系統(tǒng)中，某一時刻選擇器只能選中兩個調(diào)節(jié)器中的一個，并將該調(diào)節(jié)器的輸出信號送往執(zhí)行器，而未被選中的調(diào)節(jié)器則處于開環(huán)工作狀態(tài)，如果這個調(diào)節(jié)器具有積分作用，且在偏差信號長期存在的條件下，就會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，