第4章-均勻控制系統(tǒng)

PAGE42第四章均勻控制系統(tǒng)4.1均勻問(wèn)題的提出及特點(diǎn)均勻問(wèn)題的提出的背景：在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，前一設(shè)備的出料往往是后一設(shè)備的進(jìn)料，而且隨著生產(chǎn)的進(jìn)一步強(qiáng)化，前后生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系更加緊密，自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從全局考慮。LCFLCFC初餾塔精餾塔氯化液上述控制方案存在問(wèn)題:均勻目的：使液位保持在一個(gè)允許的變化范圍內(nèi)，而流量保持平穩(wěn)。完成這一控制任務(wù)的控制系統(tǒng)稱為均勻控制系統(tǒng)。均勻控制系統(tǒng)把液位、流量統(tǒng)一在一個(gè)控制系統(tǒng)中，從系統(tǒng)內(nèi)部解決工藝參數(shù)間存在的問(wèn)題。根據(jù)工藝要求，讓甲塔的液位在允許的限度內(nèi)波動(dòng)，同時(shí)讓流量作平穩(wěn)緩慢的變化。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：流量控制系統(tǒng)刪去，只設(shè)置液位控制系統(tǒng)。均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)上無(wú)特殊性。2.表征前后供求矛盾的兩個(gè)變量都應(yīng)該是變化的，且變化是緩慢的。3.前后互相聯(lián)系又互相矛盾的兩個(gè)變量應(yīng)保持在允許的范圍內(nèi)。4.2均勻控制方案4.2.1常用的幾種結(jié)構(gòu)形式

簡(jiǎn)單均勻控制優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投運(yùn)方便，成本低廉。缺點(diǎn)：抗干擾能力低，適用于控制要求不高的合LCLCFC初餾塔精餾塔氯化液LC精餾塔結(jié)構(gòu)上與單回路控制系統(tǒng)一致結(jié)構(gòu)上與串級(jí)控制系統(tǒng)一致串級(jí)均勻控制目的：流量副回路的引入主要是克服控制閥壓力波動(dòng)及自衡作用對(duì)流量的影響。優(yōu)點(diǎn)：能克服較大的干擾，適用于系統(tǒng)前后壓力波動(dòng)較大的場(chǎng)合。雙沖量均勻控制沖量：連續(xù)的信號(hào)和參數(shù)。定義：用一控制器，以兩個(gè)測(cè)量信號(hào)之差為被控變量的系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：既有簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)參數(shù)整定方便的特點(diǎn)，又有串級(jí)均勻的優(yōu)點(diǎn)。FCFCI0=IL-IF+ISΣILIFISI0FTLTFF變送器L變送器控制器控制閥流量對(duì)象加法器ILIFI0Ir液位對(duì)象IS4.2.2控制規(guī)律的選擇1.簡(jiǎn)單均勻控系統(tǒng)：控制器一般采用純比例作用，有時(shí)也可采用比例積分控制規(guī)律。2.串級(jí)均勻控制系統(tǒng)：主控制器一般采用純比例作用，也可采用比例積分控制規(guī)律。副控制器一般采用純比例作用。3.雙沖量均勻控制系統(tǒng)：雙沖量均勻控制器一般采用比例積分作用控制規(guī)律。所有的均勻控制系統(tǒng)中控制器都不需要也不應(yīng)加微分作用。均勻控制系統(tǒng)中引入積分作用存在的問(wèn)題：有利方面：1.可以避免由于長(zhǎng)時(shí)間單方向干擾引起的液位越限。2.由于加入積分作用，比例度適當(dāng)增加有利于液位存在高頻噪聲場(chǎng)合。不利方面：1.一旦液位偏離給定值的時(shí)間長(zhǎng)而幅值又大時(shí)，則積分作用會(huì)使控制閥全開(kāi)或全關(guān)，造成流量較大的波動(dòng)。2.由于積分的引入會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差3.積分作用的加入，由于積分飽和，會(huì)產(chǎn)生洪峰現(xiàn)象。4.2.3參數(shù)整定整定原則：1、保證液位不超出允許的波動(dòng)范圍，先設(shè)置好控制器參數(shù)。2、修正控制器參數(shù)，充分利用容器的緩沖作用，使液位在最大允許范圍內(nèi)波動(dòng)，輸出流量盡量平穩(wěn)。3、根椐工藝對(duì)流量和液位兩個(gè)參數(shù)的要求，適當(dāng)調(diào)整控制器參數(shù)。方法步驟：1、純比例控制a.先將比例度放在估計(jì)液位不會(huì)越限的范圍，如δ=100%。b.觀察記錄曲線，若液位最大波動(dòng)小于允許范圍，則可增加比例度，從而使液位“質(zhì)量”降低而流量過(guò)程曲線變好。c.如果發(fā)現(xiàn)液位將超出允許的波動(dòng)范圍，則應(yīng)減小比例度。d.如上反復(fù)調(diào)整直到滿足均勻控制的要求為止。2、比例積分控制a.按純比例進(jìn)行整定，得到合適的比例度。b.適當(dāng)加大比例度后（放大20%），引入積分作用，逐漸減小積分時(shí)間，直至流量出現(xiàn)緩慢的周期性衰減振蕩過(guò)程為止,而液位有回復(fù)到給定值的趨勢(shì)。c.根椐工藝，調(diào)整參數(shù)，直到液位、流量符合要求為止。4.4其它需說(shuō)明的問(wèn)題4.4.1氣體壓力與流量的均勻控制PCFCPCFC冷凝器回流泵氣液分離器精餾塔去加氫反應(yīng)器對(duì)于氣相物料，前后設(shè)備間物料的均勻控制不是液位和流量之間的均勻，而是壓力與流量的均勻控制。它和液位和流量之間的均勻控制相似，但需注意的上壓力對(duì)象比液位對(duì)象的自衡作用要強(qiáng)的多，故采用簡(jiǎn)單均勻控制方案不易滿足要求，而往往采用串級(jí)均勻控制方案。4.4.2實(shí)現(xiàn)均勻控制的其它方法解決物