比值控制系統(tǒng)

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1、比值控制問題的提出：在工業(yè)生產(chǎn)過程中，要求兩種或多種物料流量成一定比例關(guān)系，要求嚴格控制比例?；靖拍睿罕戎悼刂葡到y(tǒng)（流量比值控制系統(tǒng)）：實現(xiàn)兩個或兩個以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)。主物料或主動量：在保持比例關(guān)系的兩種物料中處于主導地位的物料，稱為主物料；表征主物料的參數(shù)，稱為主動量（主流量），用F1表示?；靖拍顝奈锪匣驈膭恿浚喊凑罩魑锪线M行配比，在控制過程中跟隨主物料變化而變化的物料，稱為從物料；表征從物料特性的參數(shù)，稱為從動量（副流量），用F2表示。有些場合，用不可控物料為主物料，用改變可控物料即從物料來實現(xiàn)比值關(guān)系。K=

2、F2/F1比值控制系統(tǒng)的類型開環(huán)比值控制系統(tǒng)單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)變比值比值控制系統(tǒng)串級和比值混合系統(tǒng)開環(huán)比值控制系統(tǒng)隨著F1的變化，F(xiàn)2跟著變化，滿足F2=KF1的要求（閥門開度與F1之間成一定的比例關(guān)系。FCF1F2控制器控制閥對象測量變送F1F2-開環(huán)比值控制缺點當F2因管線兩端壓力波動而發(fā)生變化時，系統(tǒng)不起控制作用，即：F2本身無抗干擾能力。適用于副流量較平穩(wěn)且比值精度要求不高的場合。單閉環(huán)比值控制增加一個副流量閉環(huán)控制系統(tǒng)KF1F2FC單閉環(huán)比值控制單閉環(huán)比值控制原理單閉環(huán)比值控制特點不但能實現(xiàn)副流量跟隨主流量

3、的變化而變化，而且可以克服副流量本身干擾對比值的影響，主副流量的比值較為精確?？偽锪狭坎还潭ǎ瑢τ谪摵勺兓却?，物料又直接去化學反應器的場合是不適合的。單閉環(huán)比值控制特點當主流量出現(xiàn)大幅度波動時，副流量給定值大幅度波動，在調(diào)節(jié)的一段時間里，比值會偏離工藝要求的流量比，不適用于要求嚴格動態(tài)比的場合。適用于主物料在工藝上不允許進行控制的場合。雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)增設(shè)了主流量控制回路KF1F2F2CF1C雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)工作原理主動量控制回路克服主動量擾動，實現(xiàn)定值控制；從動量控制回路克服從動量擾動，實現(xiàn)隨動控制；當擾動

4、消除后，主、從動量都回到原設(shè)定值上，其比值不變。雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)優(yōu)點流量比值精確，物料總量基本不變。只要緩慢改變主流量控制器給定值，可以提降主流量，副流量會自動跟蹤變化，兩種比值不變。適用于主流量干擾頻繁及工藝上不允許負荷有較大波動或工藝上經(jīng)常需要提降符合的場合。雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)缺點當主動量采用定值控制后，由于調(diào)節(jié)作用，變化幅值會減小，變化頻率會加快，從而使從動量控制器的給定值處于不斷變化中，當它的變化頻率與從動量控制回路的工作頻率接近時，可能引起“共振”。工業(yè)應用：自來水消毒的比值控制變比值控制系統(tǒng)變比值控制系統(tǒng)：按照工藝指標自

5、行修正比值系數(shù)的變化值。F1F2FfCXCR以某種質(zhì)量指標X（第三參數(shù)）為主變量，以兩個流量比為副變量的串級控制系統(tǒng)。X主控制器控制閥流量對象測量變送2F1F2-比值控制器主對象測量變送1除法器測量變送-X由第三參數(shù)修正比值，屬于變比值控制。工作原理穩(wěn)態(tài)時，主、副量恒定，分別經(jīng)變送器送除法器，其輸出（比值）作為比值控制器的測量反饋信號。此時，主參數(shù)恒定，所以主控制器輸出信號穩(wěn)定，且與比值測量值相等，比值控制器輸出穩(wěn)定，控制閥處于某一開度，產(chǎn)品質(zhì)量合格。當F1、F2出現(xiàn)擾動，通過比值控制回路，保持比值一定，從而不影響或大大減小擾動對產(chǎn)品

6、質(zhì)量的影響（相當于串級控制系統(tǒng)的副回路調(diào)節(jié)）。對于某些物料流量，當出現(xiàn)擾動如溫度、壓力、成分等變化時，雖然它們的流量比值不變，但由于真實流量（在新的溫度、壓力或成分下）與原來流量不同，將影響產(chǎn)品質(zhì)量指標，輸出X偏離設(shè)定值，此時主控器起作用，輸出變化，修正比值控制器給定值，即修正了比值，使系統(tǒng)在新的比值上重新穩(wěn)定。氧化爐溫度對氨氣/空氣串級比值控制系統(tǒng)氧化爐預熱器混合TCFfC空氣氨氣穩(wěn)定氧化爐的關(guān)鍵條件是氧化爐溫度氨氧化生成一氧化氮，同時放出大量的熱量。當氨氣在混合器中含量增加1%，氧化爐溫度將上升64.9度。第三參數(shù)是氧化爐溫度主要

7、干擾成分變化是在比值不變情況下改變混合器內(nèi)氨含量的直接干擾；進入氧化爐的氨氣、空氣初始溫度；進入混合器的氨氣、空氣的溫度、壓力變化；負荷的變化（比值不變，負荷變化，溫度變化）；觸媒的活性變化、大氣溫度、壓力變化。因此，需要根據(jù)溫度的變化，適當修正氨氣和空氣的流量比值，保證氧化爐溫度恒定。系統(tǒng)工作原理當出現(xiàn)氨氣空氣比值變化干擾時，通過比值控制系統(tǒng)及時克服保持氧化爐溫度不變。當其它干擾引起爐溫變化時，主控制器輸出變化，相當于比值控制器給定值變化，改變比值大小，從而改變溫度。溫度升高測量值升高主控制器輸出減小比值控制器輸出減小控制閥開度減小

8、氨氣流量減小溫度下降假設(shè)控制器均為反作用形式，控制閥為氣開式串級和比值控制混合系統(tǒng)F1CLCF1CkF1F2LT要求主流量隨另一參數(shù)的需要而改變，屬于定比值控制。主、副流量控制回路對液位控制器的動態(tài)響應一致，保證動態(tài)比值