《回路控制系統(tǒng)》PPT課件

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1、3.1概述3.2被控量與操縱量的選擇3.3檢測及變送環(huán)節(jié)的考慮3.4控制閥的選擇3.5控制器控制規(guī)律及作用方向的選擇3.6控制器參數(shù)的工程整定3.7控制系統(tǒng)的投運3.8單回路控制系統(tǒng)設(shè)計實例1第3章單回路控制系統(tǒng)3.1概述2檢測/變送控制器執(zhí)行器對象實際值期望值SP單回路控制系統(tǒng)單回路（系統(tǒng)）:反饋控制中的最基本系統(tǒng)特點：簡單、有效、應(yīng)用最成熟、最普遍(占85%以上)3TTTCθ蒸汽設(shè)定值FTFC設(shè)定值LTLC設(shè)定值(a)溫度控制系統(tǒng)(b)壓力控制系統(tǒng)(c)液位控制系統(tǒng)PTPC設(shè)定值(d)流量控制系統(tǒng)4系統(tǒng)組成及分析系

2、統(tǒng)組成鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)蒸汽汽包給水省煤器被控變量：汽包液位過程（被控對象）：鍋爐汽包操縱變量：進(jìn)水流量主要擾動：蒸汽量的變化被控對象（被控過程）、測量變送、控制器、控制閥給水閥鍋爐汽包控制過程分析(1)平衡狀態(tài)：當(dāng)給水量和蒸汽量均不變的情況下，控制系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，并將保持這個狀態(tài)，直到有新的擾動產(chǎn)生。(2)擾動分析：5蒸汽汽包省煤器給水控制器正、反作用控制器應(yīng)選正作用控制器過程分析正作用控制器氣關(guān)閥(3)調(diào)節(jié)過程分析：應(yīng)選氣關(guān)閥控制閥選擇：63.2被控量和操縱量的選擇3.2.1被控量的選擇7對生產(chǎn)安全、質(zhì)量、產(chǎn)量

3、具有決定作用的“關(guān)鍵”的工藝參數(shù)在生產(chǎn)現(xiàn)場，絕大多數(shù)為直接指標(biāo)控制被控變量的選擇：分兩種情況直接可測量直接不可測直接指標(biāo)控制間接指標(biāo)控制控制系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo):使生產(chǎn)過程自動按照預(yù)定的目標(biāo)進(jìn)行TC載熱體如：蒸汽被加熱介質(zhì)換熱器TTT給定值工藝上的質(zhì)量指標(biāo)：加熱爐的被控變量選擇經(jīng)工藝分析，塔頂組份XD與溫度TD、壓力P存在對應(yīng)關(guān)系塔頂（底）餾出物的組份這些組份往往不能“直接”測量找一個與組份有關(guān)的變量進(jìn)行控制直接指標(biāo)控制難以實現(xiàn)時選擇間接指標(biāo)控制。被控變量選擇原則9有代表性：通常都是比較主要的工藝參數(shù)。（反映主要矛盾）獨立可

4、控：盡量避免和其他回路的被控變量有關(guān)聯(lián)（耦合)關(guān)系。滯后要?。翰捎弥苯又笜?biāo)作為被控變量最直接也最有效。當(dāng)無法獲得直接指標(biāo)信號，或其測量和變送環(huán)節(jié)滯后很大時，可選擇與直接指標(biāo)有單值對應(yīng)關(guān)系的間接指標(biāo)作為被控變量。靈敏度高：被控變量應(yīng)能被測量，并具有足夠大的靈敏度。成本要低：選擇被控變量時，必須考慮工藝的合理性和儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀?？刂仆ǖ栏蓴_通道干擾變量控制變量被控變量被控對象控制通道干擾通道K適當(dāng)大些小些T適當(dāng)小些大些τ最好＝0無所謂在諸多影響被控變量的輸入中選擇一個對被控變量影響顯著而且可控性良好的輸入作為控制變量（操縱量

5、）后，其它所有未被選中的輸入則成了為系統(tǒng)的干擾變量。3.2.2操縱量的選擇操縱量是克服擾動影響、使系統(tǒng)重新恢復(fù)平穩(wěn)運行的積極因素，應(yīng)該遵循快速、有效地克服干擾的原則去選擇操縱量。操縱量的選擇原則?控制變量應(yīng)是可控的，即工藝上允許調(diào)節(jié)。?控制變量一般應(yīng)比其他干擾對被控變量的影響更加靈敏。?擾動作用點應(yīng)盡量靠近控制閥或遠(yuǎn)離檢測元件，增大擾動通道的容量滯后，可減少對被控量的影響；?操縱量的選擇不能單純從自動控制的角度出發(fā)，還必需考慮生產(chǎn)工藝的合理性、經(jīng)濟性。一般說來不宜選擇生產(chǎn)負(fù)荷作為控制變量11例1：蒸汽被控介質(zhì)tTTOP

6、例2：加熱爐用燃料油加熱400度，設(shè)計溫度控制系統(tǒng)。燃料油成分不可控?zé)熗渤榱Σ豢煽卦土髁坎豢煽厝剂嫌土髁靠煽卦蜏囟瓤煽貭t膛煙氣溫度可控燃料油霧化不可控……OP影響加熱爐出口溫度的各種輸入因素通道太長時間常數(shù)大O3.3檢測及變送環(huán)節(jié)的考慮3.3.1檢測及變送環(huán)節(jié)任務(wù)、作用及要求任務(wù):對被控量進(jìn)行正確測量，并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號。要求:能正確、及時地反映被控量的狀況，提供操作人員判斷生產(chǎn)工況和系統(tǒng)進(jìn)行控制作用的依據(jù)。133.3.2檢測變送環(huán)節(jié)特性通常等效為帶滯后的一階慣性特性【理想特性為比例環(huán)節(jié)】143.3.2選型注意事

7、項應(yīng)盡量減少其時間常數(shù)與滯后時間。15選擇快速反應(yīng)的測量元件，以減小時間常數(shù)選擇合適的測量點，以減小純滯后使用微分單元，以克服容量滯后蒸汽被控介質(zhì)tTTtTTOP3.4控制閥的選擇問題：干擾(設(shè)定值、負(fù)荷或其它因素變化)的存在會破壞系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)，那么用什么辦法來克服擾動的影響?【請根據(jù)系統(tǒng)框圖回答】16SP控制閥GV(s)檢測與變送器Gm(s)PV對象GP(s)控制器GC(s)單回路控制系統(tǒng)擾動控制閥選擇內(nèi)容?流量特性(實際上就是選線性還是對數(shù)特性，因為拋物線特性閥通常用的很少，而蝶閥當(dāng)導(dǎo)通角為0-70o時近似為

8、對數(shù)特性)；?結(jié)構(gòu)形式；?開閉形式；?口徑計算。17ZXP(ZJHP)型新系列氣動薄膜直通單座閥ZAZN型電動雙座閥3.3.1控制閥的流量特性選擇3.3.1.1選擇原則系統(tǒng)穩(wěn)定運行準(zhǔn)則使在生產(chǎn)負(fù)荷變動情況下，已整定的控制器的參數(shù)值不需改變，而控制系統(tǒng)仍能保持預(yù)定的品質(zhì)指標(biāo)。系統(tǒng)穩(wěn)定運行維持方法通過選擇適當(dāng)?shù)目刂崎y特性來保證【原因：