均匀控制系统概要.pptVIP

均匀控制系统 1.认识均匀控制系统 2.常用均匀控制方案 3.均匀控制系统的参数整定 4.其他需要解决的问题 * 一.认识均匀控制系统 1.以前后两个精馏塔控制系统为例： 在连续精馏过程中，甲塔的出料是乙塔的进料，精馏塔的塔釜液位与进料量都应保持平稳。甲塔的液位保持稳定，乙塔的进料流量也要稳定，按此要求分别设置液位控制系统和流量控制系统。 控制过程：当甲塔塔釜液位升高时，液位控制器要求阀门1开打，使乙塔进料量增加，流量控制器要求减小阀门2的开度，阻止进料的增加，显然，这是相互矛盾的，无法使两个控制系统保持稳定。 缓冲罐 2.如何解决这一矛盾？ 方案一：工艺上可以在两塔之间加入缓冲罐。 缺点：投资，占地；分解，聚合。 方案二：相互做出让步，是它们在供求关系上均匀协调，统筹兼顾。即在有扰动的时候，两个变化量都有变化，而且变化幅度协调，为达到这一目的而设计的控制系统就是均匀控制系统。 3.概念 在有扰动时，两个变量都有变化，而且变化幅度均匀协调，共同来克服扰动，只要对控制器的参数进行调整，延缓控制速度和力度，这种控制系统统称为均匀控制系统。 4.均匀控制的特点： 结构上无特殊性 可以是单回路，可以是串级，均匀指的是控制目的，而不是指结构。 （2）参数都要允许变化，但都要缓慢，并且要有主次。 （3）参数变化要限定范围。 二.常用的均匀控制结构 简单均匀控制系统 流量控制系统，只保留液位控制系统，该系统结构就是简单控制系统。只要把控制参数变为大比例度和大积分时间，这样可以构成一个简单均匀控制系统。 精馏塔简单均匀控制系统的方框图 简单均匀控制适用于：料量为主干扰，流量波动大，自衡能力弱的对象。??（自衡能力弱指：当流量变化很激烈，而液位变化很小） 控制器 调节阀 液位检测变送器 液位对象 流量对象 扰动 扰动 2.串级均匀控制系统 如图所示构成精馏塔塔釜液位与出口流量串级均匀控制系统.增加一个副回路的目的是为了消除控制阀前后的压力波动及对象的自衡作用的影响。 串级均匀控制方案能克服较大的干扰，适用于系统前后压力波动较大的场合。 3.双冲量均匀控制系统 双冲量均匀控制系统是串级均匀控制系统的变形，它用一个加法器来代替串级控制系统中的主调节器，把液位与流量的两个测量信号通过加法运算后作为调节器的测量值。以塔釜液位与输出流量信号之差为被控参数，通过均匀控制使两者能均匀缓慢变化。 LT + FC 图 6.精馏塔液位与出料量的双冲量均匀控制系统方框图 ? ? 可以清楚的看出，它具有串级的优点。其主调节器可看成是k=1的纯比例调节器。副环是流量回路，对于直接进入流量回路的干扰?F（如控制阀前后的压力干扰等）通过副环的快速作用，可以得到很快克服。因此控制器参数整定可按串级副控制器原则进行。很显然，由于主调节器（即液位调节器）的放大倍数不能调整，所以要求液位和流量变送范围选择合适。 三.控制系统的参数整定 （1）先保证液位不会超过允许波动范围设置控制器参数； （2）修正控制器参数，使液位最大波动接近允许范围，使流量尽量平稳（均匀控制系统一般采用P或PI控制规律。） （3）根据工艺对流量和液位两个参数的要求，适当调整控制器的参数 整定的主要规则是一个“慢”字，即过渡过程不允许出现明显的振荡，可以采用看曲线调参数的方法来进行。它的具体整定规则和方法如下： 方法步骤： ①纯比例控制 先将比例度放置在估计液位不会越限的数值，例如δ=100%。 观察记录曲线，若液位的最大波动小于允许的范围，可增加比例度，比例的的增加必将使液位的“质量”降低，而使流量过程曲线变好。 如发现液位超过允许的范围，则减小比例度。 这样反复调整比例度。直到液位，流量的曲线都满足工艺提出的均匀要求为止 ②比例积分控制 按纯比例控制进行整定，得到适合的比例度， 在适当加大比例度后加入积分作用，逐渐减小比例积分时间，直到流量曲线将要出现缓慢的周期性衰减震荡过程为止，而液位有回复到给定值的趋势。 最终根据工艺要求，调整参数，直到液位，流量的曲线都符合要求为止。 *