2013年9月(第三讲)(小结版)化工工艺与过程控制(陈敏昶).pptVIP

化工工艺与过程控制 扬子石化电仪分公司化工电仪车间 陈敏昶 第三讲　　化工工艺过程控制(一) 第一章 化工自动化基础 第一节 自动控制系统的组成 一、人工调节和自动控制的区别 1、人工调节—所有的工作都由人工完成 2、自动控制—在生产设备上使用一些检测仪表代替人的眼睛，使用一些自动化装置取代人的劳动使生产自动的进行。 3、常用术语 （1）被控对象 需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象，简称对象。 （2）被控变量 对象内要求保持一定数值（或按某一规律变化）的物理量称为被控变量。 （3）控制变量 受执行器控制，用以使被控变量保持一定数值的物料或能量称为控制变量或操纵变量。 （4）干扰（扰动） 除控制变量（操纵变量）以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素称为干扰。 （5）设（给）定值 工艺规定被控变量所要保持的数值。 （6）偏差 偏差本应是设定值与被控变量的实际值之差。但能获取的信息是被控变量的测量值而非实际值，因此，在控制系统中通常把设定值与测量值之差定义为偏差。 二、自动控制系统的组成 1、测量元件与变送器—检测工艺参数并转换成4～20mA信号输出的仪表. 2、自动控制器—又称调节器,代替人的大脑,可自动进行比例、积分、微分运算,控制阀门开度. 3、执行器—常称调节阀,用来改变介质流量. 4、对象—又称需要控制的设备. 第二节 自动控制系统的分类 1、定值控制系统 2、随动控制系统 3、程序控制系统 第三节 过渡过程和品质指标 一、系统的静态和动态 二、自动控制系统的过渡过程及基本形态 第二章 控制规律 基本的控制规律 比例积分控制 PI 积分作用能消除余差!!! 比例微分控制 PD 微分调节的特点 (1)优点:即使偏差很小,只要出现变化趋势,马上就进行控制,具有超前调节的特点. (2)缺点:假如偏差固定,即使数值很大,微分作用也没有输出,因而不能消除偏差. 不能单独使用微分控制器,常与比例、积分作用一起构成比例（P）、积分（I）和微分（D）控制器：PID 比例积分微分控制 PID 常见对象特点及其常用调节器类型 简单液位控制系统 系统运行的基本要求 简单控制系统投运 1.准备工作，熟悉情况 2.仪表检查，确认仪表正常工作，包括检查控制阀的气开、气关型 3.检查控制器的正反作用，确定控制系统总方向为负反馈。 4.投运控制阀 控制阀组 5.控制器的手自动切换 6.控制器的参数整定 第四节 控制器控制规律的选择及参数整定 一.控制规律的选择 常用的控制规律：P，PI，PID控制规律. 复习：比例（P）控制规律的特点 积分（I）控制规律的特点 微分（D）控制规律的特点 P：即时，快速，但有余差 I：能消除余差，但在偏差出现的初期，调节器输出很小，控制作用很弱，不能及时克服干扰作用， 所以一般不单独采用积分作用。 D：微分作用的大小与偏差变化的速度成正比，偏差变化的速度越大，控制器的输出变化也越大，但是对于一个固定不变的偏差，不管这个偏差有多大，微分作用的输出总是零。所以不单独采用微分作用。 常见对象及其常用调节器类型 二.控制器的参数整定 什么是控制器的参数整定 控制器参数整定的方法 1.临界比例度法 2.衰减曲线法 3.经验凑试法 第五节 控制系统中常见故障及处理方法 被控对象特性变化——重新整定控制器参数 测量仪表故障——检修或更换 控制阀故障——检修或更换 工艺生产操作变化——调整控制系统 操作不正确——提高责任心 复杂控制系统 第一节 串级控制系统 1、什么是串级控制系统？ 把两台调节器串联起来，其中主调节器输出作为付调节器的给定，使调节器的输出控制执行器。 2、串级控制系统的典型案例 例1：聚合釜的温度控制，这是一个放热反应，温度过高易结晶，选用气关阀。 3、串级控制系统的组成方块图 小结与补充 第一章 化工自动化基础 常用术语 （1）被控对象 （2）被控变量 （3）控制变量 受执行器控制，用以使被控变量保持一定数值的物料或能量称为控制变量或操纵变量。 （4）干扰（扰动） 除控制变量（操纵变量）以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素称为干扰。 （5）设（给）定值 。 （6）偏差（控制偏差与测量误差的区别） 自动控制系统的组成 1、测量元件与变送器 2、自动控制器 3、执行器 4、对象 自动控制系统的分类 1、定值控制系统 2、随动控制系统 3、程序控制系统 过渡过程和品质指标 系统的静态和动态 自动控制系统的过渡过程及基本形态 过渡过程的品质指标 以系统受到阶跃输入作