第13次-比值剖析课件

竖炉竖炉竖炉第5章特殊控制方法5.1比值控制系统5.2均匀控制系统5.3分程控制系统5.4选择性控制系统5.1比值控制系统

一、概述

1、方法的产生燃烧过程中，往往要求燃料量与空气量需按一定比例混合后送入炉膛5.1比值控制系统

一、概述

1、方法的产生制药生产中要求药物和注入剂按比例混合5.1比值控制系统

一、概述

1、方法的产生造纸过程中为保证纸浆浓度，要求自动控制纸浆量和水量比例5.1比值控制系统

一、概述

1、方法的产生

在现代工业生产过程中，要求两种或多种物料流量成一定比例关系；一旦比例失调，会影响生产的正常进行，影响产品质量，浪费动力，造成环境污染，甚至产生生产事故。5.1比值控制系统

一、概述

2、比值控制系统的含义

凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为比值控制系统5.1比值控制系统

一、概述

3、变量及关系

比值关系:K=Q2/Q1主动量---起主导作用的物料流量Q1从动量---跟随主动量而变化的物料流量

Q2

比值系数---KKQ1Q25.1比值控制系统

二、类型1、开环比值控制2、单闭环比值控制

3、双闭环比值控制4、变比值控制

5.1比值控制系统

二、类型

1、开环比值控制组成QC调节阀Q2QTQ1Q2Q1QCQT控制目标：Q2=KQ1QC只在Q1变化时才改变输出Q2变化时Q1不变化，比例关系被打破5.1比值控制系统

二、类型

1、开环比值控制特点

简单、成本低

只有当Q1变化时Q2才变化

Q2变化时Q1不受响应，比例关系被破坏适用于从动量没有干扰的情况5.1比值控制系统

二、类型

2、单闭环比值控制组成Q2Q2T-Q1TQ1Q2CGv(s)G0(s)Q2Q2TQ1Q2CQ1TK控制目标：Q2=KQ1KQ2T-KQ1TQ1Q2CGv(s)G0(s)Q25.1比值控制系统

二、类型

2、单闭环比值控制工作过程稳定状态下……

主动量变化时……从动量由于干扰而变化时……

5.1比值控制系统

二、类型

2、单闭环比值控制特点

克服了开环比值方案的不足不但能实现从动量跟主动量变化，而且能克服从动量干扰主动量不受控适用于负荷变化不太大的场合

5.1比值控制系统

二、类型

2、单闭环比值控制例子丁烯洗涤塔进料量与洗涤水量的比值控制含乙脂的丁烯馏分Q1洗涤塔洗涤水Q2含乙脂的洗涤水Q2CQ2TKQ1T控制目标：Q2=KQ15.1比值控制系统

二、类型3、双闭环比值控制组成5.1比值控制系统设定值(定值)双闭环比值控制K+Q1CQ1-+Q1T给定(随动值)Q2CQ2-Q2T控制目标：Q2=KQ15.1比值控制系统

二、类型

3、双闭环比值控制组成设定值主控制器调节阀1主检测元件、变送器Q1-主流量对象Q2副控制器调节阀2副检测元件、变送器-副流量对象比值器5.1比值控制系统

二、类型

3、双闭环比值控制特点

克服单闭环主流量不受控的不足升降负荷比较方便常用在主流量干扰频繁或工艺上不允许负荷有较大的波动，或工艺上经常需要升降负荷的场合

5.1比值控制系统

二、类型3、双闭环比值控制例子异丁烷-丁烯馏分与硫酸的比值控制系统反应器出料硫酸Q2异丁烷-丁烯Q1Q2C-Q2T-Q1CQ1TK控制目标：Q2=KQ1设定值5.1比值控制系统

二、类型

4、变比值控制方法的产生在有些生产过程中，要求两种物料流量的比值随第三个变量的变化而变化。例如：

5.1比值控制系统

二、类型

4、变比值控制方法的产生例如，变换炉工艺中，煤气与水蒸气在触煤的催化下，转化成二氧化碳和氢气。温度越高转化率越高，但温度过高会影响触煤寿命。如果根据触煤层的温度调节其比例系数，就能保持最佳的触煤温度和最高的转化率。触煤层的温度不能过高5.1比值控制系统

二、类型

4、变比值控制方法的产生Q1TQ2TTT转化气触煤催化下，煤气与蒸汽反应，其比例与触煤温度有关调节阀检测元件、变送器I开方器II开方器I除法器设定值-主参数检测元件、变送器Q1Q2y-主控制器比值控制器副流量对象主流量对象检测元件、变送器II5.1比值控制系统

二、类型

4、变比值控制组成用除法器构成的变比值控制系统5.1比值控制系统

二、类型

4、变比值控制工作过程当Q1、Q2出现扰动时……当出现其他扰动时……串级5.1比值控制系统

二、类型

4、变比值控制特点

变比值控制系统是一个以第三个变量为主变量(质量指标)、以两个流量比为副变量的串级控制系统

比值只是一种手段，不是最终目的，而第三变量往往是产品质量指标5.1比值控制系统

二、类型

4、变比值控制例子5.1比值控制系统氧化炉温度与氨气/空气串级比值控制系统QCTCQ2氨气空气Q1NO混合器过滤器氧化炉TTQ1TQ2T-÷5.1比值控制系统

三、设计1、主、从动量的确定原则：①起主导作用的变量，一般选为主动量②工艺上不可控的变量，一般选为主动量③成本较昂贵的变量，一般选为主动量④服从工艺需要5.1比值控制系统

三、设计2、控制方案的选择原则：根据生产要求，兼顾经济性①如果工艺上仅要求两物料流量之比值一定，而对总流量无要求，可用单闭环比值控制方案。5.1比值控制系统

三、设计②若主、从动量的扰动频繁，而工艺要求主、从总量恒定的生产过程，用双闭环比值控制方案。③当生产工艺要求两种物料流量的比值要随着第三参数进行调节时，可用变比值控制方案。5.1比值控制系统

三、设计3、调节规律的确定根据控制方案和控制要求而定例子：5.1比值控制系统

三、设计Q1TQ1Q2KQ2TQ2C在单闭环比值控制系统中，比值器K起比值计算作用，若用调节器实现，则选P调节；调节器Q2C使副流量稳定，为保证控制精度可选PI调节。PIP-双闭环比值控制不仅要求两流量保持恒定的比值关系，而且主、副流量均要实现定值控制，所以两个调节器均应选PI调节；比值器选P调节。Q1TQ1Q2Q1CQ2TQ2CKPIPIP5.1比值控制系统

三、设计4、比值系数的计算工艺规定的流量（或质量）比值K不能直接作为仪表比值使用，必须根据仪表的量程转换成仪表的比值系数K’后才能进行比值设定。变送器的转换特性不同，比值系数K’的计算公式不同。5.1比值控制系统

三、设计（l）流量与测量信号之间成线性关系如果Q1的流量计测量范围为0～Q1max

、Q2的流量计测量范围为0～Q2max，求变送器输出电流信号和流量范围中间值之间的关系：5.1比值控制系统

三、设计当流量从时，变送器对应输出为：则：5.1比值控制系统

三、设计可求得Q1和Q25.1比值控制系统

三、设计代入工艺比值公式：其中：为仪表比值公式5.1比值控制系统

三、设计得换算公式：5.1比值控制系统

三、设计（2）流量与测量信号之间成非线性关系流量与压差的平方根成正比：流量系数压差5.1比值控制系统

三、设计当压差从时，变送器对应输出为：则：5.1比值控制系统

三、设计则可求得Q12和Q225.1比值控制系统

三、设计代入工艺比值公式：得换算公式：15.1比值控制系统

三、设计5.1比值控制系统

四、参数整定主回路：定值系统副回路：随动系统单闭环比值系统：副回路双闭环比值系统：主回路，副回路变比值系统：主