厉玉鸣第五版化工仪表及其自动化重点集结 下载本文

5.电动执行器有角行程、直行程和多转式等类型

第六章 简单控制系统

1.简单控制系统:是指由一个测量元件、变送器、一个控制器、一个控制阀和一个被控对象所构

成的单闭环控制系统,因此也称为单回路控制系统。

简单控制系统的方块图:

2.被控变量:指生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。

直接指标控制:被控变量本身就是需要控制的工艺指标(温度、压力、流量、液位、成分等)。 间接指标控制:与直接质量指标有单值对应关系而反应又快的另一变量。

被控变量选择原则:(1)被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反映工艺操作状态,一

般都是工艺过程的重要参数;

(2)被控变量在工艺操作中经常要受到一些干扰影响而变化。为维持被

控变量的恒定,需要较频繁的调节;

(3)尽量采用直接指标作为被控变量,必要时可选择与直接指标有单值

对应关系的间接指标作为被控变量;

(4)被控变量应能被检测出来,并具有足够大的灵敏度;

(5)选择被控变量时,必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状; (6)被控变量应是独立可控的。

3.操控变量:在自动控制系统中,把用来克服干扰对被控变量的影响,实现控制作用的变量称为

操纵变量。

操纵变量的选择原则:(1)操纵变量应是可控的,即工艺上允许调节的变量;(2)操纵变量一

般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏 (即较大的放大倍数;较短的滞后时间);

(3)符合工艺的合理性和生产的经济性。

4.目前工业上常用的控制器主要有三种控制规律: 比例控制规律(P)、比例积分控制规律(PI)和 比例积分微分控制规律(PID) 5.比例控制器的特点:控制器的输出与偏差成比例,即控制阀门位置与偏差之间有一一对应关系。

适用于控制通道滞后较小,负荷变化不大,工艺上没有提出无差要求的系统。

6.比例积分控制器特点:由于在比例作用的基础加上积分作用,而积分作用的输出是与偏差的积分成比例,只要偏差存在,控制器的输出就会不断变化,直至消除偏差为止。适用于控制通道滞后较小,负荷变化不大,工艺参数不允许有余差的系统。

7.比例积分微分控制器特点:输出与输入偏差的变化速度成比例,对克服对象的滞后有显著的效果。适用于容量滞后较大,负荷变化大。控制质量要求较高的系统。

8.一个自动控制系统的过渡过程或者控制质量,与被控对象、干扰形式与大小、

控制方案的确定及控制器参数整定有着密切的关系。

9控制器正反作用确定方法方法:①测量元件和变送器的方向一般是正作用

②判断执行器,气开阀是正作用;气关阀是反作用

③判断被控对象。操纵变量增加时,被控变量也增加的对象属于正作用。

④被控变量测量值增加时,控制器的输出也增加,为正作用。反之,为反作用。

控制器的作用方向的确定步骤:

a.首先确定执行器(控制阀)的气开、气关型式; b. 确定对象的作用方向;

c. 要保证使整个控制系统构成负反馈系统,即: “对象”ד执行器”ד控制器”= “-” 由此确定控制器的“正”或“反”作用。 d. 验证,z变化?e变化?p变化?q变化

控制器参数的整定:就是按照已定的控制方案,求取使控制质量最好的控制器参数值。最合适的控制其比例δ、积分时间T1和微分时间TD.)

控制器参数整定方法:(1)理论计算的方法 (2)工程整定法

工程整定法包括:临界比例度法、衰减曲线法、 经验凑试法

(确定