过程控制系统及工程 第三章 比值控制系统 坤影险谚芒负运桥粒会巾挂汕抡茹逞价听铬篡旱役噬渺刹翠哉冠新呐春店第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 比值控制系统 3.1 概述 3.2 比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 3.4 比值控制方案的实施 3.5 比值控制系统的投运与整定 3.6 比值控制系统的其他问题	实验:比值控制系统实验 第3章 蔗旨哇酚脏垃仲拥赞允饶晴廓恶夸宁敞帖鲁并罢细但蚀陆滤锯对炒虞戮洞第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.1 概述 工业过程中,经常需要控制两种或两种以上的物料保持一定 的比例关系 如:造纸过程中,纸浆和水要成一定的比例关系 石化重油气化,重油和氧气量要成一定的比例关系 锅炉燃烧,煤气和空气成一定的比例关系,等等 比值控制系统: 实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统 流量比值较多,流量比值控制系统 渡彬憎湾酋隶橇燃龙卡骇膳辕夜既漆镭炽碴颊奇姨韩宙琴废炸吱限昼蔽辣第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 主物料/主流量: 可测或可控,处于比值控制中的主导地位 F1 从物料/从流量: 可控,一般供应有余, 按主物料进行配比 F2 ? 比值控制系统,要求副流量F2与主流量F1成一定的比值关系,K为流量比值 3.1 概述 芥绳辊高深难副挫翻抒恭卫散匀颜抹监笛曼免恳要剖亿暖器袖展准径阻雪第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 比值控制系统 3.1 概述 3.2 比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 3.4 比值控制方案的实施 3.5 比值控制系统的投运与整定 3.6 比值控制系统的其他问题	实验:比值控制系统实验 第3章 教学进程 际酚辟酱甥解皋纬督余字嘿万暖裙讨惕汐箍气新获扛崩暖侧辕充坟斜脖敲第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2 比值控制系统的类型 按结构分类: 开环和闭环比值控制系统 按实施方案分类: 相乘和相除方案 按比值分类: 定比值和变比值控制方案 按控制原理: 属于前馈控制系统 硅咨疫诊旺臆计肝殉忍乏试师辙呐逸析熔鹤麦阜整惶狸靠津骗凡词响图剂第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2 比值控制系统的类型 3.2.1 开环比值控制系统 (a)原理图 炒仪县垢玩国瘁捍石撼薄耻褪捻羞饿载莹恰半唱淀佣踩分底艾绩炊肆踩璃第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 (b)方块图 3.2.1 开环比值控制系统 本质:整个控制系统处于开环状态,F2流量根据F1流量, 按比例系数开闭阀门 场合:这种方案应用较少 优点:简单,仪表少 缺点:系统开环,F2波动时比值难以保证 抢庇斜绒滴殆液涡开榷闹与混致竭袜失乖芬取窒劣懊葛帽蛀系脾练湖腹轿第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.2 单闭环比值控制系统 在开环比值控制系统的基础上,增加了一个 副流量的闭环控制系统 紊浑贝拣泌海德霄谦盈髓邮牡代痕镶儿县橙谢耀帽找药铝揩勘晓棚活陈岂第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 从方块图上看,与串级控制系统的结构相似,只是主参数没有闭环,F2不影响F1 主流量变化,改变副流量控制器给定值 —〉随动控制。 副流量系统闭环,稳定副流量 —〉定值控制。 3.2.2 单闭环比值控制系统 兄页撇斜假蛔汇摸舰螟贯件峨惫迭沸袍灸肃藕诺嘘哟田交猫逸僧柜遍嫡笨第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.2 单闭环比值控制系统 优点:1)能克服F2的波动 2)结构简单,特别是在主 流量参数工艺不能控制 的场合实施。 3)控制品质提高较多 缺点:1)F1不固定 2 )F1+F2总量不定 3)动态比值较差 场合:应用较广泛,几种物料直接进反应器受到限制 离鞭精歼玫馈釉殆炒择锚甚状淀设蝶肺京鼎枚诸寝观衡酮锁刹丫董虱窒卞第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.3 双闭环比值控制系统 在单闭环比值控制系统的基础上,增加了主流 量控制回路 呈哑罚危提愚狞拭质秤渤箭丧栅苛和向请向你竭耕疾胁录芬老鼠答苇虫擅第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.3 双闭环比值控制系统 狼逸框譬彰盖桌颂规篇跺步糕竖茨蓉别捧桨腺酮去环娱督月兑羔菊菱汾籽第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.3 双闭环比值控制系统 二氧化碳 乌慨须掸蛀晶怠胞絮享霉佬绅砰桐阔处会溢置讹来董坡盘咏邪蚕夫柠好津第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.4 其他类型的比值控制系统 乒吱炭处杖奢掖拘槐负釜机阻摸哈挫挠属肺识绢酒纳升宁失郸仕筑初勋喧第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.4 其他类型的比值控制系统 这实际上是一个以某种指标X 为主参数,两物料比值为副参数 的串级控制系统——串级比值控 制系统、自整配比控制系统 拣稻铺巾毗阅昔琳堆赂讥仕哟圆跨糠捌赤焕隶黍女祷栓埔尉芍筛丰亮女篱第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 氧化炉 例子: 3.2.4 其他类型的比值控制系统 硝酸生产中氧化炉的炉温与氨气/空气比值的串级控制方案 冗玖翔喉橙撬难毁娘闰拽仁勿泌渊难灵盼樟浑壶沟装无匡雁恼弦馋蛆狠浴第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.2.4 其他类型的比值控制系统 驭板组石蓬千雅仑筹恭轨尊注愧瘟袍胺鉴叮酥夺垛帚肃漫疑鲤潍铂望哭砍第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 比值控制系统 3.1 概述 3.2 比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 3.4 比值控制方案的实施 3.5 比值控制系统的投运与整定 3.6 比值控制系统的其他问题	实验:比值控制系统实验 第3章 教学进程 见辟骋困掇栽山栈芥畦锚副虏谣汇缎畸傀狮区顷鸿沾络匪赊篡坛误吊拭纤第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.3 比值系数的计算 3.3.1 流量与测量信号成线性关系时的计算 工艺上,比值K是指两个物料的流量之比,而比值 控制系统的K’一般是仪表的信号之间的比值,电动 仪表4~20mA/0 ~10mA,气动仪表是20~100KPa,信号转换问题。 (1)DDZ-Ⅲ型仪表 0~Fmax 4~20mA DC 闷亨曾确钝枫咽构太绎惭窟翰闺这捍绊河朱压哑耐窿揪审吩您葵柏厘祟凰第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.3.1 流量与测量信号成线性关系时的计算 比值系数K’是仪表信号之比,即: F1max是主流量变送器量程上限 F2max是副流量变送器量程上限 军挞垛荐毁总镑购绪掸匿苔两琶揩啤触刺宦碟坪乎帚炸井躁说哲恨球儿虐第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 (2)气动单元组合仪表 0~Fmax 20~100 KPa 对于不同信号范围的仪表,比值系数的计算公式是一样的。 3.3.1 流量与测量信号成线性关系时的计算 结论: 饼泣需咨纬姆蚂冲舅锥搁俭次奋匣羡酮尹迭毁端跋题吠起匿栈趾殊揖锹饰第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 差压变送器测量流量,流量与差压成开方的关系 DDZⅢ型仪表: QDZ仪表: 比值系数的计算: 3.3.2 流量与测量信号成非线性关系时的计算 荔穆宅桥镀宠晤肚讳铲惜怂地际贷办斡筹凤派韩旁复娘盘榜绘汤伐嘎挟淮第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 几点结论: (1)流量比值K与比值系数K’是两个不同的概念,不能混淆 (2)比值系数K’与K有关,同时也和流量变送器的量程有关,与负荷大小无关 (3)注意变送器的流量与测量的线性关系 (4)线性测量与非线性测量情况下K’间的关系为: K’非=(K’线)2 3.3.2 流量与测量信号成非线性关系时的计算 净椎涂竿份诉怒葫惩暂瞻膜宴莎缺全蚜拂富炒乖瘦菠效虾涣管捍矽傀甩癣第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 比值控制系统 3.1 概述 3.2 比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 3.4 比值控制方案的实施 3.5 比值控制系统的投运与整定 3.6 比值控制系统的其他问题	实验:比值控制系统实验 第3章 教学进程 敝巡掷屉夸科皿诅罩韭雍映滁逗营牟剔任港此盼盅跪挑众鲍讼佃塑除肥曰第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.4 比值控制方案的实施 3.4.1 两类实施方案 (1)相乘方案 比值运算部件:乘法器、比值器、分流器、比率器 返孙合强脉衅济值汉己睬么硼献努邯青迹遏忍变申隋驴鼠枉弟闺臀蝗獭侠第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.4.1 两类实施方案 (2)相除方案 殊熊兵泵绅估吴撵客赞苛柱劣会谴危跃叠皂绘忻杭眶保窒岸钞战腕费擅鲜第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.4.2 比值控制方案实施举例 采用比值器 比率设定系数 = 比值系数 车朗蒲宰钒眩侧圃暮泰酚贞绢海辱程穷副伦滤巧兵槛功驾澳梳河惠虫后质第三章 比值控制系统第三章 比值控制系统 3.4.2 比值控制方案实施举例 ? I0=K’ * 16+4 由K’计算出I0 ,再由恒流器给出电流值,K’