第七章简单控制系统讲解.ppt

衰减曲线法可以适用于几乎各种应用场合。但在应用中要注意： (1) 加干扰前，控制系统必须处于稳定的状态，否则不能得到准确的δs、TS和TT值； (2) 阶跃干扰的幅值不能大，一般为设定值的5%左右，必须与工艺人员共同商定； (3) 如果过渡过程波动频繁，难于记录下准确的比例度、衰减周期或上升时间，则改用其他方法。 控制器参数的工程整定 方法三：经验法 系统 参数 δ(%) TI ( min) TD( min) 温度 流量 压力 液面 20～60 40～100 30～70 20～80 3 ～10 0.1～1 0.4～3 0.5～3 （长期的生产实践中总结出来的一种整定方法） 方法 根据经验先将控制器参数放在某些数值上，直接在闭合的控制系统中通过改变给定值以施加干扰，看输出曲线的形状，以δ%、TI、TD，对控制过程的规律为指导，调整相应的参数进行凑试，直到合适为止 单回路控制系统工程设计实例 烟道气 4 1 2 3 加压空气 浆液 空气 干燥塔 喷雾式干燥塔控制系统设计 碳酸钙浆液干燥过程工艺流程。 生产工艺要求 产品温度要求稳定，即含水量波动 不能太大。 设计要求 1.选择被控变量与操纵变量 2. 过程检测、控制设备的选用 单回路控制系统工程设计实例 烟道气 4 1 2 3 加压空气 浆液 空气 干燥塔 选择被控变量 直接参数----湿度（测量困难） 间接参数----干燥塔出口温度 选择操纵变量 加压空气流量f1(t) 浆液流量f2(t) 旁路空气流量f3(t) 烟道气流量f4(t) 单回路控制系统工程设计实例 烟道气 4 1 2 3 加压空气 浆液 空气 干燥塔 TC FC 温度控制系统 测温元件---热电阻温度计 变送器----温度变送器 控制阀----气关形式（对数流量特性） 控制器----PID控制 规律，反作用 流量控制系统 检测仪表-----电磁流量表。 控制阀-----气开形式（直线型流量特性） 控制器-----比例控制规律，反作用 * * * 方法一：选择能直接反映生产过程中产品产量和质量又易于 测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。例如 温度、压力、液位、流量反映等生产工艺状态的参 数。 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数 有单值对应关系、易于测量的参数作为被控变量， 称为间接参数法。例如组分（某物质含量）、转化 率等。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第七章 简单控制系统 7.1 简单控制系统组成及分析 本章内容 7.2 简单控制系统的设计 7.3 简单控制系统的投运与参数整定 简单控制系统 图7-1 锅炉汽包水位控制系统 被控变量：汽包液位 过程（被控对象）：锅炉汽包 操纵变量：进水流量 主要扰动：蒸汽量的变化 简单控制系统（单回路控制系统）组成 由一个被控对象、一个测量变送器、一个控制器和一个执行机构（控制阀），所组成的闭环控制系统。 给水阀 锅炉汽包 简单控制系统的设计原则 被控变量的选择(自动控制保持恒定值或按一定规律变化） “关键”变量：对产品的产量、质量以及生产安全具有决定性作用。 方法一：选择能直接反映生产过程中产品产量和质量，又易于测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。例如温度、压力、液位、流量反映等生产工艺状态的参数； 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数有单值对应关系、易于测量的参数作为被控变量，称为间接参数法。例如组分（某物质含量）、转化率等。 简单控制系统的设计原则 被控变量的选择实例 要正确选择被控变量必须充分了解工艺过程、工艺特点及对控制的要求 xD xw 灵敏板 简单控制系统的设计原则 被控变量的选择原则 选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境 保护具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数为被控变量。 2. 当不能用直接参数作为被控变量时，可选择一个与直接参数有单值函数关系并满足如下条件的间接参数为被控变量。 ⑴ 满足工艺的合理性； ⑵ 具有尽可能大的灵敏度且线性好； ⑶ 测量变送装置的滞后小； （4）被控变量应是独立可控的； （5） 必须考虑自动化仪表及装置的现状。 简单控制系统的设计原则 操纵变量的选择 被控变量（输出量）