单闭环比值控制系统3

比值控制系统

一、比值控制原理

基本概念与原理

比值控制中，需要保持比例的两种物料：

处于主导地位的称为主动量，通常用FM表示，如燃烧中的燃料量。

另一种物料称为从动量，用FS表示，如燃烧比值系统中的空气（氧气）量。

比值控制系统要实现：

FS/FM=k

k为从动量与主动量的比值。

图9－12 燃烧过程比值控制系统

在石化、制药等生产过程中，经常要两种或两种以上的物料保持一定的比例关系。

燃烧过程：燃料与空气要保持一定比例，才能满足生产和环保要求。

造纸过程：浓纸浆与水要以一定比例混合，才能制造出合格的纸浆。

不少化学反应过程，多个进料要保持一定的比例。

比值系数计算

流量比值与设置于仪表的比值系数是两个不同的概念，它们都为无量纲系数，但两者的数值是不等的。

流量比值k是流量的比值，它们可以同为质量流量、体积流量或折算为标准情况下的流量。

比值系数K是设置于比值函数模块或比值控制器中的参数。

1、采用线性流量检测单元的情况

在正常工况下，主动量与从动量的输出值（无量纲）分别为F1/F1MAX，F2/F2MAX。所以单元组合仪表的比值系数为：

该比值系数只与变送器的量程和所要求从动量与主动量的对应比例关系有关，与变送器的电气零点无关。

2、采用差压法未经开方流量检测单元的情况

此时，主动量与从动量的输出值（无量纲）分别为（F1/F1MAX）2，（F1/F1MAX）2 。所以比值系数为：

该比值系数只与变送器的量程和所要求从动量与主动量的对应比例关系有关，与变送器的电气零点无关。

3、几点说明

（1）采用线性流量检测方法时，只有在F1MAX=F2MAX的场合，k=K；在采用差压法未经开方流量检测时，在时，k=K

（2）采用相乘或相除的方案中，比值函数部件可以改接在F2一侧，即实现

。此时，K’＝1/K。

（3）在同样的比值k下，通过调整F1MAX，F2MAX也可以改变比值系数。