4 5选择性控制解析
5选择性控制
特点:
开关动作发生后,调节阀开度处于某一极限开 度,表现为调节过程为非连续过程。
5.2.2 连续型选择性控制系统
1) 硬件构成及动作特点 a. 硬件 控制器:
正常控制器:正常工况时的控制操作 取代控制器:非正常工况的操作控制 选择器: 高选器(HS):选择各输入信号中高值信号输出 低选器(LS):选择各输入信号中低值信号输出 中选器(MS):选择中间值信号输出
高值选择器(HS) 类型 低值选择器(LS)
中值选择器(MS) 选择器类型选择原则
保证在非正常情况时,选用的选择器能够选通 非正常控制器输出的控制信号。
例(前图) 气氨
物料
LT
反作用
TT
TC
LS
LC
液氨
气开阀
正作用
正常控制器:
温度控制器(TC)
非正常控制器: 液位控制器(LC)
确定选择器类型:
处理手段 ➢ 硬保护:
根据生产操作状态,在处于极度危险状态下,使 用极端手段(连锁保护),自动地将生产全过程 或部分装置硬性停车的保护动作。
例如: 加热炉炉膛断火, 锅炉供水中断连锁保护等。
注意:硬保护实施后需要由操作人员恢复正常操作。
➢ 软保护: 根据生产操作状态,在达到安全极限时,借助于 选择性控制,按照事先设定的一套异常处理控制 方案,自动改变操作方式,使操作参数迅速返回 正常状态,并能自动切换回正常操作方式的控制 模式
即:一个调节阀通过选择器与多个控制器共同组成了 多个控制回路;在每一个时间点,一个且仅一个 控制回路在正常工作。
2) 选择器在变送器与控制器之间 例:反应器温度控制回路 原理图:
进料
TC HS 冷剂
产品
方框图
4-5-选择性控制解析
积分外反馈信号就是其本身的输出Pl。因此,调节器 1仍保持PI控制规律。调节器2处于备用持选状态,其 输出为:
P2
Kc2e2
1
i2
e1dt
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
P2
Kc2e2
1
i2
e1dt因此不存在对
e 2 的积累而带来的积分饱和问题
当系统处于稳定时,积分项为一常数,调节器仅具有比例作用。所以,取代调节器在备用开环状
物料
气氨
LC 液氨
TC 选择器
+
WTC(S) - LS
WLC(S)
WmT(S) + WV(S)
WmL(S)
+
-
L
T
WOL(S)
WOT(S)
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
分析: 为了防止液氨带液进入氨压缩机危及氨压缩机安全,控制阀应选气开式。 物料出口温度是工艺的操作指标,温度控制器是正常情况下工作的控制器,由于温度对象的容
因此必须对锅炉的正常运行采取一系列的保护措施。 问题:当燃料压力过高时,会将燃烧喷嘴的火焰吹灭,产生脱火现象。一旦发生脱火不仅会因
未燃烧而导致烟囱冒黑烟,而且会在燃烧室内积存大量燃料气与空气的混合物,会有爆炸的 危险。
4-5-1选择性控制系统的类型
供水
“反蒸”汽
PC1 “反”
PB
PC2
LS
PY
要构成选择性控制,生产操作必须有一定选择性逻辑关系。而选择性控制的实现则需要具有 选择功能的自动选择器(高值选择器和低值选择器)或有关切换装置来完成。
4-5-1选择性控制系统的类型
1. 选择器位于调节器之后,对调节器输出信号进行选择的系统
c4.5算法典型应用场景
c4.5算法典型应用场景
C4.5算法是一种常用的分类算法,主要用于基于特征的离散决策树的学习。
它可以用来处理大多数的数据挖掘问题,如:信用评估,决策支持,工程控制等。
C4.5算法可以有效避免欠拟合和过拟合的问题,使用它来预测新数据,准确率更高。
C4.5算法有非常多的应用场景,下面我们通过一些简单的示例来看看C4.5算法的典型运用:
1、调查分析:为了更清晰地了解某种现象,常常使用C4.5算法对已经有的数据做分析,以便更快地搞懂这种现象的根源所在及其特征。
2、投资决策:在实际投资决策中,使用C4.5算法研究投资各变量之间的关系,从而把握投资风险。
3、医学诊断:C4.5算法在医学上的应用,可以从特征中建立医学特征继电器及决策树,以帮助医生更加快捷准确的诊断病症。
4、金融信贷:金融机构在发放信贷时,C 4.5算法可以用来评估申请者的信用档案,从而保证信贷的安全性。
5、控制系统:C4.5算法可以用于控制系统,它可以建立一系列事先定义好的规则,帮助控制调节目标参数。
6、产品分类:C4.5算法可以用来计算数据集中不同产品分类的得分,来判断出给定的样本数据应该属于哪个分类,从而帮助企业快速准确地分类它的产品数据。
7、自然语言处理:C4.5算法也可以应用于自然语言处理领域。
通过识别句子中特定单词,我们可以用该方法计算出一句话属于什么类别,例如销售、客服或者咨询。
综上所述,可以看出C4.5算法有着广泛的应用场景,不仅可以应用于投资决策、调查分析和金融信贷,还可以应用于医学诊断、控制系统、产品分类以及自然语言处理等诸多领域,可谓是功能强大。
c4.5决策树算法原理
c4.5决策树算法原理决策树是一种常用的机器学习算法,用于分类和回归问题。
C4.5算法是决策树算法中的一种改进型,相较于其他决策树算法,C4.5在生成决策树的过程中进行了优化,使其具有更高的分类准确率和性能。
**一、决策树算法简介**决策树是一种基于树形结构的分类模型,通过递归地将数据集划分为若干个子集,直到满足某种终止条件(如空子集或达到预设的停止条件)为止。
在每个划分节点处,根据数据特征进行分类或回归,并计算每个分支的代价和信息增益,以确定最优划分方式。
**二、C4.5算法原理**C4.5算法是对传统决策树算法的改进,主要包括以下几点:1. 剪枝策略:C4.5算法引入了剪枝策略,对生成的决策树进行优化,避免过拟合现象的发生。
通过设置停止条件和剪枝比例,可以控制决策树的复杂度,提高模型的泛化能力。
2. 适应度函数优化:C4.5算法在生成决策树的过程中,优化了适应度函数,使其更适用于连续值和离散值的分类问题。
通过对不同类型的数据进行不同的处理方式,可以提高分类准确率。
3. 考虑噪声和离群点:C4.5算法在生成决策树的过程中,会考虑噪声和离群点的存在。
通过对噪声进行平滑处理,对离群点进行特殊处理,可以提高决策树的鲁棒性。
4. 特征选择:C4.5算法在生成决策树的过程中,引入了特征选择机制,通过计算特征重要性得分,选择对分类影响最大的特征,以提高决策树的性能。
**三、应用场景**C4.5算法适用于各种分类和回归问题,尤其适用于数据量大、非线性可分的数据集。
在金融、医疗、保险、生物信息学等领域都有广泛的应用。
**四、总结**C4.5算法通过引入剪枝策略、优化适应度函数、考虑噪声和离群点以及特征选择等机制,对传统决策树算法进行了改进,提高了模型的分类准确率和性能。
在实际应用中,可以根据具体问题选择合适的算法和参数,以达到最佳的分类效果。
选择性控制系统
• 选择性控制系统的积分饱和现象:
对于调节器输出选择性控制系统,总有一个 处于开环状态,当取代调节器工作时,正常调节 器处于开环状态,当存在积分调节时使其可能产 生积分饱和现象。
2)
抗积分饱和措施
选择性控制是:把工业生产过程中的限制条件所 构成的逻辑关系,叠加到正常的自动控制系统上去的 一种组合控制方法。 即在一个过程控制系统中,设有两个调节器(或两 个以上的变送器),通过高、低值选择器选出能适应生 产安全状况的控制信号实现对生产过程的自动控制。
选择性控制系统
1 2 3 4 5 概述 选择性控制系统类型 选择性控制系统的设计 积分饱和及其防止措施 典型应用
1
概
述
控制系统按其实现功能,可分为三类:物料平衡 (或能量平衡)控制,质量控制和极限控制。 液位控制 温度控制 选择性控制
自动选择性控制系统属于极限控制,又叫自动保 护控制、软保护控制、取代控制或超驰控制。
选择性控制的特点是:在正常工况下,输出参 数不会超限,所以也不考虑用它进行控制; 而在非常工况下,该参数会达到极限值,这时 又要求采取强有力的控制手段,避免超限。
4
积分饱和及其防止措施
1) 积分饱和的产生及其危害
2) 抗积分饱和措施
1)
积分饱和的产生及其危环 工作状态时,如果偏差一直存在,那么,由于积分作 用控制器的输出将不断增加或不断减少,一直达到极 限为止,这种现象称之为积分饱合。
积分饱和产生的条件: (1)控制器具有积分作用。 (2)偏差信号长期存在。
选择性控制系统
系统必须要保证在非正常工况安全生产,一般采 取的处理方法有: • 连锁保护紧急性停车 • 自动切换至手动 都会造成生产停止, 要很长时间才能恢复生产 • 选择性控制系统 当生产操作趋向限制条件时,一个用于控制不安 全工况的控制方案将取代正常情况下的控制方案,直 到生产操作重新回到安全范围以内,恢复原控制方案 为止。
战略规划的经典分析工具:SWOT分析
SWOT分析
-战略规划和竞争情报的经典分析工具,经常被用于企业战略制
定、竞争对手分析等场合。
1
1战略管理工具
目录
1. 概念含义 .....................................................................................................................................................................3 1.1. 优势与劣势分析(SW) .............................................................................................................................3 1.2. 机会与威胁分析(OT) .............................................................................................................................5
7. 相关工具 ...................................................................................................................................................................27 7.1. TOWS分析 ...................................................................................................................................................27 7.2. 高级SWOT分析法 .......................................................................................................................................28
4 5选择性控制解析
? 为了防止液氨带液进入氨压缩机危及氨压缩机安全,控 制阀应选气开式。
? 物料出口温度是工艺的操作指标,温度控制器是正常情 况下工作的控制器,由于温度对象的容量滞后比较大, 因此,温度控制器应选择PID控制规律。系统中液位控 制器为非正常情况下工作的控制器,因此,液位控制器 应选用窄比例式。
? 由于液位控制系统是在非正常情况下工作,液位大于给 定值时,反作用控制器LC下降,所以选择器应低选器 LS,以防事故的发生。
? 一般而言,积分饱和产生的条件是调节器具有积分控制 规律;二是调节器输入偏差长期得不到校正;三是控制 器处于开环工作状态。针对上述情况,通常采用下列方 法防止积分饱和现象发生:
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
1.积分外反馈法
积分外反馈法是指调节器在开环状态下不选用调节器自身的输出作 积分项的反馈,而是用当前工作的调节器的偏差信号作为待机状态 调节器的积分反馈以限制其积分作用的方法 。
例如:化学过程反应器峰值温度选择性控制系统
反应器内装有固定触煤 层,为防止反应温度过 高而烧坏触媒,在触煤 层的不同位置安装温度 检测点,其测温信号一 起送到高值选择器,选 出最高的温度信号进行 控制,以保证触煤层的 安全
4-5-1选择性控制系统的类型HS 化过程反应器峰值温度选择性控制系统
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
? 要构成选择性控制,生产操作必须有一定选择性逻辑 关系。而选择性控制的实现则需要具有选择功能的自 动选择器(高值选择器和低值选择器)或有关切换装置来 完成。
4-5-1选择性控制系统的类型
1. 选择器位于调节器之后,对调节器输出信号进行选择的系统
例如:蒸汽压力与燃料气压力的选择性控制系统 大型合成氨工厂中,蒸汽锅炉是一个很重要的动力设 备,它直接担负着向全厂提供蒸汽的任务。因此必须 对锅炉的正常运行采取一系列的保护措施。 问题:当燃料压力过高时,会将燃烧喷嘴的火焰吹灭, 产生脱火现象。一旦发生脱火不仅会因未燃烧而导致 烟囱冒黑烟,而且会在燃烧室内积存大量燃料气与空 气的混合物,会有爆炸的危险。
有机合成中的选择性控制例题和知识点总结
有机合成中的选择性控制例题和知识点总结一、引言有机合成是化学领域中的一个重要分支,其目的是通过一系列的化学反应将简单的起始原料转化为具有特定结构和功能的复杂有机分子。
在有机合成中,选择性控制是至关重要的,它决定了反应的效率、产率和产物的纯度。
本文将通过一些具体的例题来探讨有机合成中的选择性控制,并对相关的知识点进行总结。
二、选择性控制的类型(一)化学选择性化学选择性是指在一个分子中存在多个反应位点时,试剂只与其中的一个或几个特定的位点发生反应。
例如,在含有醛基和酮基的化合物中,某些试剂可能只与醛基反应,而不与酮基反应。
(二)区域选择性区域选择性是指在一个分子中存在多个相同类型但位置不同的反应位点时,试剂优先与其中的一个区域发生反应。
比如,在苯环的亲电取代反应中,取代基的定位效应会影响反应的区域选择性。
(三)立体选择性立体选择性又包括对映选择性和非对映选择性。
对映选择性是指反应生成具有特定手性的产物;非对映选择性则是指在存在多个非对映异构体的情况下,优先生成其中的一种或几种。
三、例题分析(一)化学选择性控制的例题例 1:考虑化合物 1,其结构中同时含有羟基和羧基。
当用酰氯进行酯化反应时,如果想要选择性地酯化羧基而保留羟基,通常需要使用弱碱性条件,如吡啶。
在这种条件下,羧基更容易被活化并与酰氯反应,而羟基则相对不活泼。
例 2:对于化合物 2,既有酮羰基又有酯羰基。
若使用氢化铝锂进行还原反应,由于酮羰基的活性高于酯羰基,所以可以选择性地还原酮羰基。
(二)区域选择性控制的例题例 3:苯环上有两个不同的取代基,如硝基和甲基。
当进行卤代反应时,由于硝基是吸电子基,会使邻、对位的电子云密度降低,而甲基是给电子基,会使邻、对位的电子云密度增加。
所以在这种情况下,卤原子更容易进入甲基的邻、对位。
例 4:在 1,3-丁二烯的加成反应中,如果使用亲电试剂,如溴,在低温下主要发生 1,2-加成;而在高温下则主要发生 1,4-加成。
反应终点控制ph在4-5 除铁
铁是生物体内非常重要的微量元素,它在体内的存在对人体健康有着重要的作用。
然而,当体内铁的水平过高时,会对人体健康产生负面影响,因此如何有效地去除体内多余的铁元素成为了一个重要的问题。
而其中一种有效的方法就是通过调控体内的pH值,将其控制在4-5的范围内,从而实现除铁的目的。
1. 铁在体内的作用铁是人体内的一种重要微量元素,它参与了血红蛋白的合成,对氧气的运输起着至关重要的作用。
铁也参与了许多细胞的基本代谢活动,对人体的正常生理机能有着重要的影响。
适当的铁元素对人体健康至关重要。
2. 高铁血症的危害然而,当体内的铁元素超过一定的水平时,就会导致高铁血症的问题。
高铁血症会对人体的多个器官产生负面影响,特别是对心脏、肝脏等器官的功能产生影响。
高铁血症也可能导致血液凝结的问题,增加心血管疾病的风险。
及时有效地降低体内铁元素的水平是非常重要的。
3. 调节体内pH值调节体内的pH值是除铁的一种有效方法。
研究表明,当体内的pH值处于4-5的范围内时,铁元素的溶解度会显著降低,从而促进铁的沉淀和除去。
通过调节饮食、生活习惯等方式,可以有效地控制体内的pH值,从而实现除铁的目的。
4. 饮食调节饮食是影响体内pH值的重要因素。
通常来说,饮食过酸或者过碱都会导致体内pH值的不稳定,从而影响铁元素的溶解度。
合理平衡饮食结构,避免过多摄入过酸或过碱的食物,对于调节体内的pH值非常重要。
5. 生活习惯调节除了饮食之外,人们的生活习惯也会对体内的pH值产生影响。
长期的压力、疲劳、缺乏运动等不良的生活习惯都会导致体内的酸碱平衡失调,进而影响铁元素的代谢和除去。
良好的生活习惯是维持体内pH 值稳定的重要保障。
6. 其他辅助手段除了饮食和生活习惯的调节之外,人们还可以通过一些其他的辅助手段来稳定体内的pH值。
比如服用一些酸碱平衡的保健品,进行适当的药物治疗等,都可以帮助人们维持体内酸碱平衡,从而促进铁元素的除去。
调节体内的pH值是除铁的一种有效方法。
有机化学反应中的选择性控制与副反应抑制
有机化学反应中的选择性控制与副反应抑制摘要:有机化学反应中的选择性控制与副反应抑制是有机合成领域中的关键问题之一。
本文将讨论选择性控制的原则和方法,以及副反应抑制的策略。
关键词:有机化学反应、选择性控制、副反应抑制、有机合成引言有机化学反应是合成有机分子的基础,广泛应用于制药、材料科学、能源等领域。
然而,有机反应通常涉及多种可能的反应途径和副反应,导致产物的选择性降低,从而影响合成效率和产品纯度。
因此,有机化学家一直在寻找方法来实现选择性控制,以及抑制副反应的发生。
方法选择性控制和副反应抑制在有机化学反应中的成功实现需要采用多种策略和方法。
下面将详细讨论这些方法,以及它们在不同情况下的应用。
底物设计和选择选择性控制的第一步是精心选择底物。
底物的结构和性质对于反应的途径和产物选择性具有重要影响。
有机化学家通常会根据所需产物的官能团或键合模式来设计和选择底物。
例如,如果希望进行亲核取代反应,可以选择含有相应亲核试剂可以攻击的官能团的底物。
反应条件的调节反应条件是选择性控制的关键。
温度、溶剂、反应时间等条件的调节可以显著改变反应的动力学和热力学,从而影响产物的选择性。
例如,在一些反应中,降低温度可以抑制副反应的发生,而提高温度可能有助于所需产物的生成。
催化剂选择催化剂的选择对于反应选择性至关重要。
不同类型的催化剂可以引导反应朝特定途径进行,从而提高所需产物的产率和纯度。
例如,选择手性催化剂可以实现手性选择性,而选择酶作为催化剂可以在生物合成中实现高度选择性的反应。
保护基团策略保护基团策略是抑制副反应的有效方法之一。
通过引入保护基团,可以在反应过程中保护特定官能团,防止其参与副反应。
一旦主要反应完成,保护基团可以容易地被去除,从而获得所需产物。
例如,酮或醇官能团可以通过保护为对应的醚或酯,以避免它们在亲核试剂存在下发生副反应。
选择性反应条件选择性反应条件的选择可以通过引入特定试剂或改变反应条件来实现。
例如,在亲核取代反应中,选择性地引入高反应性的亲核试剂,如亚胺或亚硝酮,可以抑制副反应的发生。
反应机理解析对催化反应选择性的调控
反应机理解析对催化反应选择性的调控催化反应选择性是指在催化反应中,催化剂通过一系列反应机理的调控,使反应生成特定的产物。
在催化反应选择性的调控中,理解和分析反应机理是非常重要的。
反应机理解析是通过实验和理论计算相结合的方法,研究反应中发生的各个步骤以及每个步骤的能垒和速率常数。
重要的是要确定催化剂的活性位点、中间体和过渡态等。
通过对这些关键性的反应中间态和过渡态的了解,我们可以揭示催化剂的作用机制,理解选择性的来源,进而进行优化和改进。
催化反应选择性的调控取决于活性位点的选择性。
活性位点是催化剂表面上的特殊位置,能够吸附反应物并促使其进行化学反应。
通过实验室制备一系列催化剂,可以调整表面结构和组成来控制活性位点的选择性。
例如,在贵金属催化剂中,表面上的缺陷位点往往是高活性位点。
通过调整制备条件,可以合成具有不同缺陷密度的催化剂,从而实现对选择性的调控。
在反应机理解析中,了解反应活化能是关键的。
活化能是指反应发生所必需的能垒。
通过实验测定活化能,可以了解反应的速率常数,从而推断出反应的机理。
同时,在理论计算中,可以利用密度泛函理论等方法计算催化反应的中间体和过渡态的能垒和结构,从而分析反应机理。
这些理论计算可以帮助我们理解反应的选择性来源,指导催化剂的设计和优化。
催化剂本身的性质也可以调控反应的选择性。
例如,催化剂的酸碱性、孔结构和表面活性等都会影响反应的选择性。
通过改变催化剂的性质,可以改变反应物在催化剂表面上的吸附态势,从而调控反应中各个步骤的速率和选择性。
此外,反应条件也可以影响催化反应的选择性。
温度、压力、溶剂和反应物浓度等因素都会影响催化反应的速率和选择性。
在反应机理解析中,研究这些条件对反应速率、中间体生成和选择性的影响,可以揭示反应机理和反应选择性之间的关系,指导反应条件的优化。
总而言之,反应机理解析是实验和理论相结合的方法,可以揭示催化反应的机理和选择性的来源。
了解反应机理和选择性之间的关系,可以指导催化剂的设计和优化,进一步提高催化反应的选择性。
第三章有机反应的选择性与控制
OH (1) CrO3, AcOH
O HO
常用的甲基化试剂: (MeO) 2SO2硫酸二甲酯- 氢氧化钠; MeI碘甲烷-氢氧化钠;重氮甲烷
去保护在酸的作用下完成:浓的氢碘酸;BBr3; 三甲基硅烷
甲醚能稳定存在的范围:pH=1-14范围稳定, 强碱、亲核试剂、氧化剂、有机金属试剂、催化 氢化、氢化物还原试剂存在时均不受影响
Deblocking NaOMe/MeOH or K2CO3/ MeOH or NH3/MeOH
ZnBr2/CH2Cl2
Zn-Cu/AcOH
Bzl, Bn
Me
R-O-CH2-
CH3OR
PhCH2Cl/Py
Me2SO4/NaOH
H2/Pd or Na/NH3
BBr3;HI
1、醚类保护基
1)甲基醚(Me醚)
甲氧基甲醚的去保护方法:盐酸甲醇溶液、盐酸 /THF溶液、硫酸/乙酸溶液
甲氧基甲醚遇酸的稳定性不如简单的醚,利用甲氧 基甲醚遇酸稳定性较差,可选择酸水解脱保护基。
OCH2OCH3 HCl/MeOH
OH
O
O
OCH2Ph
OCH2Ph
6)、2-甲氧基乙氧甲基醚(MEM)
制备:醇在氢化钠等强碱作用下形成烃氧基负离子 与2-甲氧基乙氧甲基氯(ClCH2OCH2CH2OCH3)反 应生成MEM醚或2-甲氧基乙氧甲基氯与叔胺形成的 季铵盐与醇直接作用
4)四氢吡喃醚(THP醚)
O
HC CCH2O
O
HC CCH2OH
H+
C2H5MgBr BrMgC CCH2O THF
O
(i) CO2
HO2CC CCH2OH
(ii) H+, H2O
选择性控制系统
控制阀
取代控制示意图
构成选择性控制系统应具备两方面:一是生产操作上有一 定的选择性规律;二是组成控制系统的各个环节中,必须包 含具有选择性功能的选择单元。 结构特点:有一个选择器,通常是两个输入信号,一个 输出信号。 高选器:输出信号Y等于X1和X2中数值较大的一个,如 X1=5mA,X2=4mA,则Y=5mA。 低选器:输出信号Y等于X1和X2中数值较小的一个。
3、选择性控制系统应用注意事项 1)控制阀气开/气关形式、控制器正/反作用及控制规律选择,系统 参数整定原则。完全同单回路控制系统。 正常控制器所控制的被控量,一般精度要求较高,可选PI或PID控制规 律。而取代控制器的作用是紧急情况下的暂时控制作用,一般选P控制规律, 且比例度整定得较小。
2)选择器的选型 根据工艺具体有关参数分析,可以确定选择器是高选器(HS)还是低选 器(LS)。在可能的情况下,应优先选用低值选择器。因为一般情况下,低值的 信号更安全。
3)注意防积分饱和措施 因为选择性控制系统中,总有一个控制器处于未投运的开环状态。而 处于开环的控制器一定有偏差存在。所以如果该控制器包含了积分控制作用, 其输出信号将会一直增长下去,达到极限,出现积分饱和现象。 防积分饱和措施:一般护措施有两类,即硬保护和软保护。
硬保护措施就是联锁保护控制系统。当生产过程工况 超出一定范围时,联锁保护系统采取一系列相应的措施,如 报警、由自动切换到手动、联锁动作等,使生产过程处于相 对安全的状态。但经常使生产停车,造成较大的经济损失。
软保护措施,就是当生产工况超出一定范围时,自动
切换到一种新控制系统中,取代原控制系统对生产过程进行 控制,当工况恢复时,又自动切换回原自动控制系统中。因 要对工况是否属于正常进行判断,同时还要在两个控制系统 中选择,因此,这种控制被称为选择性控制,有时也称为取 代控制或超弛控制或安全软保护系统。
第5章4 选择性控制系统-12年
对象1 Y(s) 对象2
检测元件、变送器
工程示例:加热炉的燃料供热方案
采用低值燃料A和高值燃料B供热。为了节约能源,要求只有在负荷增加后, 在最大限度地使用低值燃料A仍然感到不足时,才把高值燃料B作为补充形式投入 燃烧。 串级控制系统:温度控制器的输出信号作为选择计算装置的输入值,经计算 后,按照信号,作为低值燃料A和高值燃料B流量控制器的设定值。
工程示例1:蒸汽压力与燃料气压力的选择性控制系统
大型合成氨工厂中,蒸汽锅炉是一个很重要的动力设备,它直接担负着 向全厂提供蒸汽的任务。因此必须对锅炉的正常运行采取一系列的保护措 施。
问题:当燃料压力过高时,会将燃烧喷嘴的火焰吹灭,产生脱火现象。 一旦发生脱火不仅会因未燃烧而导致烟囱冒黑烟,而且会在燃烧室内积存 大量燃料气与空气的混合物,会有爆炸的危险。
第二个: 选出可靠测量值。 为防止仪器故障对装置可能造成 的危害,对于关键性的检测点可同时 安装三个变送器,通过选择器,选出 可靠的测量信号进行自动控制,以提 高系统运行的可靠程度。 图8-63为反应器成分信号中值选 择性控制。
2)选择器位于调节器输出端,对调节器输出信号选择
特点:几个调节器合用一个调节阀
15℃
T C
2) 连续型选择性控制系统
连续型选择性控制系统与开关型选择性控制系统区别: 当取代作用发生后,控制阀不是立即全关或全开,而是 在原有开度基础上继续控制,因此,对控制阀来说,控制作 用是连续的。 工作机理: 在连续型性选择控制系统中,一般具有两个连续控制器, 它们的输出通过一个选择器后,送往控制阀。一个控制器工作 在正常情况下,另一个工作在非正常情况下,并通过选择器进 行切换。
绿 油 塔
GmL(S) GCL(S) LS GV(S) GmF(S) GOF(S)
化学反应的选择性控制
化学反应的选择性控制化学反应是一种物质之间发生化学变化的过程,其中选择性控制的概念是指能够在复杂的体系中实现对特定反应的控制。
选择性控制是化学领域中一项极具挑战性的任务,对于合成有机化合物、药物设计以及材料科学等方面具有重要意义。
本文将探讨化学反应的选择性控制的原理、方法和应用。
一、选择性控制的原理选择性控制的原理是基于反应体系中的反应物、反应条件以及催化剂等因素。
在化学反应过程中,反应物的特异性结构或官能团可以通过适当的控制,使其发生特定的反应,而不受其他官能团或基团的影响。
反应条件如温度、压力、反应物的浓度以及催化剂的选择等也都能够对反应的选择性产生重要影响。
二、选择性控制的方法实现化学反应的选择性控制可以采用多种方法,其中包括以下几种常用的手段:1. 储备官能团法:通过在反应物中引入不同的官能团,利用不同官能团的化学活性和反应性质差异,实现对特定官能团的选择性反应。
例如,通过对含有羟基和胺基的化合物进行合成反应,可以选择性地在羟基上进行化学修饰,而不影响胺基。
2. 催化剂选择:合理选择适合特定反应的催化剂,利用催化剂的特异性作用加速特定反应的进行。
例如,利用金属催化剂对不饱和化合物进行加氢反应,可以选择性地将双键还原成单键。
3. 反应条件调控:通过调节反应条件如温度、压力、反应物浓度等,使得特定反应在偏好的条件下进行。
例如,在氧化反应中,增加氧气的压力可以促进氧化反应的进行,选择性地将反应物氧化成期望的产物。
4. 反应体系设计:通过设计合适的反应体系,改变反应环境,实现对化学反应的选择性控制。
例如,在有机合成中,可以通过溶剂选择、添加助剂、改变反应介质等方式来调控反应的环境,从而实现对特定反应的选择性控制。
三、选择性控制的应用选择性控制在化学领域中有着广泛的应用。
以下是一些应用的例子:1. 有机合成:选择性控制在有机合成中尤为重要,可以实现复杂有机化合物的合成。
例如,通过选择性控制,可以合成具有特定立体结构、特定官能团或特定功能的有机化合物,如药物分子。
第二章 第6节 选择性控制系统
① 由TT,TC和旁路VA及对象构成主回路,TC直接控制VA 因此系统有良好的动态品质 ② 以VA的阀位信号作为受控变量, 以VPC和VB及对象构成 副控制回路, VPC的设定值对应VA的较小开度,通过合理 的参数整定使它具有缓慢的控制动作,当系统稳定时,保 证VA处于较小开度
VA + 对象 TC + VPC 测量 变送 VB y
2、选择器位于变送器和控制器之间
(1)选择几个受控变量中最高或最低值来进行控制 例:固定反应器的温度控制:为了保证产品质量,应控制其 例: 最高温度,但最高温度会因为某些原因而有所移动,因此将反 应器中各处的温度加以比较,选择其中最高的用于温度的控制. 如图2-35a所示
图2-35:最高值的选取
(2)在几个测量值中选出中间值 例:如图2-5-4所示,系统是从几个测量值选出中间值, 例: 使用了两个HS和两个LS,以实现取中间值的逻辑关系
5:高压蒸汽的压力控制:选择性 控制方案:选择性控制的应用
两个调节器, 正常工作时:A调节器工作,155阀全关,通过调速 阀调节PT155 异常时:B调节器工作,155阀先打开到30%开度, 然后按照PID规律控制,
5:高压蒸汽的压力控制:选择性 控制方案:选择性控制的应用
155阀为气关阀;调速阀为气关阀 ; A调节器为反作 用
那么若e2=0 ,且系统处于较平稳的情况,则上式为:u2=u1 从而实现了跟踪,一旦偏差e2反向,控制器2的输出信号立 即 会被选上。 不仅实现了防积分饱和还实现了信号跟踪。
四、系统示例
1、具有逻辑规律的比值控制
不仅使两个物料的比值一定,而且通过选择器使得两个流 量的提降先后满足一定的逻辑关系。 例:转化炉的蒸汽/天然气流量比值控制系统 例: 在提量时,应先提蒸汽量,后提天然气流量;在降量时, 先 降天然气流量, 后降蒸汽流量。如图2-38所示 FY1与FY2,开方器;FY3,比值器;FY4,高选器;FY5,低选器 SP,负荷的设定值 SP↑时: FY4选通SP,蒸汽量先提 FY5选通FY1的输出即蒸汽流量作为FC2的设定值,天然 气随蒸汽量逐渐增大
合成反应的选择性控制与优化
合成反应的选择性控制与优化化学反应是一门重要的科学,它为社会的发展做出了巨大的贡献。
其中,合成反应是一种将原料转化为目标产物的反应,具有重要的意义。
在反应中,选择性控制是非常关键的,因为它可以帮助化学家获得更高的产品纯度和更高的产率。
本文将介绍如何控制合成反应的选择性,以及如何对合成反应进行优化。
合成反应的选择性控制合成反应的选择性控制是指在合成反应中,化学家如何控制反应的路径,从而产生特定的产物。
在控制选择性的过程中,化学家需要考虑许多因素,例如反应中的C–H键、不同官能团的特性、溶剂和催化剂等等。
控制C–H键的活性:C–H键是一种自由基反应中非常重要的键,而且往往具有不稳定性。
化学家可以通过修改反应条件,例如温度、催化剂种类等来控制C–H键的活性。
例如,在铜催化的氧化反应中,加入NHPI作为氧化剂,可以控制反应中的C–H选择性。
控制官能团:官能团指的是化合物中的诸如羰基、烯烃、芳香环等功能性团。
选择性的控制需要对官能团的化学反应了解清楚。
例如,选择性控制二苯甲酸酐与三丁基硅烷反应的Nazarov反应时,可以使用AgO/TFA/HOAc,得到环氧化产物。
选择合适的溶剂:溶剂在反应中起到溶解固体、调节反应温度、传递电子等作用,选择合适的溶剂可以产生更少或更多的副反应。
对于不同反应,选择性的溶剂会不同。
例如,在锌催化的Si–H键反应中,选择性的溶剂为THF(四氢呋喃),可以抑制互反应产生,选择反应产物的生成。
选择合适的催化剂:催化剂是合成反应中的重要元素。
通过选择合适的催化剂,可以控制反应速率和选择性。
例如,在合成环糊精的反应中,使用氯氧过锡、亚铁氯化锂还有 AgNO3 等作为催化剂,即可提升选择性和产率。
优化合成反应在实际应用中,化学家需要在保证选择性的基础上,同时优化反应产率。
在进行反应优化时,需要考虑的方面包括反应溶剂、反应条件、催化剂种类和配比等等。
对溶剂做出优化:反应溶剂可以对反应速率、选择性和产率产生重要影响。
四控制名词解释
四控制名词解释
标题: 四控制名词解释(创建与此标题相符的正文并拓展)
正文:
四控制名词是指现代控制理论中常用的四个概念,包括:
1. 反馈控制:利用系统的输出来调整系统的输入,以达到使系统达到预期目标的控制方法。
2. 自适应控制:根据系统当前的状态和预期目标,自动调整控制策略的控制方法。
3. 最优控制:通过寻找系统最优状态和最优控制策略,使系统稳定且性能最优的控制方法。
4. 预测控制:根据系统过去的观测数据,预测未来的状态,从而进行控制的控制方法。
这些概念在控制理论的研究和应用中起着重要的作用。
反馈控制是最常用的控制方法之一,它利用系统的输出来调整系统的输入,从而使系统稳定和性能最优。
自适应控制和预测控制则是近年来受到广泛关注的控制方法,它们可以根据系统当前的状态和预期目标,自动调整控制策略。
最优控制则是一种特殊的控制方法,它通过寻找系统最优状态和最优控制策略,使系统稳定且性能最优。
预测控制和最优控制都可以用于复杂控制系统的研究和应用。
除了这四个概念外,现代控制理论中还有很多其他重要的控制概念和算法,如稳定性控制、精度控制、动态规划、极点配置等。
这些概念和算法在实际应用中具有广泛的应用价值,对于控制理论的研究和应用具有重要的推动作用。
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4-5-1选择性控制系统的类型
1. 选择器位于调节器之后,对调节器输出信号进行选择的系统
例如:蒸汽压力与燃料气压力的选择性控制系统 大型合成氨工厂中,蒸汽锅炉是一个很重要的动力设 备,它直接担负着向全厂提供蒸汽的任务。因此必须 对锅炉的正常运行采取一系列的保护措施。 问题:当燃料压力过高时,会将燃烧喷嘴的火焰吹灭, 产生脱火现象。一旦发生脱火不仅会因未燃烧而导致 烟囱冒黑烟,而且会在燃烧室内积存大量燃料气与空 气的混合物,会有爆炸的危险。
1.硬保护
参数达到第一极限时报警 →设法排除故障 →若没有及时排除故障, 参数值会达到更严重的第二极限,经连锁装置动作,自动停车。达 到保护生产的目的。
2.软保护
参数达到第一极限时报警 →设法排除故障 →在这同时,改变 操作方式,按使该参数脱离极限值为主要控制目标进行控制, 以防该参数进一步超限。这种操作方式一般会使原有的控制质 量降低,但能维持生产的继续运转,避免了停车。
例如:化学过程反应器峰值温度选择性控制系统
反应器内装有固定触煤 层,为防止反应温度过 高而烧坏触媒,在触煤 层的不同位置安装温度 检测点,其测温信号一 起送到高值选择器,选 出最高的温度信号进行 控制,以保证触煤层的 安全
4-5-1选择性控制系统的类型
HS 化学过程反应器峰值温度选择性控制系统
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
? P2
?
? Kc 2 ??e2
?
?
1
?i2
e1dt??? 因此不存在对 e2的积累而带来的积分饱和问题
?
当系统处于稳定时,积分项为一常数,调节器仅具有比
例作用。所以,取代调节器在备用开环状态,不会产生
Ls时,设P1< P2 ,调节器1被选中工
? 作,其输出为:
P1
?
? Kc1 ??e1
?
?
1 ? i1
? e1dt ??
?
积分外反馈信号就是其本身的输出Pl。
因此,调节器1仍保持PI控制规律。
调节器2处于备用持选状态,其输出
为:
? P2
?
? Kc2 ??e2
?
?
1
?i2
? e1dt ??
?
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
分析:
? 为了防止液氨带液进入氨压缩机危及氨压缩机安全,控 制阀应选气开式。
? 物料出口温度是工艺的操作指标,温度控制器是正常情 况下工作的控制器,由于温度对象的容量滞后比较大, 因此,温度控制器应选择PID控制规律。系统中液位控 制器为非正常情况下工作的控制器,因此,液位控制器 应选用窄比例式。
? 由于液位控制系统是在非正常情况下工作,液位大于给 定值时,反作用控制器LC下降,所以选择器应低选器 LS,以防事故的发生。
4-5-1选择性控制系统的类型
供水
“反蒸”汽
“反”PC1 PA
PC2 PB LS
PC1为正常控制器 PC2为非正常控制器
PY
燃料气
蒸汽压力变送器
控制器PC1 PA
PY
LS压力对象
P1
控制器PC2 PB
燃料气压力变送器
4-5-1选择性控制系统的类型
? 工作过程:
(1) 在正常情况下,燃料气压力低于产生脱火的压力, PC2感受到的是负偏差,因此它的输出PB呈现为高信 号,而与此同时PC1的输出信号相对来说呈低信号。这 样,低选器LS将选中PC1输出PA 送往控制阀,构成蒸 汽压力控制系统。
选择性控制系统的设计步骤
1.根椐生产安全要求选择控制阀的开、闭形式 2.根椐对象的特性和控制要求,选择控制器的控制规律
及正 、反作用。 3.最后根椐控制器的正、反作用和选择性控制系统设置
的目的,确定选择器的类型。
?选择器的类型可以根据生产处于不正常情况下、 非正常情况控制器的输出信号的高、低来确定 ; 如果在非正常情况下它的输出信号为高信号,应 选高选器;如果在这种情况下它的输出信号为低 信号,应选低选器。
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
例:氨冷却器出口温度与液 氨液位选择性控制系统
控制阀:气开
LC:反作用 TC:正作用
物料 气氨
LC
液氨
TC 选择器
+
WmT(S)
WTC(S)
+
+L - T
- LS WV(S) WOL(S)
WOT(S)
WLC(S)
WmL(S)
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
(2)当燃料气压力上升到超过PC2的给定值时,PC2感 受到的是正偏差,由于它是反作用、窄比例,因此它的 输出PB一下跌为低信号,于是低选器LS将选中PC2输 出PB 送往控制阀,构成燃料气压力控制系统,从而防 止燃料气压力上升,达到防止脱火的产生。
4-5-1选择性控制系统的类型
(2)选择器位于调节器之前,是对变送器输出信号进行选择的系统
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
? 在选择性控制系统的两个调节器中,总有一个处于开 环状态,不论哪一个调节器处于开环状态,只要有积分 作用都有可能使调节器输出超出有效信号范围达到极限 值的现象称为“积分饱和”。
? 因此产生积分饱和的原因是对于具有积分作用的调节器, 由于偏差长时间存在,使调节器的输出达到最大或最小 的极限值。积分饱和现象使调节器不能及时反向动作而 暂时丧失控制功能,而且必须经过一段时间后才能恢复 控制功能,这将给安全生产带来严重影响。
4-5 选择性控制
? 所有控制系统可分为三类:物料平衡(或能量平衡)控 制,质量控制和极限控制。
? 选择性控制又叫取代控制,也称超驰控制,属于极限控 制一类。它是把工艺生产过程的限制条件所构成的逻辑 关系叠加到正常自动控制系统上去的一种控制方法。
? 生产保护性措施的分类:
硬保护和软保护
4-5 选择性控制
? 一般而言,积分饱和产生的条件是调节器具有积分控制 规律;二是调节器输入偏差长期得不到校正;三是控制 器处于开环工作状态。针对上述情况,通常采用下列方 法防止积分饱和现象发生:
4-5-2 选择性控制系统的设计原则
1.积分外反馈法
积分外反馈法是指调节器在开环状态下不选用调节器自身的输出作 积分项的反馈,而是用当前工作的调节器的偏差信号作为待机状态 调节器的积分反馈以限制其积分作用的方法 。