(控制器±)(执行器±)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
25
问题五：控制器PID如何选择？
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
6
问题一： 被控变量的选择问题
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
7
被控变量的选择可以遵循下面几个原则： 1、能直接反映生产过程产量和质量的工艺参数作为被 控变量。
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
13
选择操纵变量的原则： 1．操纵变量必须是可控的。
14
选择操纵变量的原则： 2．操纵变量的选择应充分考虑工艺的合理性和生 产的经济性。
3．操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响 更加灵敏。（要求调节通道：放大系数K较大，时 间常数T较小，纯滞后时间τ越小越好）
11
被控变量的选择可以遵循下面几个原则：
3、选择间接参数作为被控变量时，应该具有足够大灵 敏度，以便能反映直接指标参数的变化。
４、注意控制系统间的关联问题，选择的被控变量应该是独 立可调的。 解决办法：解耦控制系统
12
问题二：操纵变量的选择问题
PID参 数如何 选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
18
2 ．选好检测点位置 检测点应选对被控变量变化感受最为灵敏且最有 代表性的位置。
3 ．正确使用微分单元 若测量滞后大，可串接微分单元。
4 ．正确选择、安装和使用测量装置 正确选择、安装和使用可将测量环节的误差减小 到最低限度，有利于提高控制精度和质量。
19
问题四：执行器如何选ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ？
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
8
被控变量的选择可以遵循下面几个原则：
2、当不能用直接参数作为被控变量时，选择与直接参数有 单值对应关系的间接参数作为被控变量。 例：苯、甲苯二元精馏控制系统
9
例：苯、甲苯二元精馏系统示意图
无浓度 传感器
苯
甲苯
10
在二元精馏系统中，塔顶易挥发物组分的浓度XD， 塔顶温度TD和压力P三者之间有一定关系。当压力恒 定时，组分 XD和温度TD之间存在单值对应关系。当 温度TD 恒定时，组分XD和压力P之间也存在单值对 应关系。 塔压固定有利于生产，所以：选择塔板温度作为间 接被控变量。
17
二、克服测量变送问题的措施 1．选择快速测量元件
某化工厂有一反应器，如 图 6-8 所示。工艺要求反 应温度在给定值的±3℃以 内，产品质量符合要求。 用时间常数 100 秒传感 器测温，反应温度在±2℃ 之内，产品总不合格，说明 实际温度波动已超出工艺范 围。 改用时间常数为 5 秒热电偶测温，反应温度波动仍 在±2℃之内，但产品质量符合要求。
测量仪表
3
例：
4
例：
5
从上述例子可以看出： 简单控制系统是按负反馈的原理，根据偏差进行工 作的，组成自动化装置各环节的设备数量均为一个， 它们与被控对象有机地构成一个闭环系统。 简单控制系统特点：具有结构简单、工作可靠、所 需自动化工具少、投资成本低、便于操作和维护等优 点，是目前应用最多也是最为成熟的过程控制系统。
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
2
第6章 简单控制系统
什么是简单控制系统？ 简单控制系统，又称为单回路反馈控制系统，是 指由一个测量变送器、一个控制器、一个执行器和 一个被控对象组成的单回路闭环负反馈控制系统。
设定值 — 控制仪表 执行仪表 被控对象 被控变量
干扰变量 操纵变量
设定值 —
控制仪表
执行仪表
被控对象
被控变量
测量仪表
15
问题三：测量仪表如何选择？
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
16
一、测量变送问题对控制质量的影响 关键问题：测量变送中的纯滞后问题 测量纯滞后是指：被控变量受干扰后，测量环节不能立 即检测，而是隔一段时间后才反映出被控变量的变化。 造成测量纯滞后的原因有： （1）测量元件安装位置不当，远离被控变量的灵敏 变化区； （2）受到工艺条件的限制，无法将测量元件安装在 理想的测量点； （3）成分和物性测量仪表本身存在严重的纯滞后； （4）测量信号的传输线路长造成的传递纯滞后； （5）测量仪表的不灵敏也可能引起纯滞后问题。
22
例：
透平 设备
１．从锅炉安全考虑，防止因断水导致锅炉烧爆，应 选择气关式。 ２．若考虑锅炉后续透平设备的安全，防止蒸汽带液， 应选气开式。
23
练习题：
执行器：当在气动阀供气中断时，防止储罐物料全部 流走，采用: 气开式
24
执行器选择几条原则: 1、首先要考虑生产的安全。 2、有利于保证产品的质量。 3、有利于降低原料成本和节能。 选择时还需注意两点： 1.按照上述原则选择开闭形式可能会得出相互矛盾 的结果。在这种情况下，首先考虑生产的安全性。 2.由于工艺要求不同，同一个执行器可以有两种不 同的选择结果。
设定值 —
控制仪表
如何构 成负反 馈？
测量仪表
测量仪 表如何 选择？
20
一、 阀流量特性的选择
21
二、执行器开、闭形式的选择 气动执行器有气开和气关两种工作方式。在控制系统 中，选用气开式还是气关式，主要由具体的生产工艺来 决定。 例：如图所 示加热炉， 为保证加热 炉的安全， 防止加热炉 加热管烧坏 执行器：为保证加热炉的安全，防止加热炉加热管烧 坏，选用气开式。
第3篇
过程控制系统
自动化
第6章 简单控制系统 第7章 复杂控制系统 第8章 先进控制系统
设定值 — 控制仪表 执行仪表
操纵 变量
被控对象
被控变量
测量仪表
仪表
“化工仪表自动化”
1
第6章 简单控制系统 须解决的几个问题：
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
问题五：控制器PID如何选择？
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
6
问题一： 被控变量的选择问题
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
7
被控变量的选择可以遵循下面几个原则： 1、能直接反映生产过程产量和质量的工艺参数作为被 控变量。
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
13
选择操纵变量的原则： 1．操纵变量必须是可控的。
14
选择操纵变量的原则： 2．操纵变量的选择应充分考虑工艺的合理性和生 产的经济性。
3．操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响 更加灵敏。（要求调节通道：放大系数K较大，时 间常数T较小，纯滞后时间τ越小越好）
11
被控变量的选择可以遵循下面几个原则：
3、选择间接参数作为被控变量时，应该具有足够大灵 敏度，以便能反映直接指标参数的变化。
４、注意控制系统间的关联问题，选择的被控变量应该是独 立可调的。 解决办法：解耦控制系统
12
问题二：操纵变量的选择问题
PID参 数如何 选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
18
2 ．选好检测点位置 检测点应选对被控变量变化感受最为灵敏且最有 代表性的位置。
3 ．正确使用微分单元 若测量滞后大，可串接微分单元。
4 ．正确选择、安装和使用测量装置 正确选择、安装和使用可将测量环节的误差减小 到最低限度，有利于提高控制精度和质量。
19
问题四：执行器如何选ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ？
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
8
被控变量的选择可以遵循下面几个原则：
2、当不能用直接参数作为被控变量时，选择与直接参数有 单值对应关系的间接参数作为被控变量。 例：苯、甲苯二元精馏控制系统
9
例：苯、甲苯二元精馏系统示意图
无浓度 传感器
苯
甲苯
10
在二元精馏系统中，塔顶易挥发物组分的浓度XD， 塔顶温度TD和压力P三者之间有一定关系。当压力恒 定时，组分 XD和温度TD之间存在单值对应关系。当 温度TD 恒定时，组分XD和压力P之间也存在单值对 应关系。 塔压固定有利于生产，所以：选择塔板温度作为间 接被控变量。
17
二、克服测量变送问题的措施 1．选择快速测量元件
某化工厂有一反应器，如 图 6-8 所示。工艺要求反 应温度在给定值的±3℃以 内，产品质量符合要求。 用时间常数 100 秒传感 器测温，反应温度在±2℃ 之内，产品总不合格，说明 实际温度波动已超出工艺范 围。 改用时间常数为 5 秒热电偶测温，反应温度波动仍 在±2℃之内，但产品质量符合要求。
测量仪表
3
例：
4
例：
5
从上述例子可以看出： 简单控制系统是按负反馈的原理，根据偏差进行工 作的，组成自动化装置各环节的设备数量均为一个， 它们与被控对象有机地构成一个闭环系统。 简单控制系统特点：具有结构简单、工作可靠、所 需自动化工具少、投资成本低、便于操作和维护等优 点，是目前应用最多也是最为成熟的过程控制系统。
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
2
第6章 简单控制系统
什么是简单控制系统？ 简单控制系统，又称为单回路反馈控制系统，是 指由一个测量变送器、一个控制器、一个执行器和 一个被控对象组成的单回路闭环负反馈控制系统。
设定值 — 控制仪表 执行仪表 被控对象 被控变量
干扰变量 操纵变量
设定值 —
控制仪表
执行仪表
被控对象
被控变量
测量仪表
15
问题三：测量仪表如何选择？
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象
设定值 —
控制仪表
测量仪表
如何构 成负反 馈？ 测量仪 表如何 选择？
16
一、测量变送问题对控制质量的影响 关键问题：测量变送中的纯滞后问题 测量纯滞后是指：被控变量受干扰后，测量环节不能立 即检测，而是隔一段时间后才反映出被控变量的变化。 造成测量纯滞后的原因有： （1）测量元件安装位置不当，远离被控变量的灵敏 变化区； （2）受到工艺条件的限制，无法将测量元件安装在 理想的测量点； （3）成分和物性测量仪表本身存在严重的纯滞后； （4）测量信号的传输线路长造成的传递纯滞后； （5）测量仪表的不灵敏也可能引起纯滞后问题。
22
例：
透平 设备
１．从锅炉安全考虑，防止因断水导致锅炉烧爆，应 选择气关式。 ２．若考虑锅炉后续透平设备的安全，防止蒸汽带液， 应选气开式。
23
练习题：
执行器：当在气动阀供气中断时，防止储罐物料全部 流走，采用: 气开式
24
执行器选择几条原则: 1、首先要考虑生产的安全。 2、有利于保证产品的质量。 3、有利于降低原料成本和节能。 选择时还需注意两点： 1.按照上述原则选择开闭形式可能会得出相互矛盾 的结果。在这种情况下，首先考虑生产的安全性。 2.由于工艺要求不同，同一个执行器可以有两种不 同的选择结果。
设定值 —
控制仪表
如何构 成负反 馈？
测量仪表
测量仪 表如何 选择？
20
一、 阀流量特性的选择
21
二、执行器开、闭形式的选择 气动执行器有气开和气关两种工作方式。在控制系统 中，选用气开式还是气关式，主要由具体的生产工艺来 决定。 例：如图所 示加热炉， 为保证加热 炉的安全， 防止加热炉 加热管烧坏 执行器：为保证加热炉的安全，防止加热炉加热管烧 坏，选用气开式。
第3篇
过程控制系统
自动化
第6章 简单控制系统 第7章 复杂控制系统 第8章 先进控制系统
设定值 — 控制仪表 执行仪表
操纵 变量
被控对象
被控变量
测量仪表
仪表
“化工仪表自动化”
1
第6章 简单控制系统 须解决的几个问题：
PID如 何选择？ 气开、气 如何选 如何选 关如何选 择？ 择？ 择？ 操纵 被控变量 变量 执行仪表 被控对象