《过程控制系统仿真》

段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧
产生的热量，而燃烧产生热量的调节
是通过控制所供应的燃料量以及适当
比例的助燃空气实现的。
第11章
典
11.1 燃烧过程控制系统
型
过 程
11.1.1 燃烧过程控制系统的基本理论
控 制
2．炉膛负压控制系统
系
锅炉炉膛负压力过小时，炉膛内的热烟、热气会外溢，造成热量损失、影响设备安全运行甚至会
制 11.3.1 精馏控制系统的基本理论
系
统
1．精馏工艺概述
及
仿
真
过 程 控 制 系 统 仿 真
第11章
典 型
11.3 精馏控制系统
过 程
11.3.1 精馏控制系统的基本理论
控
2．精馏工艺的基本要求
制
系
精馏塔的控制主要有三类指标：质量指标（产品纯度）、产品产量指标和能耗指标。
统
及 仿
根据精馏过程，基本的精馏工艺要求有： （1）保证产品的提纯纯度（质量）和产量 精馏过程所得产品自然应满足规定的质量要求。精馏产品的质量要求一般是要保证
制
系
实际中，酸碱中和后通过PH计测得
统
PH值大小，控制系统将当前PH值
及
大小折算成溶液中酸碱量的多少，
仿
并调节系统酸碱流量大小实现要求
真
的PH值。
过 程 控
非线性调节器即是用三段相接的直 线构成的折线近似滴定曲线。
制
系
统
仿 真
采用滴定曲线的非线性调节器，即将滴定曲线所描述的函数关系利用现代的
非线性函数器或计算机精确描述出来。尤其是利用计算机的查表或编程等手
真
改进的史密斯补偿方法；
自适应方法，应用较多的是增益自适应的Smith法。
为了提高控制系统的误差跟踪性能，PH控制系统经常采用的控制策略是PI或PID，不能采用P调节。
第11章
典
11.2 PH控制系统
型
过 程
11.2.1 PH控制系统的基本理论
控
2．三段式非线性调节器和采用滴定曲线的非线性调节器
所示。
过
程
控
制
系
统
仿
真
第11章
典
11.1 燃烧过程控制系统
型
过 程
11.1.2 燃烧过程控制系统综合仿真
控
制
系
统
及
仿
真
过 程 控 制 系 统 仿 真
(具体内容请参阅教材)
第11章
典
11.2 PH控制系统
型
过
程
11.2.1 PH控制系统的基本理论
控
11.2.2 PH控制系统综合仿真
制 11.2.1 PH控制系统的基本理论
真
第11章
典
11.2 PH控制系统
型
过
程
11.2.1 PH控制系统的基本理论
控
11.2.2 PH控制系统综合仿真
制 11.2.1 PH控制系统的基本理论
系
统
1．PH控制的特点
及
在控制系统中将PH值的变化转化为中和反应酸碱的控制流量变化，是根据滴定特性曲线进行的。
仿 真
将滴定特性曲线转化为酸碱流量变化规律的方法主要有三种： 利用非线性阀补偿过程的非线性；
(具体内容请参阅教材)
第11章
典
11.2 PH控制系统
型
过
程 11.2.2 PH控制系统综合仿真
控
制
系
统
及
仿
真
过
程
(具体内容请参阅教材)
控
制
系
统
仿
真
第11章
典 型
11.3 精馏控制系统
过
11.3.1 精馏控制系统的基本理论
程
11.3.2 精馏工艺的基本控制方案
控
11.3.3 精馏控制系统综合仿真
段可精确实现滴定曲线的非线性调节器。
第11章
典
11.2 PH控制系统
型过Leabharlann 程11.2.1 PH控制系统的基本理论
控
制
3．PH滴定曲线的更一般情况
系
统
及
仿
真
过 程 控 制 系 统 仿 真
第11章
典
11.2 PH控制系统
型
过
程 11.2.2 PH控制系统综合仿真
控
制
系
统
及
仿
真
过 程 控 制 系 统 仿 真
通过本章，读者对比值控制的基本概念、特点和设计方法有较为 全面的认识，并通过仿真深化对比值控制的理解。
11.1 燃烧过程控制系统
11.1.1 燃烧过程控制系统的基本理论 11.1.2 燃烧过程控制系统综合仿真
11.2 PH控制系统
11.2.1 PH控制系统的基本理论 11.2.2 PH控制系统综合仿真
真
塔顶或塔底产品之一达到规定的纯度要求，而另一产品纯度在规定的范围内。
《过程控制系统仿真》 电子工业出版社 出版 2009.3
第11章
典 型 过 程 控 制 系 统 及 仿 真
过 程 控 制 系 统 仿 真
本章内容与 目录
本章描述了比值控制的基本概念，介绍了比值控制的基本特点、 比值控制系统的设计及其控制器参数整定等基础知识，并通过实例仿真 进行了各类比值控制系统设计及整定。
系
负压控制系统。
统 及
1．蒸汽压力控制和燃料空
仿 气比值控制系统
真
燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是
过
生产蒸汽供应其他生产环节使用。一
程
般生产过程中蒸汽的控制是通过压力
控
实现的，随着后续环节的生产用量不
制
同，反应在燃油蒸汽锅炉环节就是蒸
系
汽压的波动。维持蒸汽压力恒定是保
统
证生产正常进行的首要条件。
仿
真
保证蒸汽压力恒定的主要手
11.3 精馏控制系统
11.3.1 精馏控制系统的基本理论 11.3.2 精馏工艺的基本控制方案 11.3.3 精馏控制系统综合仿真
本章小结
第11章
典
11.1 燃烧过程控制系统
型
过 程
11.1.1 燃烧过程控制系统的基本理论
控
以燃油蒸汽锅炉为例说明燃烧系统中带有一定普遍性的控制问题。
制
燃油锅炉的燃烧控制主要有三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛
过 程
采用三段式滴定调节器，用三条相接的线段代替非线性滴定曲线； 采用滴定曲线的非线性调节器精确描述滴定曲线。
控
随着技术的进步，利用非线性阀补偿滴定曲线非线性用的越来越少了；而基于计算功能元器件或
制
计算机的第2种方法和第3种方法应用越来越多。
系
统
对滞后的补偿常采用三种方法：
仿
微分史密斯补偿方法，由于该法本身适应能力较差，较少使用；
系
统
1．PH控制的特点
及
仿
PH控制系统的主要方式有三种：
真
用一种碱（或酸）滴定另一种物质使PH值保持在某一值上；
对两种分别呈酸性和碱性物质的流量等进行控制使PH值保持在一定值上；
过 程
控制两种物质的混合溶液使之保持在一定的PH值上。
控
制 系 统 仿
PH控制和其他控制参数的不同主要在于： PH滴定曲线的高度非线性； 滴定过程的测量纯滞后特性。
统 危及工作人员安全；当炉膛负压太大时，会使外部大量冷空气进入炉膛，改变燃料和空气比值，增
及 加燃料损失、热量损失和降低热效率。
仿
保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。如果负压波动不大，调节引风量即可实现负压控
真 制；当蒸汽压力波动较大时，燃料用量和送风量波动也会较大，此时，经常采用的控制方案如图11.2