精品课件-6自动化仪表与过程控制-.1 选择性控制系统
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选择性控制系统有时候被称为取代控制系统或自动保护控 制系统。
要构成选择性控制系统,生产操作必须要有一定选择性 的逻辑关系。而选择性控制系统的实现需要靠具有选择功 能的自动选择器或有关切换装置来实现。
6.1.2 选择性控制系统的类型 (1)开关型选择性控制系统
选择器:
图10-19 高选器和低选器 开关型选择性控制系统一般都用作系统的限值保护
图10-20 丙烯冷却器的两种控制方案
方案(b)是在方案(a)的基础上增加了一个带上限节点的 液位变送器(或报警器)和一个连接于温度控制器TC与执 器之间的电磁三通阀。
此开关型选择性控制系统的方块图如图10-21所示。图中 的方块“开关”实际上是一只电磁三通阀,可以根据液位不同 情况分别让执行器接通温度控制器或接通大气。
智能仪表与过程控制 六 多变量控制系统
性控制系统
▬▬ 6.1 选择
6.1 选择性控制系统
6.1.1 基本概念 6.1.2 选择性控制系统的类型
6.1.1 基本概念
生产保护性措施主要有硬保护和软保护两类: 硬保护措施主要是超限报警、手工切换或停车,即联
锁保护; 软保护措施是通过特定设计的自动选择性控制系统。
当燃料气压力正常时,下限节点是断开的,电磁阀失电, 此时系统的 工作与图10-25相同,低选器LS的输出可以通过电磁阀,送往 执行器。 一旦燃料气压力下降到极限值时,为防止回火的产生,下限节 点接通, 电磁阀通电,于是便切断了低选器LS送往执行器的信号,并同 时使控制 阀膜头与大气相通,膜头内压力迅速下降到零,于是控制阀将 关闭(气 开图阀10)-,25回火混事合故型将选不择致性发控生制。方案
图10-21 开关型选择性控制系统的方块图
பைடு நூலகம்
上述开关型选择性控制系统也可以通过图10-22所示的方 案来实现。在该系统中采用了一台信号器和一台切换器。
图10-22 开关型选择性控制系统
信号器的信号关系是: 当液位低于75%时,输出p2=0; 当液位达到75%时,输出p2=0.1MPa。
切换器的信号关系是: 当p2=0时, py= px; 当p2=0.1MPa时,py=0。
实例:丙烯冷却器控制如图10-20所示。 在乙烯分离过程中,裂解气经五段压缩后其温度已达
88℃。为了进行低温分离,必须将它的温度降下来,工艺要 求降到15℃左右。为此,工艺上采用了丙烯冷却器设备。在 冷却器中,利用液态丙烯低温下蒸发吸热的原理,达到降低 裂解气温度的目的。
为了使得经冷却器后的裂解气达到一定温度,一般的 控制方案是选择经冷却后的裂解气温度为被控变量,以液态 丙烯流量为操纵变量,组成如图10-20(a)所示的温度控制系 统。
燃料气管线压力过高会产生脱火问题,而燃料气管线压力 过低时又会出现回火现象,危及燃料气罐使之发生燃烧和爆 炸。因此,回火现象也必须设法加以防止。
为此,可在图10-23所示的蒸汽压力与燃料气压力连续型 选择性控制系统的基础上增加一个防止燃料气压力过低的开 关型选择性控制器(带下限节点的压力控制器P3C和一台电磁 三通阀) ,如图10-25所示。
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图10-23是一个连续型选择性控制系统的应用实例。 正常情况,产气压力 控制燃料量
图10-23 辅助锅炉压力取代 控制方案
本系统的方块图如图10-24所示。 图10-24 蒸汽压力与燃料气压力选择性控制系统方块图
(3)混合型选择性控制系统 混合型选择性控制系统 = 开关型选择控制+连续型选择
控。例如锅炉燃烧系统既考虑脱火又考虑回火的保护问 题,就可以通过混合型选择性控制系统来解决。
在信号器与切换器的配合作用下,当液位低于75%时, 执行器接收温度控制器来的控制信号,实现温度的连续控 制;当液位达到75%时,执行器接收的信号为零,于是控 制阀全关,液位则停止上升并缓慢下降,这就防止了气丙 烯带液现象的发生,对后续的压缩机起着保护作用。
(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的不同 之处就在于:当取代作用发生后,控制阀不是立即全开或 全关,而是在阀门原来的开度基础上继续进行连续控制。 因此,对执行器来说,控制作用是连续的。 在连续型选择性控制系统中,一般具有两台控制器,它们 的输出通过一台选择器(高选器或低选器)后,送往执行器。 这两台控制器,一台在正常情况下工作,另一台在非正常 情况下工作。
要构成选择性控制系统,生产操作必须要有一定选择性 的逻辑关系。而选择性控制系统的实现需要靠具有选择功 能的自动选择器或有关切换装置来实现。
6.1.2 选择性控制系统的类型 (1)开关型选择性控制系统
选择器:
图10-19 高选器和低选器 开关型选择性控制系统一般都用作系统的限值保护
图10-20 丙烯冷却器的两种控制方案
方案(b)是在方案(a)的基础上增加了一个带上限节点的 液位变送器(或报警器)和一个连接于温度控制器TC与执 器之间的电磁三通阀。
此开关型选择性控制系统的方块图如图10-21所示。图中 的方块“开关”实际上是一只电磁三通阀,可以根据液位不同 情况分别让执行器接通温度控制器或接通大气。
智能仪表与过程控制 六 多变量控制系统
性控制系统
▬▬ 6.1 选择
6.1 选择性控制系统
6.1.1 基本概念 6.1.2 选择性控制系统的类型
6.1.1 基本概念
生产保护性措施主要有硬保护和软保护两类: 硬保护措施主要是超限报警、手工切换或停车,即联
锁保护; 软保护措施是通过特定设计的自动选择性控制系统。
当燃料气压力正常时,下限节点是断开的,电磁阀失电, 此时系统的 工作与图10-25相同,低选器LS的输出可以通过电磁阀,送往 执行器。 一旦燃料气压力下降到极限值时,为防止回火的产生,下限节 点接通, 电磁阀通电,于是便切断了低选器LS送往执行器的信号,并同 时使控制 阀膜头与大气相通,膜头内压力迅速下降到零,于是控制阀将 关闭(气 开图阀10)-,25回火混事合故型将选不择致性发控生制。方案
图10-21 开关型选择性控制系统的方块图
பைடு நூலகம்
上述开关型选择性控制系统也可以通过图10-22所示的方 案来实现。在该系统中采用了一台信号器和一台切换器。
图10-22 开关型选择性控制系统
信号器的信号关系是: 当液位低于75%时,输出p2=0; 当液位达到75%时,输出p2=0.1MPa。
切换器的信号关系是: 当p2=0时, py= px; 当p2=0.1MPa时,py=0。
实例:丙烯冷却器控制如图10-20所示。 在乙烯分离过程中,裂解气经五段压缩后其温度已达
88℃。为了进行低温分离,必须将它的温度降下来,工艺要 求降到15℃左右。为此,工艺上采用了丙烯冷却器设备。在 冷却器中,利用液态丙烯低温下蒸发吸热的原理,达到降低 裂解气温度的目的。
为了使得经冷却器后的裂解气达到一定温度,一般的 控制方案是选择经冷却后的裂解气温度为被控变量,以液态 丙烯流量为操纵变量,组成如图10-20(a)所示的温度控制系 统。
燃料气管线压力过高会产生脱火问题,而燃料气管线压力 过低时又会出现回火现象,危及燃料气罐使之发生燃烧和爆 炸。因此,回火现象也必须设法加以防止。
为此,可在图10-23所示的蒸汽压力与燃料气压力连续型 选择性控制系统的基础上增加一个防止燃料气压力过低的开 关型选择性控制器(带下限节点的压力控制器P3C和一台电磁 三通阀) ,如图10-25所示。
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图10-23是一个连续型选择性控制系统的应用实例。 正常情况,产气压力 控制燃料量
图10-23 辅助锅炉压力取代 控制方案
本系统的方块图如图10-24所示。 图10-24 蒸汽压力与燃料气压力选择性控制系统方块图
(3)混合型选择性控制系统 混合型选择性控制系统 = 开关型选择控制+连续型选择
控。例如锅炉燃烧系统既考虑脱火又考虑回火的保护问 题,就可以通过混合型选择性控制系统来解决。
在信号器与切换器的配合作用下,当液位低于75%时, 执行器接收温度控制器来的控制信号,实现温度的连续控 制;当液位达到75%时,执行器接收的信号为零,于是控 制阀全关,液位则停止上升并缓慢下降,这就防止了气丙 烯带液现象的发生,对后续的压缩机起着保护作用。
(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的不同 之处就在于:当取代作用发生后,控制阀不是立即全开或 全关,而是在阀门原来的开度基础上继续进行连续控制。 因此,对执行器来说,控制作用是连续的。 在连续型选择性控制系统中,一般具有两台控制器,它们 的输出通过一台选择器(高选器或低选器)后,送往执行器。 这两台控制器,一台在正常情况下工作,另一台在非正常 情况下工作。