化工仪表及自动化 第六章

第六章 简单控制系统第一节 简单控制系统的结构与组成 第二节 简单控制系统的设计 第三节 控制参数的工程整定

第一节 简单控制系统的结构与组成1 组成: 例:

2.特点 结构简单，投资低，操作维护方便，使用普遍

第二节 简单控制系统的设计2.1 被控变量的选择 一、选择的意义 1、自控系统设置的目的 1)高产、优质、低耗 2)改善劳动条件及环境 2、受控变量设置(选择)不当，仪表精度再 高，也无济于事。

二、被控变量的选择 (一)直接指标 定义：直接反应工艺参数的指标 如加热炉：工艺要求控制加热炉出口温 度，则温度作为受控变量 (二)间接指标 1.引入 ①无直接指标测量，信号微弱 ②无合适的检测仪表

2.间接指标：与直接指标有对应关系，即 能反映直接指标的变量 3.间接指标的选择： ①测量滞后小 ②对直接指标有很大灵敏度 ③工艺合理性

例：精馏塔顶馏出物组分控制塔顶馏出物: XD XD 与T,P 之间存在 一定的关系

XD=F(T,P) P一定 T增加 XD减少

T一定 P增加 XD增加

选择原则：(1)工艺合理性 T ①规定塔压稳定，保证分离纯度，保证效率 ②各块塔板压力恒定，其它组分与T有对应关系 (2)考虑有足够的灵敏度 (3)被控变量间的独立性 ∴选择XD=F(T)

三、总结：被控变量选择原则1.选择决定产品产量、质量，安全生产的工艺参数。

2.尽量选择直接指标为受控变量，3.若直接指标信号微弱，可选用间接指标， 选择间接指标时应考虑 ①工艺合理性 ②测量滞后小，对直接指标有最大灵敏度

③实施方便4.考虑国内外仪表状况

2.2 操纵变量的选择一、操纵变量 选择一个对被控变量影响显著的、而且可 控性良好的，作为操纵变量，其它未被选中的 视为系统的干扰

例：

例：精馏塔流程图

可控的：Q回、Q蒸 可观的：其它 因此 选加热蒸汽 流量：Q蒸

补充：最常见的操纵变量是流量，另外也 有转速作为操纵变量例：泵出口流量调节 1)离心泵:调节泵的出口阀门开度 2)往复泵:调节泵的出口旁路

3)调节泵的转速

二、对象特性对选择操纵变量的影响 1.静态特性的影响 控制通道: KO↑→对被控对象影响↑ 希望KO↑↑ 干扰通道： Kf↓→对被控对象影响↓ 希望Kf↓↓

2.动态特性的影响 控制通道: T↓→反应灵敏、控制及时。 希望T↓ τ↑→超调量增加希望τ↓