《电厂化学自动控制》PPT课件.ppt

电厂化学自动控制,主讲人：曾蓉,第一篇 电厂化学自动调节系统,第一章 自动调节简介 自动化的四个方面： 自动检测 自动调节 自动保护 顺序控制 自动控制分类： 模拟量控制 开关量控制,第一节 自动调节概述,一、人工调节 所谓人工调节，是指运行人员根据对参数变化原因的分析，人工操作某一阀门或挡板的开度改变流入量或流出量，使参数恢复到给定值。,二、自动调节 电厂在生产过程中，为了使被调量恒定或按预定规律变化，采用一整套自动调节装置来代替运行人员的操作，这种用自动控制仪表进行的操作称为自动调节。,三、自动调节系统中常用的名词和术语 调节对象：被调节的生产过程或生产设备称为调节对象。 被调量：表征生产过程是否正常进行而需要加以调节的物理量称为被调量。 给定值：被调量所应保持的希望值称为给定值。 扰动：引起被调量偏离给定值的各种因素称为扰动。 调节量：由调节机构改变的使被调量恢复到给定值的物理量称为调节量。 调节机构：实现调节作用的装置称为调节机构，如调节阀、挡板、给粉机等,补充水调节系统：,软化器,软化器,软化水箱,调节器,水位计,定值器,生水流量W,软化水流量D,四、自动调节系统的组成 一是自动调节装置：传感器、变送器、定值器、调节器和执行器； 二是调节对象。,六、自动调节系统的分类 （一）按调节系统的结构不同分类 1。开环调节系统:前馈控制系统直接根据扰动进行控制,2。闭环调节系统:根据偏差进行控制，最终消除偏差,3.复合控制：在闭环控制回路的基础上，附加一个输入信号或扰动作用的前馈通路。,（二）按给定值 不同分类 1。定值调节系统:被控量的给定值在运行中恒定不变的系统，称为定值控制系统。 2。随动调节系统:被控量的给定值是时间的未知函数的控制系统，称为随动控制系统。 3。程序调节系统:被控量的给定值是时间的已知函数的控制系统，称为程序控制系统。,（三）其他分类 单输入调节系统 多输入调节系统,七、调节过程的品质指标 调节过度过程： 1）等幅振荡 2）扩散振荡 3）衰减振荡 4）非周期过程,1.稳定性：衰减率,2.准确性：准确性是指被控量的偏差大小，它包括动态偏差yM和静态(稳态)偏差yK 动态偏差:在控制过程中，被控量与给定值之间的最大偏差称为动态偏差. 静态偏差:在控制过程结束后，被控量的稳态值y与给定值yg之间的残余偏差，称为静态偏差yK。,3。快速性：快速性是指过渡过程持续时间的长短，调节时间ts 被调量衰减到与稳态值这差不超过5% 或2%时,第二节 调节器的基本调节规律,调节规律：调节的动态特性，即调节器的输出信号与输入信号的动态关系。 一、比例规律调节器（P） 调节特点： 动作迅速，没有迟延；总是朝着消除偏差的方向动作。保证动作方向正确； 但是被调量却存在静态偏差。,二、比例积分规律调节器（PI） 式中 Si称为积分规律调节器的积分速度； Ti，积分时间，习惯上多用积分时间来表示被调量偏差积累的快慢。 I调节特点: 能消除静态偏差。 调节过程发生反复振荡。,2。比例积分规律调节器（PI） PI调节特点： P作用为主，使系统稳定和达到快速调节的目的。 I为辅助作用，用来消除静态偏差。,三、比例积分微分规律调节器（PID） 1。微分规律调节器 特点：按偏差的变化趋势提前进行调节，但不能单独使用。,PID调节特点： P作用为主，朝着消除偏差的方向快速动作，但有静态偏差。 I为辅助作用，用来消除静态偏差。 D作用：提前调节，有效克服对象的惯性及迟延，减小动态偏差。,1。 采用P调节器的系统存在静态偏差； 2。采用PI调节器的系统静态偏差消失，但动态偏差增大，调节时间增加； 3。而使用PID调节器，则调节质量最好，但需整定的参数最多。 实际应用时，根据控制要求，不同的调节对象需采用不同的调节器。,第三节 单回路、多回路及其他调节系统,一、单回路调节系统 只有一个输入和输出信号，反馈信号只有一个。 特点：结构简单，调节参数比较容易整定。 对复杂对象调节效果有限。,二、串级调节系统 两个调节器：主调节器的输出作为副调节器的给定值信号。 1。主调节器3：维持被调节量为给定值。 2。副调节器4：快速消除内扰。,特点： 1）结构较复杂 2）整个对象迟延和惯性减小了，动态性能改善。,四、前馈反馈调节系统 反馈调节的特点： (1)根据被调量与给定恒之偏差进行调节，最后消除偏羌。 (2)只有当扰动引起被调量变化后调节器才开始动作，这样被调量的动态偏差较大，因此反馈调节是一种不及时的调节。 (3)反馈调节是闭环调节。如果反馈作用或调节作用过强或相位不对，则调节作用反复作用的结果是使调节过程振荡加剧，稳定性降低，甚至失去稳定c因此反馈调节系统存在稳定性问题。,前馈调节的特点是： (1)根据扰动进行调节，即用扰动产生的调节作用去补偿它对被调量的扰动作用。说就是扰动补偿。 (2)扰动是引起被调量变化的原因，因此，根据扰动进行调节，可以在被调量偏差末出现以前就开始动作，所以前馈调节早于反馈调节，是一种及时调节，它使被调量的动态偏差大为减小。 (3)前馈调节是开环调节，调节动作一次完成，因此前馈调节不会出现不稳定的情况；由于没有被调量的反馈信号，所以无法检查调节效果。 前馈调节虽然显著减小被调量的动态偏差但工业上不能单独采用前馈调节系统。,第二章 加氨自动控制系统,给水加氨目的： 提高PH值在8.89.3这间，一方面可使给水中CO2得以消除，从而防止给水系统的腐蚀，另一面，给水加氨为联胺除氧创造条件。,第三章 自动加磷酸盐系统,目的： 炉水协调加磷酸盐控制不公能防止钙镁垢的形成，而且能有效地防止炉水中产生游离NaOH引起炉管的碱性腐蚀，实施PH-磷酸盐协调处理，主