选择性控制系统.ppt

过程控制系统及工程 第6章选择性控制系统 选择性控制系统 6 1概述6 2选择性控制系统的类型及应用6 3选择性控制系统的设计6 4积分饱和及其预防措施 第6章 6 1 概述 选择性控制 取代控制 超驰控制 控制系统要求 正常时 克服干扰 维持生产平稳运行 达到安全极限时 具有应变能力 采取相应的措施 使生产离开安全极限 返回正常情况 6 1 概述 硬保护措施 声 光报警 连锁保护 停车 损失大 软保护措施 设计选择性系统 在不正常情况下 起到保护控制 直到生产正常 两类保护措施 在正常情况下 仍实施正常控制 自动保护性控制 6 1 概述 选择性系统依据 工艺操作的选择性逻辑关系 实现设备 自动选择器 HS LS 切换开关 6 2 选择性控制系统的类型及应用 开关型选择性系统 6 2 1 A变量 工艺操作指标 B变量 安全界限 操作在B内是安全的 超出 生产就有危险 正常情况 B处于界限内 对A进行连续控制 一旦B达到界限 为防止事故 切断A控制器输出 使控制阀迅速打开或关闭 直到B回到安全界限内 然后恢复A的连续控制 变量 控制 开关型选择性系统 6 2 1 图6 1乙烯分离裂解气用液丙烯冷却 控制方案A 裂解气温度控制 通过液丙烯换热面积控制 开关型选择性系统 6 2 1 问题 当换热器列管全部被淹没时 通过开大控制阀就已经没有作用了 并且有可能没有丙烯的蒸发空间了 汽带液 压缩机受损害 控制方案B 裂解汽温度与丙烯冷却器液位选择性系统 开关型选择性系统 6 2 1 图6 2开关型选择性控制系统方块图 带上限接点的液位控制器 上限设在75 左右 气动控制管路上的电磁三通阀正常情况下 液位低于75 接点断开 常开 电磁阀通 电关阀 温度控制 液位高于75 接点闭合 切断温度控制器的输出 控制阀气动管线与大气通 阀关闭 切断液丙烯进料 开关型选择性系统 6 2 1 信号器 当液位达到75 时 pz 0 1MPa 当液位低于75 时 pz 0 切换器 当pz 0时 pY px pz 0 1MPa时 pY 0 TC 开关型选择性系统 6 2 1 当L2低于75 时电磁阀失电 当L2高于75 时电磁阀加电 图6 4回流罐液位与蒸发器液位开关型选择控制系统 连续型选择性控制系统 6 2 2 当取代作用发生后 不是使控制阀全开或全关 而是继续实施连续控制 方式 两个连续控制器 一个正常情况下工作一个非正常情况下工作 一个选择器 HS LS 控制阀 2020 3 17 13 可编辑 连续型选择性控制系统 6 2 2 图6 5蒸汽压力与燃料气压力选择性控制系统 例子1 图6 6蒸汽压力与燃料压力选择性控制系统方块图 连续型选择性控制系统 6 2 2 图6 7液位和流量系统 连续型选择性控制系统 6 2 2 例子2 FC LC LS A O 绿油塔 脱丙烷塔 进料F Ls 30 绿油塔液位 30 恒定进料 30 控制液位 混合型选择性控制系统 6 2 3 既包含有开关型选择 又有连续型选择 供水 图6 9混合型选择性控制系统 6 3 选择性控制系统的设计 控制阀开闭形式 安全要求与单回路相同控制器规律和控制器正反作用 对象特性和控制要求控制规律 正常工作调节器 要有积分作用 PI PID非正常工作调节器 窄比例 P大 正反作用 与单回路相同 6 3 选择性控制系统的设计 选择器类型 选择目的及控制器正反作用形式例子 氨冷却器出口温度与液氨液位选择性系统 分析 1 控制阀选为气开式 防止液氨带进压缩机 2 出口温度是工艺控制主要指标 TC是正常工作的控制器 TC选择PID规律 LC为非正常工作控制器 为在液位上升到安全限时迅速投入工作 选窄比例规律 3 温度控制系统 对象 控制阀 TC 液位控制系统 对象 控制阀 LC 4 LC反作用 正常工作时 低于上限 输出高信号 不被选中 LS 6 3 选择性控制系统的设计 6 4 积分饱和及其预防措施 有积分作用的控制器 如果处于开环状态 由于偏差一直存在 那么 输出就一直增加 减小 直到达到仪表输出极限产生积分饱和的3个条件 1 I作用 2 开环 3 偏差长期存在不但选择性系统中 其它系统 只要具备以上三个条件 就会有积分饱和 如串级 积分饱和 积分饱和的产生及其危害性 6 4 1 控制器开环 未被选中 输出一直变化 达到极限气动控制器0 02 0 1Mpa 0 0 14Mpa电动控制器4 20mA 4 20mA当被选中时 由于信号已经超出了有