比值控制系统的参数整定PPT学习教案

1、会计学1 比值控制系统的参数整定比值控制系统的参数整定PPT课件课件 第1页/共41页 2 1 F K F （5-1） 式中，K为从动量与主动量的比值。 由此可见，在比值控制系统中，从动量是跟随主动量变化的物 料流量，因此，比值控制系统实际上是一种随动控制系统。 第2页/共41页 第3页/共41页 通常，工业生产过程中采用闭环比值控制系统。为了调节从 动量，从动量应组成闭环，因此，根据主动量是否组成闭环，可 分为单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统。如果比值K来 自于另一个控制器，即主、副物料的流量比不是一个固定值，则 该比值控制系统就是变比值控制系统。 第4页/共41页 图图5.2 单闭环

2、比值控制系统单闭环比值控制系统 与串级控制系统的区别？ 第5页/共41页 第6页/共41页 图图5.3 丁烯洗涤塔进料丁烯洗涤塔进料 与洗涤水之比值控制与洗涤水之比值控制 第7页/共41页 第8页/共41页 图图5.4 双闭环比值控制系统双闭环比值控制系统 第9页/共41页 图图5.5 二氧化碳与氧气流量双闭环比值控制系统二氧化碳与氧气流量双闭环比值控制系统 第10页/共41页 第11页/共41页 第12页/共41页 图图5.6 变比值控制系统变比值控制系统 由图可见，变比值控制系统是比值随另一个控制器输出变化 的比值控制系统。其结构是串级控制系统与比值控制系统的结合 。它实质上是一个以某种质

3、量指标为主变量、两物料比值为副变 量的串级控制系统，所以也称为串级比值控制系统。因此，在变 比值控制系统中，流量比值只是一种控制手段，其最终目的通常 是保证表征产品质量指标的主被控变量恒定。 第13页/共41页 图图5.7 氧化炉温度与氨气氧化炉温度与氨气/空气串级比值控制系统空气串级比值控制系统 第14页/共41页 第15页/共41页 第16页/共41页 图图5.8 带开方差压变送器的比值控制系统带开方差压变送器的比值控制系统 第17页/共41页 max 164 F I F （5-2） 故 m ax 4 16 I FF （5-3） 由式（5-3）可得工艺要求的流量比值为 22 max 2 1

4、11max 4 4 IFF K FIF （5-4） 由此可折算成仪表的比值系数 ，为 （5-5） max F max2 max1 1 2 4 4 F F K I I K K 第18页/共41页 m a x 1 0 F I F （5-6） m a x 1 0 I FF故 由式（5-7）可得工艺要求的流量比值，为 2 m ax22 111 m ax FFI K FIF （5-8） 第19页/共41页 （5-9） 式中，F1max主流量变送器的量程上限； F2max副流量变送器的量程上限； I1主流量的测量信号值； I2副流量的测量信号值。 3采用信号范围为20100 kPa的气动仪表 当流量从0变

5、至最大值时，变送器对应的输出为20100 kPa，变送器的转换关系为 m ax 8020 F p F （5-10） 仪表的比值系数为 （5-11） max2 max1 1 2 F F K I I K 20 20 1 2 P P K 第20页/共41页 （5-12） 式中，F1max主流量变送器的量程上限； F2max副流量变送器的量程上限； p1主流量的测量信号值； p2副流量的测量信号值。 可以看出，对于不同信号范围的仪表，比值系数的计算式是一 致的，即 （5-13） max2 max1 max2 max1 1 2 max1 1 max2 2 202080 202080 F F K F F

6、F F F F F F K max2 max1 F F KK 第21页/共41页 FCp （5-14） 式中，C为差压式流量计的比例系数。 图图5.9 不带开方差压变送器的比值控制系不带开方差压变送器的比值控制系 统统 第22页/共41页 2 2 maxmax 1010 pF I pF （5-15） 420 mA DC的DDZ-型电动仪表： 2 2 max 164 F I F （5-16） 20100 kPa的气动仪表: 2 2 max 8020 F p F （5-17） 第23页/共41页 （5-18） 当采用QDZ型仪表或DDZ-型仪表时，同样可得到式（5- 18）。这说明比值系数的折算方

7、法与仪表的结构型号无关，只 和测量的方法有关。 通过对流量与测量信号的不同关系及不同信号范围的仪表推导 比值系数的计算式，可以得出如下几点结论。 2 max2 max12 2 max2 2 max1 2 1 2 2 2 max1 2 1 2 max2 2 2 1 2 4416 4416 4 4 F F K F F F F F F F F I I K 第24页/共41页 max2max1 FFKK 线 2 max2max1 2 FFKK 非线 K 2K 线非线 K （4）线性测量与非线性测量（平方根关系）情况下， 间的关系 为 第25页/共41页 第26页/共41页 1相乘方案 如图5.10所示

8、，是采用相乘方案来实现单闭环比值控制 的方案。 图图5.10 相乘方案相乘方案 第27页/共41页 第28页/共41页 图图5.11 相除方案相除方案 第29页/共41页 第30页/共41页 K 第31页/共41页 第32页/共41页 第33页/共41页 第34页/共41页 第35页/共41页 图图5.12 自来水净化工艺流程图自来水净化工艺流程图 5在某生产过程中，需使参与反应的甲、乙两种物料流量保持一定 的比值，若已知正常操作时，甲流量7 m3/h，采用孔板测量并配 用差压变送器，其测量范围为010 m3/h；乙流量250 L/h，相应 的测量范围为0300 L/h，根据要求设计保持比值的控制系统。试 求在流量与测量信号分别成线性关系和非线性关系时，采用DDZ- 型仪表组成系统时的比值