过程装备控制技术及应用教案 第二章过程装备控制基础 第10页共15页 料油量(实现“细调”)以保持出口温度稳定 加热炉出口温度串细控制系统方框图 工艺流程:物料自顶部连续进行入槽中,经反应后从底部抻出。反应产生的热量由冷却夹套 中的冷却水带走。被控对象具有三个热容积:求套中的冷却水。槽壁和槽中的物料。 连续槽反应器的温度控制 反应器简单温度控制系统 简单控制系统由于热容积多,反应缓慢,无法满足工艺上对反应温度T的控制。 串级控级系统引起温度变化的扰动因素:在物料方面有它的流量放口温度和物料的化学组分 器:在冷却水落石出方面有它的入口温度以及调节阀前的压力 通用串级控制系统 串级控制系统由两套检测变送器、两个调节器、两个被控对象和一一个调节阀组成,其中两 个调节阀串联起来工作,前一个调节器的输出入作后一个调节器的给定值,后一个调节器 的输出才送往调节阀。 串级控制系统与简单控制系统的最著压别是它在结构上形成两个闭环。一个闭环在里面, 称为副环或副回环,在控制过程中起着“粗调”的作用。一个闭环在外面,称为主环或主回环 用来完成“细调”任务,以保证被控变量满足工艺要求。 串级控制系统中常用各同和术语: 主变量——称主变量,使它保持平衡是控制的主要目标。 副变量——称副变量,它是被控变量对象中引出的中间变量 主对象——主变量与副变量之间的通道特性 副控制器——接受副变量的偏差,其输出去操纵阀门。 主控制器——接受主变量的偏差,其输出去改变副控制器的设定值 副回路——处于串级控制系统内部的,由副变量检测变送器、副控制器、调节阀门、副对象 组成的回路 主回路——若将副回路看成一个以主控制器输出为输入,副变量为输出的等到效环 节,则串级系统转化为一个单回路,称这个单回路为主回路。 (2)串给控制系统的主要特点及其应用场合 能迅速克服进入副回路的干扰 能改善被控对象的特性,提高系统克服干扰的能力。 主回路对副对象具有棒性,提高了系统的控制精度。 凡是可利用上述特点之一来提高系统的控制品质的场合,都可以采用串给控制系统,特别 是在被子控对象的容量滞后大、干扰强、要求高的场合,采用串级控制可以获得明显的效果 2.3.2前馈控制系统 反馈控制系统优缺点 优点:针对干扰无特殊性要求 缺点:控制不及时和不稳定(加以理解) (1)前馈控制的基本原理 前馈控制又称扰动补偿,它是一种与反馈控制原理完全不同的控制方法。前馈控制的基本 概念是测量进入过程的干扰(包括外界干扰和设定值变化)并按其信号产生合适的控制作用过程装备控制技术及应用教案 第二章 过程装备控制基础 第 10 页 共 15 页 料油量（实现“细调”）以保持出口温度稳定。 加热炉出口温度串细控制系统方框图 工艺流程：物料自顶部连续进行入槽中，经反应后从底部抻出。反应产生的热量由冷却夹套 中的冷却水带走。被控对象具有三个热容积：求套中的冷却水。槽壁和槽中的物料。 连续槽反应器的温度控制。 反应器简单温度控制系统 简单控制系统由于热容积多，反应缓慢，无法满足工艺上对反应温度 T 的控制。 串级控级系统引起温度变化的扰动因素：在物料方面有它的流量放口温度和物料的化学组分 器；在冷却水落石出方面有它的入口温度以及调节阀前的压力。 通用串级控制系统 串级控制系统由两套检测变送器、两个调节器、两个被控对象和一一个调节阀组成，其中两 个调节阀串联起来 工作，前一个调节器的输出入作后一个调节器的给定值，后一个调节器 的输出才送往调节阀。 串级控制系统与简单控制系统的最著压别是它在结构上形成两个闭环。一个闭环在里面， 称为副环或副回环，在控制过程中起着“粗调”的作用。一个闭环在外面，称为主环或主回环， 用来完成“细调”任务，以保证被控变量满足工艺要求。 串级控制系统中常用各同和术语： 主变量—— 称主变量，使它保持平衡是控制的主要目标。 副变量—— 称副变量，它是被控变量对象中引出的中间变量。 主对象——主变量与副变量之间的通道特性。 副控制器——接受副变量的偏差，其输出去操纵阀门。 主控制器——接受主变量的偏差，其输出去改变副控制器的设定值。 副回路——处于串级控制系统内部的，由副变量检测变送器、副控制器、调节阀门、副对象 组成的回路。 主回路——若将副回路看成一个以主控制器输出 为输入， 副变量 为输出的等到效环 节，，则串级系统转化为一个单回路，称这个单回路为主回路。 （2）串给控制系统的主要特点及其应用场合 能迅速克服进入副回路的干扰 能改善被控对象的特性，提高系统克服干扰的能力。 主回路对副对象具有 棒性，提高了系统的控制精度。 凡是可利用上述特点之一来提高系统的控制品质的场合，都可以采用串给控制系统，特别 是在被子控对象的容量滞后大、干扰强、要求高的场合，采用串级控制可以获得明显的效果。 2.3.2 前馈控制系统 反馈控制系统优缺点 优点：针对干扰无特殊性要求 缺点：控制不及时和不稳定（加以理解） （1）前馈控制的基本原理 前馈控制又称扰动补偿，它是一种与反馈控制原理完全不同的控制方法。前馈控制的基本 概念是测量进入过程的干扰（包括外界干扰和设定值变化）并按其信号产生合适的控制作用