工業(yè)儀表及自動化控制模塊二化工自動化控制項目六簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計

3.控制器控制規(guī)律的選擇

控制器控制規(guī)律的確定測量元件及變送器作用方向一般是“正”的。執(zhí)行器作用方向取決于是氣開閥還是氣關(guān)閥。被控對象作用方向隨具體對象的不同而各不相同?？刂破鳟斀o定值不變，被控變量測量值增加時，控制器的輸出也增加，或測量值不變，給定值減小時，控制器的輸出增加稱為“正作用”方向。反之稱為“反作用”方向。在一個安裝好的控制系統(tǒng)中，對象的作用方向由工藝機理可以確定，執(zhí)行器的作用方向由工藝安全條件可以選定，而控制器的作用方向要根據(jù)對象及執(zhí)行器的作用方向來確定，以使整個控制系統(tǒng)構(gòu)成負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。結(jié)論舉例一個簡單的加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)。

對象加熱爐

操作變量燃料氣流量被控變量被加熱的原料油出口溫度圖加熱爐出口溫度控制簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計

舉例一個簡單的加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)。

對象加熱爐

操作變量燃料氣流量被控變量被加熱的原料油出口溫度圖加熱爐出口溫度控制簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計

如果從工藝安全條件出發(fā)選定執(zhí)行器是氣開閥（停氣時關(guān)閉），以免當氣源突然斷氣時，控制閥大開而燒壞爐子。那么這時執(zhí)行器便是“正”作用方向。當操縱變量燃料氣流量增加時，被控變量是增加的，故對象是“正”作用方向。為了保證由對象、執(zhí)行器與控制器所組成的系統(tǒng)是負反饋的，控制器就應(yīng)該選為“反”作用一個簡單的液位控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計

舉例圖液位控制一個簡單的液位控制系統(tǒng)

執(zhí)行器是“正”方向。對象是“反”方向?？刂破鳛椤罢狈较颉：唵慰刂葡到y(tǒng)的設(shè)計

舉例簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計

舉例請指出：（1）指出該系統(tǒng)中的被控對象、被控變量、操縱變量各是什么？（2）該系統(tǒng)可能的干擾有哪些？（3）該系統(tǒng)的控制通道是指什么？（4）畫出該系統(tǒng)的方塊圖；（5）如果被加熱物料過熱易分解時，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式和控制器的正、反作用。一蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計

舉例請指出：（1）指出該系統(tǒng)中的被控對象、被控變量、操縱變量各是什么？（2）該系統(tǒng)可能的干擾有哪些？（3）該系統(tǒng)的控制通道是指什么？（4）畫出該系統(tǒng)的方塊圖；（5）如果被加熱物料過熱易分解時，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式和控制器的正、反作用。（1）該系統(tǒng)的被控對象是蒸汽加熱器；被控變量是被加熱物料的出口溫度；操縱變量是加熱蒸汽的流量。（2）該系統(tǒng)可能的干擾有加熱蒸汽壓力后，冷物料的流量和溫度，加熱器內(nèi)的傳熱狀總況（例如結(jié)垢大狀況），環(huán)境溫度變化等。（3）該系統(tǒng)的控制通道是指，由加熱蒸汽流量變化到熱物料的溫度變化的通道。（5）由于被加熱物料過熱易分解，為避免過熱，當控制閥氣源中斷時，應(yīng)使閥處于關(guān)閉狀態(tài)，即應(yīng)選用氣開閥。由于加熱蒸汽流量增加時，被加熱物料出口溫度是增加的，故該系統(tǒng)中的對象是屬于“+”作用方向的，閥是氣開型的，也屬于“+”作用方向，為便系統(tǒng)具有負反饋作用，控制器應(yīng)選用“—”作用的，即反作用方向的。

一蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)鍋爐的壓力和液位控制系統(tǒng)的示意圖,試確定系統(tǒng)中控制閥的氣開、氣關(guān)型式及控制器的正反作用。鍋爐控制鍋爐的壓力和液位控制系統(tǒng)的示意圖,試確定系統(tǒng)中控制閥的氣開、氣關(guān)型式及控制器的正反作用。鍋爐控制解：在液位控制系統(tǒng)中,如果從安全角度出發(fā),主要是要保證鍋爐水位不能太低,則控制閥應(yīng)選擇氣關(guān)型,以便當氣源中斷時,能保證繼續(xù)供水,防止鍋爐燒壞。如果要保證蒸汽的質(zhì)量,汽中不能帶液,那么就要選擇氣開閥,以便氣源中斷時,不再供水,以免水位太高。

本題我們假定是屬于前者的情況，控制閥應(yīng)選擇氣關(guān)型，為“-”方向；當供水流量增加時，液位是升高的，故對象為“+”方向；測量變送器一般都是“+”方向，故在這種情況下，液位控制器LC應(yīng)為正作用方向。在蒸汽壓力控制系統(tǒng)中，為了保證氣源中斷時，能停止燃料供給，以防止燒壞鍋爐，故控制閥應(yīng)選擇氣開型，為“+”方