常见的两种简单控制系统: 液位控制系统 温度控制系统 冷流体 换热器 干扰 被控变量 (液位或温度 设定值偏差「控制器 执行器 被控对象 (LC或TOH+(控制阀) (液位储槽或换热器 测量、变送环节 (LT或TT) ←广义对象 简单控制系统方块图
控制器 (LC或TC) 执行器 （控制阀） 被控对象 （液位储槽或换热器 ） 测量、变送环节 （LT或TT） 被控变量 （液位或温度） 干扰 设定值 偏差 ＋ － 广义对象 简单控制系统方块图 载 热 体 冷流体 换热器 液位控制系统 温度控制系统 常见的两种简单控制系统：
第二节被控变量的选择 概述 选择被控变量 选择被控变量 选择操纵变量 明确 使生产过程自动按照预定的目标进行,并使 控制目的工艺参数保持在预先规定的数值上(或按预 定规律变化) 处理测量信号 分析 “关键”变量:对产品的产量、质量以及生 生产工艺产过程的安全具有决定作用的变量 选择调节阀 两种控制类型:直接指标控制和间接指标控制 选择控制规律 确定 当质量指标信号缺少检测手段、信号微弱、滞 被控变量后很大时,可选取与直接质量指标有单值对应 关系而反应又快的变量做为间接控制指标 系统投运 参数整定
第二节 被控变量的选择 明确 控制目的 使生产过程自动按照预定的目标进行，并使 工艺参数保持在预先规定的数值上（或按预 定规律变化） 分析 生产工艺 “关键”变量：对产品的产量、质量以及生 产过程的安全具有决定作用的变量 确定 被控变量 两种控制类型：直接指标控制和间接指标控制 当质量指标信号缺少检测手段、信号微弱、滞 后很大时，可选取与直接质量指标有单值对应 关系而反应又快的变量做为间接控制指标。 选择被控变量 选择被控变量 选择操纵变量 处理测量信号 选择调节阀 选择控制规律 系统投运 参数整定 概述
精馏塔系统的被控变量选择泽 冷却水 进料 回流F塔顶产品 苯一二甲苯的Tx图 Ox, XA T 0.125 P MPa 0.075 蒸汽 塔底产品 苯一二甲苯的P-x图 精馏过程示意图 塔顶易挥发组分纯度X、塔顶温度T、塔顶压力P三者 之间的关系为:X=f(TD,P),两个独立变量
精馏过程示意图 冷却水 TD p 进料 Q入，X入，T入 回流F 塔底产品 塔顶产品 QZ 蒸汽 TH 苯－二甲苯的T-x图 TD ℃ XD% 苯－二甲苯的P-x图 P MPa XD% 塔顶易挥发组分纯度XD、塔顶温度TD、塔顶压力P三者 之间的关系为： XD= f (TD，P)，两个独立变量。 精馏塔系统的被控变量选择
被控变量选择的一般原则 ◇要有代表性。被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反 映工艺操作状态,一般都是工艺过程中比较重要的变量。 ◇应该独立可控。简单控制系统的被控变量应避免和其他控制 系统的被控变量有关联(耦合)关系。 ◇滞后要小。采用直接指标作为被控变量最直接也最有效。当 无法获得直接指标信号,或其测量和变送环节滞后很大时,可 选择与直接指标有单值对应关系的间接指标作为被控变量。 ◇灵敏度要高。被控变量应能被测量出来,并具有足够大的灵 敏度。 ◇成本要低。选择被控变量时,必须考虑工艺的合理性和国内 仪表产品现状
要有代表性。被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反 映工艺操作状态，一般都是工艺过程中比较重要的变量。 应该独立可控。简单控制系统的被控变量应避免和其他控制 系统的被控变量有关联（耦合)关系。 滞后要小。采用直接指标作为被控变量最直接也最有效。当 无法获得直接指标信号，或其测量和变送环节滞后很大时，可 选择与直接指标有单值对应关系的间接指标作为被控变量。 灵敏度要高。被控变量应能被测量出来，并具有足够大的灵 敏度。 成本要低。选择被控变量时，必须考虑工艺的合理性和国内 仪表产品现状。 被控变量选择的一般原则
第三节操纵变量的选择 概述 选择被控变量 操纵变量与千扰变量 选择操纵变量 0 X 处理测量信号 被控变量D F 选择调节阀 影响塔顶温度的各种输入示意图 选择控制规律 原则上,在诸多影响被控变量的输入中选择一个对被控 变量影响显著而且可控性良好的输入作为控制变量后, 系统投运 其它所有未被选中的输入则成了为系统的干扰变量 参数整定
操纵变量与干扰变量 第三节 操纵变量的选择 Q入 T入 X入 QZ F TH 被控变量TD 影响塔顶温度的各种输入示意图 被 控 对 象 原则上，在诸多影响被控变量的输入中选择一个对被控 变量影响显著而且可控性良好的输入作为控制变量后， 其它所有未被选中的输入则成了为系统的干扰变量。 选择被控变量 选择操纵变量 处理测量信号 选择调节阀 选择控制规律 系统投运 参数整定 概述