第4章简单控制系统过程控制系统及工程第三章比值控制系统第4章简单控制系统比值控制系统比值控制系统3.1概述3.2比值控制系统的类型3.3比值系数的计算3.4比值控制方案的实施3.5比值控制系统的投运与整定3.6比值控制系统的其他问题第第33章章第4章简单控制系统3.1概述工业过程中，经常需要控制两种或两种以上的物料保持一定的比例关系，如：1.造纸过程中，纸浆和水要成一定的比例关系2.石化重油气化，重油和氧气量要成一定的比例关系3.锅炉燃烧，煤气和空气成一定的比例关系，等等比值控制系统：实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统流量比值较多，流量比值控制系统第4章简单控制系统主物料主物料//主流量：主流量：可测或可控，处于比值控制中的主导地位F1从物料从物料//从流量：从流量：可控，一般供应有余，按主物料进行配比F2比值控制系统，要求副流量F2与主流量F1成一定的比值关系，K为流量比值21FKF3.1概述第4章简单控制系统比值控制系统比值控制系统3.1概述3.2比值控制系统的类型3.3比值系数的计算3.4比值控制方案的实施3.5比值控制系统的投运与整定3.6比值控制系统的其他问题第3章教学进程教学进程第4章简单控制系统3.2比值控制系统的类型•按结构分类：开环和闭环比值控制系统•按实施方案分类：相乘和相除方案•按比值分类：定比值和变比值控制方案•按控制原理：属于前馈控制系统第4章简单控制系统3.23.2比值控制系统的类型比值控制系统的类型3.2.13.2.1开环比值控制系统开环比值控制系统(a)原理图FCF1F2第4章简单控制系统(b)方块图3.2.1开环比值控制系统控制器控制阀对象F2测量变送F1本质：整个控制系统处于开环状态，F2流量根据F1流量，按比例系数开闭阀门场合：这种方案应用较少优点：简单，仪表少缺点：系统开环，F2波动时比值难以保证第4章简单控制系统3.2.2单闭环比值控制系统在开环比值控制系统的基础上，增加了一个副流量的闭环控制系统KF1F2FC第4章简单控制系统从方块图上看，与串级控制系统的结构相似，只是主参数没有闭环，F2不影响F1主流量变化，改变副流量控制器给定值—〉随动控制。副流量系统闭环，稳定副流量—〉定值控制。3.2.2单闭环比值控制系统控制器控制阀对象F2测量变送F1K测量变送第4章简单控制系统3.2.2单闭环比值控制系统优点：1）能克服F2的波动2）结构简单，特别是在主流量参数工艺不能控制的场合实施。3）控制品质提高较多缺点：1）F1不固定2）F1+F2总量不定3）动态比值较差场合：应用较广泛，几种物料直接进反应器受到限制丁烯洗涤塔进料与洗涤水的比值控制系统例子：KFC洗涤水丁烯第4章简单控制系统3.2.3双闭环比值控制系统在单闭环比值控制系统的基础上，增加了主流量控制回路F1CF1F2F2CK第4章简单控制系统3.2.3双闭环比值控制系统Gc1Gv1Gp1F1F2KGm1GC2Gv2Gp2Gm2第4章简单控制系统3.2.3双闭环比值控制系统●由于主流量控制回路的存在，实现了主流量定值控制，克服了对主流量的干扰的影响(例如：主动量供应不足或有较大扰动)●另一个优点是，提升主负荷比较容易，缓慢改变主控制器的给定值。●缺点：使用的仪表较多，另外，若主副回路工作频率相近时，容易产生共振F1CF2CK二氧化碳氧气反应器混合例子：第4章简单控制系统3.2.4其他类型的比值控制系统（1）变比值控制系统定比值控制方案只能克服流量干扰的影响，当其它参数存在对比值系数的扰动时，必须时时修正比值系数--------变比值控制XCF1F2FfC÷第4章简单控制系统3.2.4其他类型的比值控制系统这实际上是一个以某种指标X为主参数，两物料比值为副参数的串级控制系统——串级比值控制系统、自整配比控制系统XCF1F2FfC÷主控制器比值控制器控制阀流量对象主对象测量变送测量变送测量变送除法器F1XF2第4章简单控制系统氧化炉例子：3.2.4其他类型的比值控制系统TCFfC÷空气氧化炉预热氨气混合硝酸生产中氧化炉的炉温与氨气/空气比值的串级控制方案第4章简单控制系统影响氧化炉温度的干扰：•当氨气在混合器中含量增加1%时，氧化炉温度将上升64.9度，成分变化是在比值不变的情况下改变混合器内氨含量的直接干扰。•进入氧化炉的氨气、空气的初始温度的变化，意味着物料带入的...
