化工仪表及自动化第8章.ppt

《化工仪表及自动化第8章》主要探讨了多种复杂控制系统，包括串级控制系统、均匀控制系统、比值控制系统、前馈控制系统、分程控制系统等，这些系统在化工生产中扮演着至关重要的角色，以应对各种复杂的工况和控制需求。 串级控制系统是一种高级的控制策略，尤其适用于存在显著滞后和强烈干扰的场合。例如，管式加热炉出口温度的控制，当燃料压力或热值波动时，传统的单一控制器难以快速响应，可能导致原料油出口温度的大幅波动。串级控制系统通过设置两个控制器，一个主控制器（T1C）关注原料油出口温度，另一个副控制器（T2C）监控炉膛温度。主控制器的输出作为副控制器的设定值，两者协同工作，能够有效缩短响应时间，提高控制精度，减少对炉管的损害，确保精馏过程的稳定性。 均匀控制系统旨在保持系统中多个相关变量的相对比例，以维持工艺过程的均匀性。这种系统常见于需要平衡多个操作参数的场合，如多组分混合物的连续分离。通过调整控制器的设定值，可以避免某一种成分的浓度出现过大波动，从而保持产品质量的一致性。 比值控制系统则用于控制两个或更多变量之间的比例关系，如流量、压力等。它可以确保输入和输出之间始终保持预定的比值，即使在干扰存在时也能维持稳定。 前馈控制系统是一种预测性控制，它根据预知的扰动提前调整控制器的输出，以抵消预期的系统影响。前馈控制可以是开环的，主要针对不可逆的或快速变化的扰动，例如原料特性变化或机械振动。它通常与反馈控制结合使用，以提供更全面的控制策略。 分程控制系统则涉及对同一被控变量进行多点或多设备的控制，适用于控制范围广泛或需要分区操作的场合。通过分段设置控制器和执行器，可以更灵活地调整控制策略，适应不同的工艺条件。 选择性控制系统是另一种高级控制策略，它允许在多个相互竞争的扰动中优先处理关键的扰动，防止积分饱和，确保关键变量的稳定。 三冲量控制系统结合了多个输入信号（如蒸汽、水和蒸汽流量），以优化蒸汽发生器的操作，防止水位波动。 这些控制系统的设计和应用都是为了提升化工生产过程的效率、安全性和产品质量。通过理解并巧妙运用这些控制策略，可以更好地应对化工生产中的各种挑战。