複雜控制系統

複雜控制系統就是在單迴路控制系統的基礎上,再增加計算環節,控制環節或者其他環節的控制系統。

基本介紹

  • 中文名:複雜控制系統
  • 作用:提高控制品質 擴大自動化套用
定義,簡介,分類,串級控制系統,比值控制系統,均勻控制系統,前饋控制系統,分程控制系統,

定義

在單迴路控制系統的基礎上,再增加計算環節,控制環節或者其他環節的控制系統稱為複雜控制系統

簡介

隨著生產的發展、工藝的革新必然導致對操作條件的要求更加嚴格,變數間的相關關係更加複雜,為適應生產發展的需要,產生了複雜控制系統。在特定條件下,採用複雜控制系統對提高控制品質,擴大自動化套用範圍起著關鍵性作用。做粗略估計,通常複雜控制系統約占全部控制系統的10%,但是,對生產過程的貢獻則達80%

分類

常用的複雜控制系統有串級控制系統、比值控制系統、均勻控制系統、分程控制系統、選擇控制系統、前饋控制系統等等。

串級控制系統

採用不只一個控制器,而且控制器間相互串接,一個控制器的輸出作為另一個控制器的設定值的系統,稱為串級控制系統。其特點是由於副迴路作用,對於進入副迴路的干擾具有較強的干擾能力,改善了對象特性,提高了工作頻率。

比值控制系統

凡是用來實現兩個或者兩個以上的物料按照一定比例關係關聯控制,以達到某種控制目的的控制系統,稱為比值控制系統。其分為單閉環比值控制系統、雙閉環比值控制系統和變比值控制系統。

均勻控制系統

用來解決前後被控量供求矛盾,保證它們的變化不會反應過於劇烈的一種控制方案。

前饋控制系統

根據擾動或者設定值的變化按補償原理而工作的控制系統,其特點是當擾動產生以後,被控量還未變化以前,根據擾動作用的大小進行控制,以補償擾動作用對被控變數的影響。

分程控制系統


一般而言,通過對一隻調節閥的操作便能夠實現對一台調節器的輸出工作,如果通過一隻調節器對兩個或者是兩個以上的調節閥進行控制,並且是通過對信號的分析根據不同的需求去對不同的閥門進行操作,這種控制方式就是分程控制。分程控制經常套用於DCS系統中,在化工行業獲得了較為廣泛的套用。在分程控制的作用下,將一個調節器的信號進行分段處理,信號被分為若干段以後,每段信號對應一個執行器進行控制工作,通過執行器的分段連續共同完成一個較為複雜的任務。例如在化工生產中,受到原料的物理或者是化學屬性的影響,需要對其進行嚴密的控制,這就藉助於分程控制。例如對於氮氣而言,需要利用密封的方式對其進行儲存,且氮氣的壓力需要維持在一定的範圍內。在化工生產中,一些材料是通過利用氮氣的壓力作為動力進行傳送的,在對氮氣壓力的維持下,實現了原料傳送的穩定性。

在分程控制的套用中,需要做好兩個方面的工作,第一要確保氮氣的足夠供應,即在罐內的壓力過低時,需要及時的對罐內補充氮氣,第二在罐內壓力過高時,需要及時的降壓,進而實現罐內壓力的均衡發展,這就需要藉助分程控制來實現對氮氣的及時補充和排放。分程控制具有明顯的優越性,主要表現在可以實現對調節閥的調節範圍的擴大,及時的對調節閥的工作進行調整,滿足各種生產和工作的需求,同時還能夠滿足工藝操作的特殊要求。例如在間歇性的化學反應中,在反應物進入設備開始生產時,為了達到材料反應的溫度,在剛開始時就進行加溫,但是溫度達到一定的要求後,在化學反應的推動下,還會產生大量的熱量,如果不進行熱量轉移,就會加速反應,導致爆炸的威脅,這就需要解決預熱問題,而分程控制正好解決了這一問題。利用調節器設定溫度的定值,可以確保反應在一定的溫度范範圍內進行,避免了溫度過高引起的反應劇烈問題,消除了化工生產中的安全隱患。

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