比值控制是用來實(shí)現(xiàn)兩個或兩個以上物料參數(shù)按一定比例關(guān)系進(jìn)行控制,以達(dá)到某種控制目標(biāo)的控制系統(tǒng)。在需要保持比例關(guān)系的兩個物料中一定有一個處于主導(dǎo)地位,稱之為主物料,其流量稱為主流量;另一個參數(shù)按照主物料參數(shù)進(jìn)行配比,隨主物料而變化,稱之為副物料,其流量稱為副流量。比值控制系統(tǒng)是以功能來命名的。昌暉儀表在本文對開環(huán)比值控制系統(tǒng)、單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、可變比值控制系統(tǒng)做深入介紹。比值控制系統(tǒng)有相乘、相除兩類實(shí)施方案;一般情況下,宜采用相乘方案。
雙閉環(huán)比值構(gòu)成(相乘方案)如下圖所示。
比值控制系統(tǒng)特點(diǎn)
1、開環(huán)比值控制系統(tǒng)
開環(huán)比值控制系統(tǒng)對副流量無抗干擾能力;該方案僅適用于副流量的管線壓力比較穩(wěn)定,對比值精度要求不高的場合。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、投資少。
2、單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)
單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)副流量跟隨主流量的變化,且可以克服副流量本身擾動對比值的影響,主、副流量的比值較為精確。該方案結(jié)構(gòu)較簡單,儀表投資較少,被大量應(yīng)用于生產(chǎn)過程控制。缺點(diǎn):單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)雖能保持兩種物料量的比值一定,但主流量不受控制,當(dāng)主流量變化時(shí),總物料量會跟隨變化,故在總物料量要求控制的場合,單閉環(huán)比值系統(tǒng)就不能滿足要求。
3、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)
雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)在單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)主流量控制回路,能夠克服主流量干擾的影響,能夠?qū)崿F(xiàn)精確地流量比值關(guān)系。優(yōu)點(diǎn):升降負(fù)荷比較方便,當(dāng)緩慢改變主流量控制器的給定值就可升降主流量,副流量會主動跟蹤主流量的變化,并保持比值不變。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,使用儀表較多,投資較高,投運(yùn)及維護(hù)較煩瑣。
4、可變比值控制系統(tǒng)
可變比值控制系統(tǒng)的比值是變化的,是以比值控制系統(tǒng)作為副回路的串級控制系統(tǒng)。特點(diǎn)是比值系統(tǒng)中所需控制的兩種物料的比值隨第三個參數(shù)變量的需求而發(fā)生變化;一般為控制器的輸出;具有較強(qiáng)克服副流量回路干擾能力。
比值控制系統(tǒng)適用性
①開環(huán)比值控制系統(tǒng):該方案無法控制副流量的波動,比值精度低,已很少在生產(chǎn)過程中使用。
②單閉環(huán)比值控制系統(tǒng):適用于主流量在工藝上不允許或不可進(jìn)行控制的場合;不適合負(fù)荷變化幅度較大、干擾較大的場合。
③雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng):適用于主流量干擾頻繁、工藝上不允許負(fù)荷有較大波動或工藝上經(jīng)常需要升降負(fù)荷的場合。
④可變比值控制系統(tǒng):適用于生產(chǎn)過程中需要由另一個控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)比值或當(dāng)采用成分、質(zhì)量偏差作為控制指標(biāo)需調(diào)節(jié)比值的場合。
比值控制系統(tǒng)應(yīng)用注意
①主流量、副流量的選擇:將主要物料的流量作為主流量;副流量必須可測且可控;從工藝過程的安全要求來考慮。
②開方運(yùn)算的應(yīng)用:在采用差壓儀表測量流量時(shí),當(dāng)被控的比值要求不高且負(fù)荷變化不大的場合,可不采用開方運(yùn)算。
③溫度壓力補(bǔ)償:當(dāng)采用差壓式流量計(jì)測量氣體流量時(shí),對溫度和壓力較高、變化較大、比值控制精度要求高的場合,應(yīng)對氣體流量進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。
④主副流量的邏輯提降負(fù)荷:在比值控制系統(tǒng)中,副流量的變化始終是落后于主流量。在需要生產(chǎn)負(fù)荷經(jīng)常提降時(shí),且要求在提降過程中主副流量的比值要保持在一定值或有次序要求,應(yīng)設(shè)置相關(guān)邏輯提降運(yùn)算單元。
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