1、分程控制与阀位控制分程控制与阀位控制于玲浙江大学控制学院2016/04/18本讲主要内容本讲主要内容n分程控制的特点；n分程区间的确定方法；n阀位控制的概念与设计方法。间歇聚合反应器的控制问题间歇聚合反应器的控制问题控制要求控制要求：反应开始时需用蒸汽加热以达到反应所需的温度；正常反应后，因放出大量反应热，需要用冷水进行冷却，防止温度超高。分程控制的基本设计思想 在分程控制系统中，仅有一个被控变量CV，但通常有两个操作变量MVs。n分程控制的基本设计思想是，将两个MVs（或两个控制阀）合并成一个MV，再按单回路方式进行控制；n“分程”是指将控制器输出信号按范围划分成几段，其中每一段只调节一个控
2、制阀的开度（另一控制阀的开度保持不变）。间歇放热反应器分程控制线性控制阀的特性正常情况下，当电气转换器输出p全范围变化（0.02 0.10 MPa）时，控制阀从全关至全开或从全开至全关。分程控制的信号变换如当输出p从0.02 变化至 0.06 MPa时，A阀可全范围变化（此时B阀开度不变）；当输出p从0.06 变化至 0.10 MPa时，B阀全范围变化（A阀开度不变）通过阀门定位器改变控制阀所需的控制信号范围。控制阀的分程组合 间歇放热反应器间歇放热反应器温度分程控制系统分析设计温度分程控制系统分析设计问题：（1）选择控制阀的气开气关属性；（2）温度控制器的正反作用；（3）如何协调两控制阀的动
3、作。调节阀的分程动作关系调节阀的分程动作关系工作过程：工作过程：（1）当温度变低时，调节阀的气动信号增大。若冷水阀还未全关，则先逐步关冷水阀；否则，再开大蒸汽阀；（2）当温度变高时，调节阀的气动信号减少。若蒸汽阀还未全关，则先逐步关蒸汽阀；否则，再开大冷水阀；分程控制系统的非线性分程控制系统的非线性问题：mmABTTff分程控制系统非线性的补偿分程控制系统非线性的补偿mmABABTTfffufu补偿原理：分程控制非线性补偿方法分程控制非线性补偿方法mmABABTTfffufu补偿原理：“A”“B”100阀开度(%)00.020.040.10调节阀气动信号（MPa）0.06若:3mmABTTff
4、3ABffuu 课堂练习：贮罐气封系统课堂练习：贮罐气封系统如何避免两调节阀的频如何避免两调节阀的频繁开闭以减少繁开闭以减少N2用量用量?VB排空N2气源N2PT 41PC 41气关阀气开阀uPspPmVA贮罐气封分程动作过程贮罐气封分程动作过程气关阀气开阀“B”“A”100阀开度(%)00.020.0580.10调节阀气动信号（MPa）0.0621、控制阀引入不灵敏区。2、同时，控制器引入调节死区如何避免两调节阀的频繁开闭以减少N2用量?加热炉出口温度控制问题问题：采用燃料进料阀VB进行控制较慢；采用旁路阀VA控制，通道滞后小，但不节能。怎么办？阀位控制系统1、假设VA为气关阀，VB为气开阀，确定控制器的正反作用？2、系统如何工作？3、该方案与分程控制、串级控制有何不同？对主参数的控制具有良好的动态品质。通过设定Vsp可实现节能。
