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常規(guī)控制regular control

時(shí)間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
用常規(guī)裝置（由調(diào)節(jié)器、測量元件和執(zhí)行器等儀器儀表組成）根據(jù)一般規(guī)律所進(jìn)行的一種自動控制系統(tǒng)。最簡單的常規(guī)控制只用一只儀表即可達(dá)到目的，復(fù)雜的需要多只以至幾十只儀表才能奏效。有的文獻(xiàn)也稱常規(guī)控制為模擬控制，這是與數(shù)字控制相對而得名的。前者對變量的測量顯示及其信號的傳輸都是按連續(xù)的模擬量進(jìn)行的，而后者則是按斷續(xù)的數(shù)字量進(jìn)行的。從控制系統(tǒng)的組成看，最簡單的自立式控制，諸如壓力容器自動放氣的自動裝置，杠桿或鐘罩式液位和流量的調(diào)節(jié)裝置都屬此類。這類裝置雖然簡單，若運(yùn)用得當(dāng)，效果良好。
　　簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng) 　一般是由一個(gè)測量元件、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器組成的控制系統(tǒng)，生產(chǎn)過程中的控制大多數(shù)屬于這一類。它可以是使變量保持在常數(shù)的定值調(diào)節(jié)，也可以是使變量跟蹤變化的隨動調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器可以具有三種不同的調(diào)節(jié)作用：①比例作用，改變比例放大倍數(shù)（或其倒數(shù)稱為比例度）可以增減調(diào)節(jié)能力的大小。②積分作用，改變積分時(shí)間可以增減調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能消除比例調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的余差。③微分作用，可以得到更好的效果，克服滯后對系統(tǒng)的影響，提高調(diào)節(jié)質(zhì)量。綜合考慮調(diào)整這三種作用，可以滿足一般的控制要求，適應(yīng)性很廣，對各種工藝參數(shù)的控制都可采用。
　　復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng) 　在質(zhì)量要求較高和某些特殊需要情況下，簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)不滿足要求時(shí)，需改進(jìn)設(shè)計(jì)，選取、補(bǔ)充某些儀表，使系統(tǒng)不同程度地復(fù)雜化。常用的幾種是：
　　串級調(diào)節(jié) 　在簡單調(diào)節(jié)回路中，選取干擾影響特別明顯的一個(gè)中間變量，附加一個(gè)調(diào)節(jié)器，組成內(nèi)調(diào)節(jié)回路（或副調(diào)節(jié)回路），用來初步克服干擾的影響，同時(shí)用原回路（稱主回路）中的調(diào)節(jié)器（主調(diào)節(jié)器）的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定值，使副調(diào)節(jié)器跟隨此值達(dá)到進(jìn)一步的精細(xì)調(diào)節(jié)。這是用一個(gè)內(nèi)回路對主要干擾影響進(jìn)行初調(diào)的控制系統(tǒng)。例如：一個(gè)用蒸汽加熱控制對象的溫度調(diào)節(jié)，往往由于各用汽設(shè)備負(fù)荷變化而使蒸汽流量波動極大，影響溫度的正常調(diào)節(jié)。為了克服這個(gè)問題，可以取加熱蒸汽的壓力作為中間變量，組成一個(gè)內(nèi)回路，然后以被調(diào)節(jié)溫度的信號與規(guī)定溫度值之差送至主調(diào)節(jié)器，最后將主調(diào)節(jié)器的輸出作為壓力調(diào)節(jié)器的給定值。串級調(diào)節(jié)的質(zhì)量往往比簡單調(diào)節(jié)更好，但使用不當(dāng)則將適得其反。
　　前饋調(diào)節(jié) 　干擾較大且可測時(shí)，可在干擾出現(xiàn)時(shí)，測取其信號，經(jīng)前饋調(diào)節(jié)器修正后，送作反饋調(diào)節(jié)器的給定值，使其在調(diào)節(jié)過程中，能夠在干擾影響被調(diào)節(jié)量之前，先行采取克服的措施。因此，前饋調(diào)節(jié)也稱超前調(diào)節(jié)。例如：精餾塔(見精餾設(shè)備)進(jìn)料量的改變對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，但因滯后大，若等影響到產(chǎn)品質(zhì)量后，再反饋至調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，則調(diào)節(jié)措施很不及時(shí)，調(diào)節(jié)效果差。如果采用前饋調(diào)節(jié)，就可以有效地克服精餾塔進(jìn)料量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。前饋調(diào)節(jié)器中的靜態(tài)修正部分，是按物料或能量平衡，把干擾量換算至所需的調(diào)節(jié)量。動態(tài)修正部分則是按所需調(diào)節(jié)措施的緩急而定。
　　均勻調(diào)節(jié) 　生產(chǎn)中常有前一設(shè)備的產(chǎn)品直接用作后續(xù)設(shè)備的進(jìn)料，此物質(zhì)的流量必須同時(shí)滿足前后兩個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)要求。前者希望生產(chǎn)多少，流出多少;后者則要求進(jìn)料平穩(wěn)。兩個(gè)要求是矛盾的。均勻調(diào)節(jié)是解決這一矛盾的措施，調(diào)節(jié)結(jié)果使流量盡量不變，或緩慢變化，只有在危及各設(shè)備的安全生產(chǎn)時(shí)，才采取極端的措施。調(diào)節(jié)系統(tǒng)多為串級形式，而調(diào)節(jié)器多為寬比例（放大倍數(shù)較小）的比例調(diào)節(jié)器。
　　分程調(diào)節(jié) 　在需用不同的手段分階段地控制一個(gè)參數(shù)時(shí)，采用這種調(diào)節(jié)。例如:一個(gè)反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)，在正常溫度范圍內(nèi)用水冷卻即可，但溫度達(dá)高限后需用冷凍水冷卻，低于低限時(shí)，需用蒸汽加熱，方能保持正常反應(yīng)。滿足這種需要的調(diào)節(jié)稱分程調(diào)節(jié)。它由一個(gè)測量元件、調(diào)節(jié)器及三個(gè)調(diào)節(jié)閥組成系統(tǒng)，由三個(gè)調(diào)節(jié)閥分別控制冷水、冷凍水和蒸汽的流量。冷水閥通常調(diào)整到當(dāng)溫度在低限時(shí)全關(guān)，高限時(shí)全開；冷凍水閥在溫度高限時(shí)全關(guān)，溫度超過高限時(shí)開啟；蒸汽閥在溫度低限時(shí)全關(guān)，再低時(shí)開啟。為了避免冷水及冷凍水閥在超高限時(shí)同時(shí)開啟，還要增加一個(gè)冷水閥超高限自動關(guān)閉的裝置。這樣，就可以進(jìn)行分程調(diào)節(jié)。分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量類似簡單調(diào)節(jié)，若需提高，宜采用串級調(diào)節(jié)、前饋調(diào)節(jié)等改進(jìn)措施。
　　取代調(diào)節(jié) 　也稱超馳調(diào)節(jié)或選擇性調(diào)節(jié)。這是對生產(chǎn)進(jìn)行軟保護(hù)的一種設(shè)計(jì)。例如：一個(gè)用液氨蒸發(fā)進(jìn)行冷卻的換熱器，正常控制是按被冷卻物料出口溫度的高低來調(diào)節(jié)進(jìn)入換熱器的液氨。這可由一個(gè)簡單的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來執(zhí)行。但是，當(dāng)負(fù)荷出現(xiàn)特大上升，在液氨增加到全部淹沒換熱面積的最高液位后，仍未能冷卻到額定溫度時(shí)，調(diào)節(jié)器勢必指令進(jìn)一步加大液氨供應(yīng)量，這一增加根本不能加大冷卻作用，反而會使氣化的氨嚴(yán)重帶液，以致在其重新壓縮液化過程中，由于帶液而造成壓縮機(jī)損壞的重大事故，只好被迫停車。正確的調(diào)節(jié)措施應(yīng)采用一個(gè)與正常調(diào)節(jié)器并列的取代調(diào)節(jié)器，其測量信號是換熱器中液氨的液位。兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出同時(shí)接入低值選擇器，用選中的輸出去指揮液氨的調(diào)節(jié)閥。若調(diào)節(jié)閥是氣開式，取代調(diào)節(jié)器的輸出可調(diào)整到比正常輸出高得多的信號，達(dá)到最高液位時(shí)就突然地改變到很低的輸出，這時(shí)選擇器將代替正常調(diào)節(jié)器的輸出送至液氨調(diào)節(jié)閥使其關(guān)閉。在液位脫離險(xiǎn)區(qū)恢復(fù)正常時(shí)，取代調(diào)節(jié)器又有很高的輸出，經(jīng)選擇器又將調(diào)節(jié)任務(wù)歸還給正常調(diào)節(jié)器。  
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