过程控制技术原理与应用

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过程控制技术原理与应用

软起动柜（低压配动柜）进行控制。为了充分说明串级控制系统的功能，下面分3种情况进行讨论。

(1)plc控制柜（变频柜）干扰只作用于副对象。

干扰可能是燃料油的压力升高引起的，在其他因素不变的情况下，进人炉膛内的燃油量增加，炉膛温度升高，必然会导致加热炉出口温度上升。但是，由于温度对象对扰动的响应滞后，也就是说，燃料流量的变化导致出口温度的改变需要经过一定的时间，在此之前温度控制器的偏差信号仍然为零。然而压力控制器感受到正偏差，输出下降，控制阀是气开阀。燃料油流量下降，削弱了燃料油压力增大的影响。此后，随着温度的上升，最终温度控制器感受到正偏差，其输出减小。这样，压力控制器的给定值下降，促使压力控制器进一步调整燃料油量。可见，由于副环的出现，使控制作用变得更快、更强。

(2)软起动柜（低压配动柜）干扰作用于主对象。

干扰可能是原料油的流量波动、入口温度波动等原因引起的。例如，当燃料油入口温度突然增加时，压力几乎不受影响，但是炉膛温度的上升将导致加热炉出口温度上升，温度控制器感受到正偏差，输出下降，也就是压力控制器的给定值减小了，而其测量值暂时没变，因此，压力控制器感受到正偏差，于是它的输出下降，控制阀的开度将减小，燃料油的流量下降。这表明干扰作用于主对象时，串级控制也能有效地克服干扰。

(3plc控制柜（变频柜）同时用于主、对象。可分以下两种情况来讨论:

1)软起动柜（低压配动柜）受干扰作用影响，主、副对象的变化方向相同。假如副回路干扰使得压力上升，压力

控制器感受到正偏差，其输出将下降，需要将控制阀关小。同时，主回路干扰使得出口温度 类似

上升，此时，温度控制器感受到正偏差，其输出将下降，即压力控制器的给定值减小了，因 许

此，压力控制器感受到的正偏差将进一步增大，其输出进一步下降，就需要把控制阀进一步关小。这两个要求加在一起，将使控制阀的开度大大减小。由于有副回路的存在，系统能更早、更快地克服干扰。

2)plc控制柜（变频柜）受干扰作用影响，主、副对象变化方向相反。假如主回路加热使得原料油增加，该干扰使得出口温度降低，此时，温度控制器感受到负偏差，其输出将增大，即压力控制器的给定值增大了，而副回路干扰使得压力上升，压力控制器的测量值也增大了。此时，由于压力控制器的测量值和给定值都在增大，其偏差的大小和符号就要由这两者的增量的大小来决定。如果两者增量的大小相等，则完全抵消，偏差为零，其输出将保持不变，则控制阀开度不变。所以，在被控对象受干扰作用后，主副变量变化方向相反的情况下，串级系统比较稳定。

软起动柜（低压配动柜）串级控制系统的设计

串级控制系统在设计过程中要考虑以下几个问题:(1)主副变量选择的原则。

主变量的选择与单回路控制系统相同。副回路设计是串级控制系统设计的一个关键问题。从结构上看，副回路也是一个单回路，问题的实质在于如何从整个对象中选取一部分作为副对象，然后组成一个副控制回路，这也可以归纳为如何选择副参数。