過程控制實訓設備的價格 過程控制的要求及系統(tǒng)應用
一．過程控制的要求
過程控制涉及工業(yè)生產(chǎn)的各個領域，不同的工藝過程控制有不同的要求。但總的歸納起來有三個方面的要求：安全性、經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。
1. 安全性
安全性指的是在生產(chǎn)的整個過程中，確保人身安全和設備的安全，這是最重要的要求。因此在這樣的系統(tǒng)中都要采用參數(shù)越限報警、事故報警和連鎖保護等措施加以保證。在化工等易燃易爆環(huán)境中使用的儀表都必須是防爆儀表。為了保護大型設備的安全，系統(tǒng)可設計在線故障預測和診斷系統(tǒng)、容錯控制系統(tǒng)等，以進一步提高系統(tǒng)運行的安全性。
2. 經(jīng)濟性
經(jīng)濟性指在過程控制系統(tǒng)在生產(chǎn)相同質(zhì)量和產(chǎn)量的條件下，所消耗的能源和材料最少，做到生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高。
3. 穩(wěn)定性
穩(wěn)定性即要求系統(tǒng)具有抑制外部干擾，保持生產(chǎn)過程長期穩(wěn)定運行的能力。工業(yè)生產(chǎn)過程的生產(chǎn)條件不可能完全不變，其影響因素就更多，這就要求過程控制系統(tǒng)在諸多因素干擾的情況下仍能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定。過程控制系統(tǒng)在運行時有兩種狀態(tài)：一種稱為穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)的設定值保持不變，也沒有受到整個外來的任何干擾，因此被控變量也保持不變，整個系統(tǒng)處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)；而另一種為動態(tài)，系統(tǒng)的設定值發(fā)生了變化，或者是系統(tǒng)受到了外擾，原來的穩(wěn)態(tài)遭到了破壞，系統(tǒng)的各部分也將作出相應的調(diào)整，改變操縱變量的大小，使被控變量重新回復到設定值，使系統(tǒng)穩(wěn)定下來。這種從前一個穩(wěn)定狀態(tài)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)的過程稱為過渡過程。實際上大多數(shù)系統(tǒng)被控對象總是不斷地受到各種外來的干擾影響，系統(tǒng)經(jīng)常處于動態(tài)過程中。因此評價一個系統(tǒng)的品質(zhì)，不能單純評價其穩(wěn)態(tài)，更重要的是應該考慮它在動態(tài)過程中被控變量隨時間變化的情況。
二、過程控制系統(tǒng)的應用
1.精餾塔過程控制系統(tǒng)
精餾是利用混合液中不同組分揮發(fā)溫度的差異將各組分分離的過程。精餾塔是精餾過程的關鍵設備，是一個多參數(shù)的被控過程，不同工藝要求的精餾塔結構不相同，工藝參數(shù)、變量之間存在多種組合，控制方案繁多；另外，精餾工藝控制要求較高，控制相對困難。只有對生產(chǎn)工藝進行深入分析，才能設計出合理的控制系統(tǒng)。
2.精餾塔的控制要求：
(1)．保證產(chǎn)品質(zhì)量；(2)．保證平穩(wěn)生產(chǎn)；(3)．滿足約束條件；(4)．節(jié)能要求和經(jīng)濟性精餾塔的操作情況必須從整個經(jīng)濟收益來衡量。在精餾操作中，質(zhì)量指標、產(chǎn)品回收率和能量消耗均是主要控制的目標。其中質(zhì)量指標是必要條件，在優(yōu)先保證質(zhì)量指標的前提下，應使產(chǎn)品產(chǎn)量盡量高一些，能量消耗盡可能低一些。
3.精餾段參數(shù)控制：以塔頂采出液為主要產(chǎn)品時，往往以精餾段的溫度作為衡量質(zhì)量的間接指標，可選精餾段某點溫度作為被控參數(shù)，以回流量QL作為控制變量組成單回路控制系統(tǒng)，也可組成串級控制系統(tǒng)。進料量、塔壓、塔底采出量與塔頂餾出液的控制方案與提餾段溫控時相同；再沸器加熱量應足夠大，且維持一定，使精餾塔在最大負荷時，能保證塔底產(chǎn)品的質(zhì)量指標穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
4.精餾段溫度控制系統(tǒng)的特點：
①用精餾段溫度作為間接質(zhì)量指標能較迅速、直接地反映提餾段產(chǎn)品品質(zhì)。
②當干擾首先進入精餾段，如在汽相進料時，進料產(chǎn)生的干擾首先引起精餾段和塔頂?shù)膮?shù)變化，故用精餾段溫度控制比較及時，動態(tài)響應比較迅速。
③串級控制系統(tǒng)的流量回路對回流罐液位與壓力、精餾塔內(nèi)壓力等干擾對回流量的影響有較強的抑制，可實現(xiàn)被控參數(shù)的高精度控制。
5.精餾段溫度控制方案：串級溫度控制系統(tǒng)是常見的精餾段溫度控制方案。其主回路是以精餾段塔板溫度為被控參數(shù)，以回流量QL作為控制變量，QL同時也是串級控制系統(tǒng)的副參數(shù)。
一、概 述
“
三容水箱對象系統(tǒng)實驗裝置”是由三只互相聯(lián)通的水箱組成，這是一臺具有多個輸入和多個輸出的非線性耦合被控物理模型。它的出現(xiàn)為大專院校，科研院所從事自動控制理論和過程控制研究的教師和科研人員提供了一個具體的復雜的被控對象。三個水箱的液位之間存在一定的非線性耦合關系。在這個系統(tǒng)中，既可以進行單個水箱的液位單回路控制，也可以對相鄰兩個水箱的液位進行解耦控制，更可以對三個水箱的液位進行多變量的控制。另外，可以通過閥門的切換將三容水箱控制系統(tǒng)簡化雙容液位控制系統(tǒng)。
“
三容水箱對象系統(tǒng)實驗裝置”是模擬現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中對液位進行測量、控制，觀察其變化特性，研究過程控制規(guī)律的教學產(chǎn)品。它具有過程控制動態(tài)過程的一般特點（大慣量、大延時、非線性），是控制理論與控制工程、過程控制理論教學、實驗和研究的理想實驗平臺。通過水箱液位的控制系統(tǒng)實驗，用戶除了掌握過程控制理論、計算機、儀器儀表知識和現(xiàn)代控制技術之外，還可以熟悉生產(chǎn)過程的工藝流程，從控制的角度理解它的靜態(tài)和動態(tài)的工作特性。（注：控制系統(tǒng)由用戶自行配套或選購本公司生產(chǎn)的“三容水箱綜合控制系統(tǒng)實驗平臺”，常規(guī)配置采用遠程數(shù)據(jù)采集模塊作為控制系統(tǒng)。）
二、實驗內(nèi)容（常規(guī)配置）
1. 水箱液位傳感器的特性及其標定
2. 單容水箱對象特性測試實驗
3. 雙容水箱對象特性測試實驗
4. 三容水箱對象特性測試實驗
5. 單容水箱液位的定值控制實驗
6. 雙容水箱液位的定值控制實驗
7. 三容水箱液位的定值控制實驗
8. 二容水箱液位的計算機耦合控制實驗
9. 單容水箱液位的計算機模糊控制實驗
10. 單神經(jīng)元控制實驗
11. 單容水箱液位的計算機預測控制實驗
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