S7-200的指令系统第03章

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第 章 比值控制系统3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 概述 比值控制系统的类型 比值系数的计算 比值控制方案的实施 比值控制系统的投运与整定 比值控制系统的其他问题

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实验：比值控制系统实验 实验：

了解比值控制系统的类型和控制方案的实施方法； 了解比值控制系统的类型和控制方案的实施方法；掌握比值 系数的计算、比值控制系统的投运和整定。 系数的计算、比值控制系统的投运和整定。 重点和难点：比值系数的计算、比值控制系统的投运和整定。 重点和难点：比值系数的计算、比值控制系统的投运和整定。

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3.1 概述工业过程中， 工业过程中，经常需要控制两种或两种以上的物料保持一定 的比例关系 如：造纸过程中，纸浆和水要成一定的比例关系 造纸过程中， 石化重油气化， 石化重油气化，重油和氧气量要成一定的比例关系 锅炉燃烧，煤气和空气成一定的比例关系， 锅炉燃烧，煤气和空气成一定的比例关系，等等

比值控制系统： 比值控制系统： 实现两个或两个以上参数符合一定比例关 系的控制系统 流量比值较多， 流量比值较多，流量比值控制系统

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3.1 概述主物料/主流量： 主物料/主流量：

可测或可控，处于比值控制中的主导地位 F1从物料/从流量： 从物料/从流量：

可控，一般供应有余， 按主物料进行配比 F2

F2 K= F 1比值控制系统，要求副流量F2与主流量F1成一定 的比值关系，K为流量比值

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第 章 比值控制系统3.1 概述 3.2 比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 3.4 比值控制方案的实施 3.5 比值控制系统的投运与整定 3.6 比值控制系统的其他问题 实验：比值控制系统实验 实验：

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教学进程

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3.2 比值控制系统的类型

按结构分类： 开环和闭环比值控制系统 按实施方案分类： 相乘和相除方案 按比值分类： 定比值和变比值控制方案 按控制原理： 属于前馈控制系统

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3.2 比值控制系统的类型3.2.1 开环比值控制系统 (a)原理图 (a)原理图F1 FC

F2

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3.2.1 开环比值控制系统 (b)方块图 (b)方块图

本质：整个控制系统处于开环状态， 流量根据F 流量， 本质：整个控制系统处于开环状态，F2流量根据 1流量， 按比例系数开闭阀门 优点：简单， 优点：简单，仪表少 缺点：系统开环， 缺点：系统开环，F2波动时比值难以保证 场合： 场合：这种方案应用较少

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3.2.2 单闭环比值控制系统 在开环比值控制系统的基础上， 在开环比值控制系统的基础上，增加了一个 副流量的闭环控制系统

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3.2.2 单闭环比值控制系统

从方块图上看，与串级控制系统的结构相似， 从方块图上看 ， 与串级控制系统的结构相似 ， 只是主参 数没有闭环

, 不影响F 数没有闭环，F2不影响 1 主流量变化， 随动控制。 主流量变化，改变副流量控制器给定值 随动控制。 副流量系统闭环， 定值控制。 副流量系统闭环，稳定副流量 定值控制。

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3.2.2 单闭环比值控制系统例子： 例子：

丁烯洗涤塔进料与洗涤水 的比值控制系统 优点：1)能克服F2的波动 优点： )能克服 2)结构简单，特别是在主 )结构简单， 流量参数工艺不能控制 的场合实施。 的场合实施。 3)控制品质提高较多 ) 缺点：1)F1不固定 缺点： ) 2 )F1+F2总量不定 3)动态比值较差 ) 场合：应用较广泛， 场合：应用较广泛，几种物料直接进反应器受到限制

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3.2.3 双闭环比值控制系统 在单闭环比值控制系统的基础上， 在单闭环比值控制系统的基础上，增加了主流量控制回路

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3.2.3 双闭环比值控制系统

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3.2.3 双闭环比值控制系统例子： 例子：

● 由于主流量控制回路的存在 ， 实现了主流量定值控制 ， 克服了 由于主流量控制回路的存在，实现了主流量定值控制，

对主流量的干扰的影响(例如：主动量供应不足或有较大扰动 对主流量的干扰的影响 例如：主动量供应不足或有较大扰动) 例如 ● 另一个优点是 ， 提升主负荷比较容易 ， 缓慢改变主控制器的给 另一个优点是，提升主负荷比较容易， 定值。 定值。 ● 缺点：使用的仪表较多，另外，若主副回路工作频率相近时， 缺点：使用的仪表较多，另外，若主副回路工作频率相近时， 容易产生共振

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3.2.4 其他类型的比值控制系统 (1)变比值控制系统 ) 定比值控制方案只能克服流量干扰对比值的影响， 定比值控制方案只能克服流量干扰对比值的影响， 当其它参数存在对比值系数的扰动时， 当其它参数存在对比值系数的扰动时，必须时时修正 比值系数， 比值系数，变比值控制

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3.2.4 其他类型的比值控制系统 这实际上是一个以某种指标X 这实际上是一个以某种指标X 为主参数， 为主参数，两物料比值为副参数 的串级控制系统——串级比值控 的串级控制系统——串级比值控 制系统、 制系统、自整配比控制系统

主控制器

比值控制器

控制阀

流量对象

主对象

X

测量变送 除法器 测量变送 测量变送

F2 F1

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3.2.4 其他类型的比值控制系统例子： 例子：

硝酸生产中氧化炉的炉温与氨气/空气比值的串级控制方案 硝酸生产中氧化炉的炉温与氨气 空气比值的串级控制方案