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控制器是選擇正作用還是反作用,?
閱讀:724 發(fā)布時間:2024-12-17決定控制器動作的主要因素包括:
流量控制元件的位置:需明確流量控制閥位于工藝的輸入側(cè)還是輸出側(cè)。
故障安全操作需求:工藝過程是否需要在故障情況下自動采取安全措施,。
閥門動作類型:
ATC(Air-to-Close,,氣關(guān)型):無氣源時閥門打開,有氣源時關(guān)閉,。
ATO(Air-to-Open,,氣開型):無氣源時閥門關(guān)閉,有氣源時打開,。
直接作用與反向作用的定義
直接作用(正作用)控制閥回路:控制器輸出與測量值成正比,。即當過程值上升時,控制器輸出也增加,;反之,,過程值下降時,控制器輸出減少,。
反向作用(負作用)控制閥回路:控制器輸出與測量值成反比,。即當過程值上升時,控制器輸出減少,;反之,,過程值下降時,控制器輸出增加,。
控制器的最小輸出與故障安全動作
控制器的最小輸出應(yīng)當能夠?qū)崿F(xiàn)所需的故障安全動作,,以確保系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時能自動進入安全狀態(tài)。
實例說明:
例如,,在蒸餾塔中設(shè)有兩個控制器:
回流控制器為反向作用,,其控制閥為ATC - FO(空-空關(guān)閉、故障打開),,用于確保在失去氣源時閥門打開,,防止過壓。
凈頂控制器為直接作用,,其控制閥為ATO - FC(空-空關(guān)閉,、故障關(guān)閉),用于確保在失去氣源時閥門關(guān)閉,,避免物料泄漏,。
控制閥回路的基本構(gòu)成要素
一個典型的控制閥回路包含以下幾個基本組件:
控制參數(shù):如流量、壓力等工藝參數(shù),。
過程控制器:負責啟動控制閥的動作,。
閥門定位器:作為最基礎(chǔ)且必要的組件,用于精確調(diào)整閥門位置,。
控制閥:執(zhí)行實際的流量或壓力調(diào)節(jié),。
控制閥回路的運行模式
控制閥回路有兩種主要運行模式:
直接作用回路:控制器輸出隨過程變量增加而增加,,適用于需要在PV高于設(shè)定點時增大輸出的情況。
反向作用回路:控制器輸出隨過程變量增加而減少,,適用于需要在PV高于設(shè)定點時減小輸出的情況,。
直接作用式控制閥回路的操作機制
控制器動作:
隨著過程變量或參數(shù)測量值的增加,控制器輸出信號相應(yīng)增加,;反之,,過程變量減少時,控制器輸出也減少,。
閥門定位器動作:
控制器輸出信號增加時,,閥門定位器的氣壓或輸出負載也隨之增加;反之,,控制器輸出減少時,,閥門定位器的氣壓或輸出負載也減少。
控制閥動作:
當閥門執(zhí)行機構(gòu)上的負載或氣壓增加時,,對于ATC - FO類型的閥門,,閥芯會向關(guān)閉位置移動;而對于ATO - FC類型的閥門,,則會向開啟方向移動,。
反向作用控制閥回路的操作機制
控制器動作:
當過程變量或參數(shù)測量值增加時,控制器輸出信號按比例減少,;反之,,過程變量減少時,控制器輸出增加,。
閥門定位器動作:
控制器輸出信號增加時,,閥門定位器的氣壓或輸出負荷隨之減小,;反之,,控制器輸出減少時,閥門定位器的氣壓或輸出負荷增加,。
控制閥動作:
當閥門執(zhí)行機構(gòu)上的負載或氣壓增加時,,對于ATO - FC類型的閥門,閥芯會向關(guān)閉位置移動,;而對于ATC - FO類型的閥門,,則會向開啟方向移動。
應(yīng)用實例
考慮一個流量控制閥安裝在工藝輸入端的情況,,使用ATC控制閥來調(diào)節(jié)流量,,油箱液位作為過程變量。如果油箱液位升至設(shè)定點以上,為了修正誤差,,控制器輸出必須增加以關(guān)閉閥門,因此在這種情況下,,控制器應(yīng)選擇直接動作,。相反,如果使用的流量控制閥是ATO而非ATC,,則控制器應(yīng)選擇反向動作,。
直接作用推動閥桿閥門:當施加的氣動壓力增加時,閥桿被向下推,,使閥門關(guān)閉,。
反向作用推動閥桿閥門:當施加的氣動壓力增加時,閥桿被抬起,,使閥門打開,。
故障安全模式
氣動閥或彈簧閥的故障安全模式取決于執(zhí)行機構(gòu)和閥體的設(shè)計。例如,,氣動閥可能設(shè)計為在失去氣源時自動打開或關(guān)閉,,以確保系統(tǒng)的安全性。
控制器動作的選擇及其對整個控制系統(tǒng)的影響,。正確配置控制器動作不僅有助于優(yōu)化工藝流程,,還能提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。