调节器的作用是什么?调节器的主要功能是什么
在过程控制中,控制器常称为调节器(控制常称为调节)。在采用计算机控制时,控制是由计算机的数字运算来实现的。
在过程控制发展史中,控制器(控制规律)的发展起了决定性作用,并由此来划分过程控制的各个阶段,可见控制器的选型与控制规律的确定是系统设计中最重要的环节,必须充分重视。
控制器的选型主要根据被控过程的特性、工艺对控制品质的要求、系统的总体设计(包括经济性)来综合考虑。
选择控制器的控制规律
根据过程特性来选择
比例控制规律(P)
特点:反应快,有余差
适用:控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、被控参数允许在一定范围内有余差的场合。
例:储槽液位控制;压缩机储气罐的压力控制。
比例积分控制规律(PI)
特点:消除余差
适用:控制通道滞后较小、负荷变化不大、被控参数不允许有余差的场合
例:流量控制
比例微分控制规律(PD)
特点:具有超前作用,对容量滞后过程可改善系统的动态性能指标
适用:对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合,提高系统的稳定性,减小动态偏差。
不适用:纯滞后较大,测量信号有噪声或周期性扰动的系统。
例:温度控制
比例积分微分控制规律(PID)
特点:消除余差,提高系统的稳定性。
适用:控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合。
例:温度控制、成分控制
确定控制器的正、反作用方式
控制器有正作用和反作用两种方式,其确定原则是使整个单回路构成负反馈系统。因而,调节器正、反作用的选择同被控过程的特性及调节阀的开、关形式有关。
方法:
(1)先根据生产工艺安全等原则确定调节阀的开关形式
气开式:Kv+
气关式:Kv-
(2)按被控过程特性,确定其正、反作用(K0)
正作用 K0+
当输入(通过调节阀的物料或能量)增加(或减小)时,其输出(被控参数)亦增加(或减小);
反作用 K0-
当输入(通过调节阀的物料或能量)增加(或减小)时,其输出(被控参数)减小(或增加);
如:
流量上升,液位上升,K0
蒸汽增加,温度增加,K0
冷水增加,温度下降,K0-
(3)控制器(调节器)的正、反作用方式
正作用调节器,Kc-
当系统的测量值增加时,调节器的输出亦增加,其静态放大系数Kc取负;
反作用调节器,Kc+
当系统的测量值增加时,调节器的输出减小,其静态放大系数Kc取正。
(4)反馈系数
Km+
(5)(负反馈系统)
Km×Kc×Kv×Ko=( )
如:蒸汽加热系统
Kv( )气开
K0( )
Km( )
以上推出:Kc( )
反作用调节器
水冷却系统
Kv( )气开
K0(-)
Km( )
以上推出:Kc(-)
正作用调节器