过程控制第章优秀PPT

,过程控制系统 第,6,章,限制系统原理方框图,给定值,测量变送器,控制器,执行器,对象,操作量,被控变量,干扰,热物料,载热介质,冷物料,热交换器,TT,TC,限制系统工艺流程图,6.2简洁限制系统设计,1. 过程限制系统方案设计的基本要求,生产过程对过程限制系统的要求可简要归纳为平安性、稳定性和经济性三个方面。,2. 过程限制系统设计的主要内容,过程限制系统设计包括限制系统方案设计、工程设计、工程安装和仪表调校、调整器参数整定等四个主要内容。,其中限制方案设计是限制系统设计的核心。,3. 过程限制系统设计的步骤,1）驾驭生产工艺对限制系统的技术要求,2）建立被控过程的数学模型,3）确定限制方案,包括限制方式和系统组成结构的确定，是过程限制系统设计的关键步骤。,4）限制设备选型,5）试验（或仿真）验证,其中最关键的设计是：,6.2.2被控参数与限制变量的选择,6.2.2.1被控参数的选择,被控变量生产过程中希望借助自动限制保持恒定值（或按确定规律变更）的变量。,合理选择被控变量，关系到生产工艺能否达到稳定操作、保证质量、保证平安等目的。,被控变量的选择依据：,1、依据生产工艺的要求，找出影响生产的关键变量作为被控变量,例1 储槽液位限制系统,工艺要求储槽液位稳定。那么设计的限制系统就应以储槽液位为被控变量。,LC,TT,h,例2 换热器出口温度限制系统,工艺要求出口温度为定值。那么设计的限制系统就应以出口温度为被控变量。,热物料,载热介质,冷物料,热交换器,TT,TC,2、当不能用干脆工艺参数作为被控变量时，应选择与干脆工艺参数有单值函数关系的间接工艺参数作为被控变量。,例3 化工的精馏物纯度限制系统,精馏工艺是利用被分别物中各组分的挥发温度不同，将各组分分别。,如图将苯甲苯混合液进行分别。,苯,甲苯,苯,甲苯,该精馏塔的工艺要求是要使塔顶（或塔底）馏出物达到规定的纯度。依据被控变量的选择原则1，塔顶（或塔底）馏出物的组分应作为被控变量。,但是，没有合适的仪表在线检测馏出物的纯度，则不能干脆作为被控变量。,苯,甲苯,苯,甲苯,只好在与馏出物的纯度有单值关系的工艺参数中，找出合适的变量作为被控变量，进行间接参数限制。,经工艺分析发觉，塔内压力和塔内温度都对馏出物纯度有影响。须要对二者进行比较试验，选出一个合适的变量。,苯,甲苯,苯,甲苯,间接限制参数的确定,经试验得出，塔顶馏出物苯的浓度分别与压力和温度有单值对应关系。（塔底馏出物甲苯也一样）从工艺合理性考虑，选择温度作为被控变量。,3、被控变量必需有足够大的灵敏度,被控变量必需灵敏，简洁被测量。,4、选择被控变量时，必需考虑工艺合理性,上例中，选择塔内温度作被控变量，就是考虑了工艺上，塔内压力是最佳分别效率限制系统的被控变量。,上例中，若塔顶、塔底的产品纯度都分别设置温控系统，会相互干扰，存在关联。因此，若接受简洁限制系统，只能设置一个温控系统，保证塔顶或塔底一端的产品质量。,6.2.2.2限制变量选择,把用来克服干扰对被控变量的影响，实现限制作用的变量称为限制变量或操纵变量。最常见的操纵变量是介质的流量，也有以转速、电压等作为操纵变量的。,LC,TT,h,限制变量的确定,被控变量选定以后，应对工艺进行分析，找出全部影响被控变量的因素。在这些变量中，有些是可控的，有些是不行控的。,在诸多影响被控变量的因素中选择一个对被控变量影响显著且便于限制的变量，作为限制变量；,其它未被选中的因素则视为系统的干扰。,被控变量,影响变量,对象特性对限制品质影响的分析：,1过程（通道）静态特性对限制品质的影响,如图所示为单回路限制系统的等效框图。,Gc(s) 限制器的传递函数；,Go(s) 广义限制通道（包括执行器和变送器）的传递函数；,Gf(s) 扰动通道的传递函数。,G,c,(,s,),G,f,(,s,),G,o,(,s,),X,(,s,),Y,(,s,),F,(,s,),被控参数,y,(,t,),受到设定信号,x,(,t,),和干扰信号,f,(,t,),的共同影响：,干扰通道,限制通道,G,c,(,s,),G,f,(,s,),G,o,(,s,),X,(,s,),Y,(,s,),F,(,s,),代入系统偏差公式中：,将,可见，限制通道偏差和干扰通道偏差的传函分母是一样的。将Gc(s)、 Go(s)代入：,K0越大，限制作用越强，稳态误差越小；,K0越大，被调参数对限制作用的反应越灵敏，系统的闭环稳定性越低。,Kf越大，干扰作用越强，稳态误差越大。,故应选放大系数大的变量作为限制变量。,2过程（通道）动态特性对限制品质的影响,1）干扰通道动态特性对限制品质的影响,干扰通道的惯性因子（Tf s+1）使干扰作用的影响缓慢。,Tf 越大，干扰对被控变量的影响越缓慢，越有利于限制。,干扰进入系统的位置离被控变量检测点越远，则Tf 越大，限制时最大偏差越小。,例：某限制系统中，干扰f1、f2、f3分别在三个位置进入系统。干扰离被控变量检测点越远，则干扰通道的时间常数越大，对被控变量的影响越慢。,f1(t)通道惯性小，受干扰后被调参数变更速度快；当限制作用见效时，被调参数已经变更较大造成动态偏差较大。,所以扰动进入系统的位置离被控参数检测点越远，干扰对被控参数影响越小。,y,(,t,),y,k,(,t,),t,y,y,k,(,t,),y,y,(,t,),t,y,k,(,t,),y,y,(,t,),t,因为， f 使干扰对被控变量的影响推迟了f 时间，则限制作用也推迟f 时间 ，整个过渡过程曲线也推迟时间f ，但限制品质未变。,干扰通道纯滞后f不影响限制质量。,含有,e,f,s,2）限制通道动态特性对限制品质的影响,t,G,C,G,V,G,O2,G,F,G,m,f,r,e,G,O1,y,限制通道G01的时间常数T01增大，使限制速度变慢，最大偏差增大。,G02是限制、干扰共用通道，T02不影响最大偏差,y,2,(,t,),y,k,(,t,),y,y,1,(,t,),y,2,(,t,),y,k,(,t,),t,y,y,1,(,t,),01,限制通道G01的纯滞后 ，使限制作用滞后01到达，造成限制偏差增大。,G02是限制、干扰共用通道， 干扰作用滞后02产生，但限制作用再滞后02到达，同样造成限制偏差增大。,y,2,(,t,),y,k,(,t,),t,y,y,1,(,t,),2,02,02,G,C,G,V,G,O2,G,F,G,m,f,r,e,G,O1,y,因此，限制通道时间常数T0 小一些好。表明限制变量对被控变量的影响快速，有利于限制。,限制通道纯滞后0越小越好。 0会使限制时间延长、最大偏差增大。,限制变量的选择原则：,1、限制通道应当放大系数大、时间常数小、纯滞后越小越好。,2、限制变量应是工艺上允许限制的变量，并且要考虑工艺的合理性与生产的经济性。,例1中，影响储槽液位的主要因素有：液体流入量和。这两个变量影响力相当，明显，液体流出量可控。故选液体流出量作为限制变量。,LC,TT,h,Q,i,Q,o,例2中，影响出口温度的主要因素有：载热介质温度、载热介质流量、冷物料温度、冷物料流量等。明显，载热介质流量影响力最大且可控。故选载热介质流量作为限制变量。,热物料,载热介质,冷物料,热交换器,TT,TC,Q,r,Q,i,T,i,T,r,例,3,中，若选择提馏段某块塔板（灵敏板）的温度作为被控变量。那么，影响灵敏板温度,T,灵,的因素主要有：,TT,进料的流量（,Q,入,）、,进料的成分（,x,入,）、,进料的温度（,T,入,），,回流的流量（,Q,回,）、,回流的温度（,T,回,），,加热蒸汽流量（,Q,蒸,）、冷凝器冷却温度等。,这些影响因素分为可控的和不行控的两大类：,回流量和蒸汽流量为可控因素,其它基本为不行控因素,TT,1、蒸汽流量对提馏段温度影响比回流量对提馏段温度影响更快速、更显著。,2、从节能角度来讲，限制蒸汽流量比限制回流量消耗的能量要小。,在两个可控因素中，选蒸汽流量为操纵变量。,因为：,TT,6.2.3检测环节、执行器及调整器正负作用选择,6.2.3.1传感器、变送器选择,1依据生产过程的工艺要求，首先确定传感器与变送器合适的测量范围（量程）与精度等级。,2测量仪表反应慢，会造成测量失真。应尽可能选择时间常数小的传感器、变送器。,O,t,O,t,T,m,T,m,x,(,t,),y,(,t,),x,(,t,),y,(,t,),3合理选择检测点，避开测量造成对象纯滞后0,图,6.15 pH,值控制系统图,pHT,LT,LC,pHC,中和槽,贮酸槽,l,0,4,测量信号的处理,测量信号的校正与补偿、测量噪声的抑制、测量信号的线性化处理。,6.2.3.2执行器的选择,1调整阀工作区间的选择,正常工况下，调整阀的开度应在15%85%区间。据此原则计算、确定限制阀的口径尺寸。,2调整阀的流量特性选择,按补偿对象特性的原则选取。,3调整阀的气开、气关作用方式选择,按限制信号中断时，保证生产设备平安的原则确定。,6.2.3.3调整器正反作用的选择,负反馈限制系统的限制作用对被控变量的影响应与干扰作用对被控变量的影响相反，才能使被控变量值回复到给定值。为了保证负反馈，必需正确选择调整器的正反作用。,给定值,测量变送器,控制器,执行器,对象,操作量,被控变量,干扰,为了说明选择方法，先定义作用方向：,当某个环节的输入增加时，其输出也增加，称该环节为“正作用”；反之，称为“反作用” 。,按此定义：,变送器都是正作用,气开阀是正作用，气关阀是反作用,被控对象有的正作用，有的反作用,限制器作用方向以测量输入与输出的关系定义：,正作用：测量值给定值,反作用：给定值测量值,限制系统中，各个环节的作用方向组合不当的话，会使系统构成正反馈，不但不能起限制作用，反而会破坏生产过程的稳定。,因为执行器和对象有正、反作用，为了保证限制系统负反馈，调整器必需有正、反作用之调整。,偏差,控制器,执行器,对象,变送器,给定值,被调参数,干扰,测量值,正作用,反作用,正作用,正作用,调整器正反作用的确定原则：保证系统构成负反馈,简洁的判定方法：闭合回路中有奇数个反作用环节。,偏差,控制器,执行器,对象,变送器,给定值,被调参数,干扰,测量值,反作用,正作用,正作用,正作用,例1：加热炉出口温度限制系统,负反馈验证：,设某时刻燃料压力,燃料流量,炉温,出料温度,TC,输入,TC,输出,阀关小,炉温,出料温度,TT,TC,反,正,正,正,燃料,出料,例2：储槽液位限制系统,LT,LC,M,正,正,正,反,出料,负反馈验证：,设某时刻进料量,液位,LC,输入,LC,输出,阀开大,出料量,液位,6.3调整规律对限制品质的影响与调整规律选择,确定调整系统的方案时，要依据对象的特性和工艺要求，选择合适的调整规律，使组成的调整系统满足预期的品质指标。,调整器的调整规律，即它的输出量与输入量（偏差值）之间的函数关系。,P = f ( e ),调整器的作用是依据偏差，按规定的调整规律产生输出信号，推动执行机构，对生产过程进行调整。,6.3.1调整规律对限制品质影响的分析,要正确地选择调整规律，首先必需理解各种调整规律对限制品质的影响。,最简洁的调整规律是位式调整规律。,依据偏差 e 的正、负，调整器输出只有两个位置：0或100%。,0 e,100%,调节器输出,两位式调节的特性,位式调整下，被控参数不能稳定在给定值上。要获得平稳的高精度的调整，必需接受连续调整规律。,要使限制过程平稳精确，必需运用输出值能连续变更的调整器，接受比例，微分、积分等算法进行调整。,6.3.1.1比例（P）调整对系统限制品质的影响,比例调整器输出变更u (t) 随输入偏差e (t)成比例关系：,P,比例度。,例 自力式水位比例限制系统,浮球为水位传感器，杠杆为限制器，活塞阀为执行器。假如某时刻Q2加大，造成水位下降，则浮球带动活塞提高，使Q1加大阻挡水位下降。,杠杆a、b之比例关系，确定调整作用强弱。,假如e = 0，则活塞无法提高，Q1无法加大，调整无法进行。,u,比例带的物理意义：,比例带P是放大倍数KC的倒数，其大小确定比例限制作用的强弱。,P越小，限制作用越强、系统调整越快、系统稳定性越小。,P越小，限制余差越小。,比例带P对限制过程的影响,振荡逐渐加剧,P,P,P,P,P,u,u,u,u,u,P越小，限制过程曲线越振荡，周期缩短。,P越大，限制过程曲线越平稳，但限制过程时间越长，余差也越大。,出现等幅振荡，这时的比例度称为临界比例度,P,min,，振荡频率称为临界振荡频率,M,系统调整性能指标（又称可控性指标）,调整过程的概貌主要由四个品质指标来衡量：,衰减率：反映系统的稳定性,振荡频率：反映调整速度,余差：反映稳态精度,最大动态偏差：反映动态精度,上述指标的提高是有限度的，受制于限制系统的临界比例度Pmin 和临界振荡频率M,而被控对象的特性确定了限制系统Pmin 和M 的大小。,临界比例度Pmin的倒数是临界放大倍数Kmax,Kmax与M的乘积KmaxM在确定程度上代表了被控过程的限制性能。KmaxM越大，意味着：,限制器放大系数Kc的可选上限越大（P的下限越小），则系统稳态误差越小。,限制系统可选的工作频率c越大，则过渡过程越快。,因此，KmaxM作为调整性能指标，越大表明系统的限制性能越好。 可用于工程上的简便推断。,比例限制的特点,限制刚好、适当。只要有偏差，输出马上成比例地变更，偏差越大，输出的限制作用越强。,限制结果存在余差。假如被调量偏差为零，调整器的输出也就为零,u = e/P,即调整作用是以偏差存在为前提条件，不行能做到无静差调整。,6.3.1.2积分（I）调整与比例积分（PI）调整对系统限制质量的影响,1 积分限制（I）,输出变更量p与输入偏差e的积分成正比,当输入偏差,e,是幅值为,e,的阶跃时：,T,I,积分时间,t,u,2 比例积分限制（PI）,将比例与积分组合起来，这样既限制刚好，又能消退余差，可以用于限制精度要求高的场合。,若偏差是幅值为,e,的阶跃干扰,e,e,t,t,u,积分时间的物理意义：,若偏差是幅值为,e,的阶跃,:,当,t = T,I,时,:,积分时间TI对限制过程的影响,e,e/P,2,e/P,u,t,t,T,I,e,TI越大，积分作用越弱， TI = ，积分作用为零。TI减小，积分作用增加，系统振荡加剧，稳定性下降。因此，加积分后，比例带要适当加大。,假如T1适当，系统能很快消退余差。,积分时间,T,I,对过渡过程的影响,u,u,u,u,积分限制可以消退余差。,积分限制的特点,有偏差时，积分输出随时间增大（或减小）；当偏差消逝时，输出保持在某一值上。,e,e,t,t,u,积分输出信号是随时间渐渐增加的，限制作用缓慢，故一般积分作用不单独运用。,6.3.1.3比例微分（PD）调整对系统限制品质的影响,对于惯性较大的对象，常常希望能加快限制速度，此时可增加微分作用。,式中：,T,D,微分时间, 偏差变更速度,志向微分,1 微分限制（D）,e,e,t,t,u,微分限制能在偏差出现或变更的瞬间，马上依据变更的趋势，产生猛烈的调整作用，使偏差尽快地消退于萌芽状态之中。,当偏差存在，但不变更时，微分输出为零，对静态偏差毫无抑制实力。因此不能单独运用，总要和比例或比例积分调整规律结合起来，组成PD调整器或PID调整器。,微分限制的特点,e,e,t,t,u,2 比例微分限制（PD）,志向的比例微分限制,e,e,t,t,u,t,u,志向的微分作用持续时间太短，执行器来不及响应。一般运用实际的比例微分作用。,微分时间的物理意义,若偏差是系数为,a,的斜坡信号,:,当,t = T,D,时,:,微分时间TD对限制过程的影响,e,u,t,t,T,D,2aT,D,/P,aT,D,/P,a,u,u,u,t,t,t,u,t,TD较小，限制速度稍有加快,TD=0，纯比例限制过程,T,D,太大，,出现等幅振荡,TD合适，限制速度明显加快,微分时间,T,D,对过渡过程的影响,微分限制的优点：能加快系统的限制速度。,缺点：偏差存在但不变更时，无限制作用。,将比例、积分、微分三种调整规律结合在一起，只要三项作用的强度协作适当，既能快速调整，又能消退余差，可得到满足的限制效果。,u,在PID调整中，比例作用是基础；微分作用可以加快系统限制速度，减小超调；积分作用可以消退静差。但不是任何对象都是用PID 限制最好。,对某一对象，用不同限制规律时阶跃干扰过程比较,被控变量,t,无控制作用,P,PD,PID,PI,6.3.1.4 （PID）调整对系统限制品质的影响,6.3.2调整规律的选择,1、比例限制（P）,适用于限制通道滞后较小、负荷变更不大、工艺上没有提出无差要求的系统，,2、比例积分限制（PI）,适用于限制通道滞后较小、负荷变更不大、工艺参数不允许有余差的系统。,3、比例微分限制（PD）,适用于限制通道滞后较大的系统。例如加热较慢的温度限制系统。,4、比例积分微分限制（PID）,适用于容量滞后较大、负荷变更大、限制质量要求较高的系统，应用最普遍的是温度限制系统与成分限制系统。,TT,TC,也可依据0/T0来选择调整器的调整规律：,0/T00.2，用P或PI,0.20/T00.1，用PD或PID,0/T00.1，用简洁限制系统效果不好。,6.4调整器参数的工程整定方法,在限制系统设计或安装完毕后，被控对象、测量变送器和执行器这三部分的特性就完全确定了，不能随意变更。只能通过限制器参数的工程整定，来调整限制系统的稳定性和限制质量。,限制器参数的整定，就是依据已定的限制方案，求取使限制质量最好的限制器参数值。具体来说，就是确定最合适的限制器比例度P、积分时间TI，和微分时间TD。,限制器参数整定的方法很多，主要有两大类，一类是理论计算的方法，另一类是工程整定法。,理论计算的方法是依据已知的各环节特性及限制质量的要求，通过理论计算出限制器的最佳参数。这种方法由于比较繁琐、工作量大，计算结果有时与实际状况不甚符合，故在工程实践中长期没有得到推广和应用。,工程整定法是在已经投运的实际限制系统中，通过试验或探究，来确定限制器的最佳参数。这种方法是工艺技术人员在现场常常运用的。,6.4.1稳定边界法（临界比例度法）,属于闭环整定方法，依据纯比例限制系统临界振荡试验所得数据（临界比例度Pm和振荡周期Tm），按阅历公式求出调整器的整定参数。,（1） 置调整器Ti ， Td=0，比例度P 较大值，将系统投入运行。,（2） 渐渐减小P ，加干扰视察，直到出现等幅减振荡为止。记录此时的临界值Pm和Tm。,y,(,t,),T,m,系统临界振荡曲线,t,阅历公式虽然是在试验基础上归纳出来的，但它有确定的理论依据。就以表中PI调整器整定数值为例，可以看出PI调整器的比例度较纯比例调整时增大，这是因为积分作用产生一滞后相位，降低了系统的稳定度的原因。,依据Pm和Tm，按阅历公式计算出限制器的参数整定值。,整定参数,调节规律,P,（,%,）,T,i,T,d,P,2,P,m, ,PI,2.2,P,m,0.85,T,m,PID,1.7,P,m,0.50,T,m,0.125,T,m,表,6.1,稳定边界法整定参数计算表,稳定边界方法在下面两种状况下不宜接受：,临界比例度过小时，调整阀简洁游移于全开或全关位置，对生产工艺不利或不容许。例如，一个用燃料油加热的炉子，假如阀门发生全关状态就要熄火。,工艺上的约束条件严格时，等幅振荡将影响生产的平安。,6.4.2衰减曲线法,也属于闭环整定方法，但不须要找寻等幅振荡状态，只需找寻最佳衰减振荡状态即可。,方法：,（1）把调整器设成比例作用（Ti=，Td=0），置于较大比例度，投入自动运行。,（2）在稳定状态下，阶跃变更给定值（通常以5%左右为宜），视察调整过程曲线。,（3）适当变更比例度，重复上述试验，到出现满足的衰减曲线为止。,登记此时的比例度Ps及周期Ts。,n=10:1时，记Ps及Ts,T,s,T,r,（4）按表6-2（n=4:1）或按表6-3（n=10:1）求得各种调整规律时的整定参数。,表,6.2,衰减比为,4:1,时，,整定参数计算表,表,6.3,衰减比为,10:1,时，,整定参数计算表,0.1,T,s,0.3,T,s,0.8,P,s,PID,0. 5,T,s,1.2,P,s,PI,P,s,P,T,d,T,i,P,（,%,）,整定参数,调节规律,0.4,T,s,1.2,T,r,0.8,P,s,PID,2,T,r,1.2,P,s,PI,P,s,P,T,d,T,i,P,（,%,）,整定参数,调节规律,6.4.3响应曲线法,属于开环整定方法。以被控对象限制通道的阶跃响应为依据，通过阅历公式求取调整器的最佳参数整定值。,方法：不加限制作用，作限制通道特性曲线。,给定值,测量变送器,控制器,执行器,对象,被控变量,依据试验所得响应曲线，找出广义对象的特性参数K0、T0、0，用表6-4的阅历公式求整定参数。,T,0,0,此方法在不加限制作用的状态下进行，对于不允许工艺失控的生产过程，不能运用。,表,6.4,响应曲线法整定参数的公式,0.5,0,2,0,PID,3.3,0,PI,P,T,d,T,i,P,（,%,）,整定参数,调节规律,6.4.4 阅历法,凭阅历凑试。 其关键是“看曲线，调参数”。,在闭环的限制系统中，凭阅历先将限制器参数放在一个数值上，通过变更给定值施加干扰，在记录仪上视察过渡过程曲线，依据P、 TI 、 TD对过渡过程的影响为指导，对比例度P 、积分时间TI和微分时间TD逐个整定，直到获得满足的曲线为止。,阅历法的方法简洁，但必需清晰限制器参数变更对过渡过程曲线的影响关系。在缺乏实际阅历或过渡过程本身较慢时，往往较为费时。,限制器参数对限制过程的影响：,比例度逐渐减小,积分时间逐渐减小,微分时间逐渐增大,6.4.5,几种整定方法的比较,留意：,同一个系统，最佳整定参数可能不是唯一的。不同的PID参数组合，有时会得到极为相近的限制结果。,例如某初馏塔塔顶温度限制系统，限制器接受以下两组参数时：,P 15 TI 7.5min,P 35 TI 3 min,系统都得到10:1的衰减曲线，超调量和过渡时间基本相同。,6.5 简洁限制系统设计实例,如图是奶粉生产工艺中的喷雾式干燥设备。此工艺要求保证奶粉含水量在2%2.5%。,6.5.1 生产过程概述,已浓缩的奶液从储槽流下，经过滤后从干燥器顶部喷出。干燥空气被加热后经风管吹入干燥器。滴状奶液在热风中干燥成奶粉，并被气流带出干燥器。,6.5.2 限制方案设计,6.5.2.1 被控参数选择,按工艺要求应首选奶粉含水量为被控变量，但此类在线测量仪表精度低、速度慢。,试验发觉，奶粉含水量与干燥器出口温度之间存在单值关系。出口温度稳定在1502，则奶粉含水量符合2%2.5% 。因此选干燥器出口流体温度为被控变量。,6.5.2.2 限制变量选择,影响干燥器出口奶粉流体温度的主要可控因素有：,乳液流量变更 f1,旁路空气流量变更 f2,加热蒸汽流量变更 f3,若分别以这三个变量为限制变量，可以得到三个不同的限制方案。,f,2,f,1,f,3,影响量作用的位置不同：,f,3,蒸气流量,f,2,旁路冷风流量,f,1,乳液流量,热交换器,T=100, T=100,送风管道,=3,干燥器,Go,f,2,f,1,f,3,乳液流量变更f1的作用通道最短；旁路空气流量变更f2的作用通道增加了3秒的滞后；加热蒸汽流量变更f3的作用通道又增加了两个100秒的双容滞后。,调整方案：,方案1：取乳液流量为限制变量（调整阀1）,限制通道最短,f,3,f,2,f,1,热交换器,送风管道,干燥器,调节阀,1,调节器,变送器,r,y,方案2：取旁通冷风流量为限制变量（调整阀2）,由于有送风管路的传递滞后存在，较方案,1,多一个纯滞后环节,=3s,f,3,f,2,f,1,热交换器,风管,干燥器,调节阀,2,调节器,变送器,r,y,热交换器为双容特性，因而调整通道又多了两个容量滞后，时间常数都是T = 100秒。,方案3：取蒸汽流量为限制变量（调整阀3）,f,3,f,2,f,1,加热器,风管,干燥器,调节阀,3,调节器,变送器,r,y,限制方案的判别：,从限制效果考虑，方案1的调整通道最短，限制性能最佳；方案2次之，方案3最差。但从工艺合理性考虑，方案1并不合适。,因为乳液量应按该装置的最大生产实力限制，且在浓缩乳液管道上装调整阀，简洁使调整阀堵塞而影响限制效果。因此，选择方案2比较合适。即：将调整阀装在旁通冷风管道上。,6.5.1.3检测仪表、调整阀及调整器调整规律选择,温度传感器及变送器,选用热电阻温度传感器。为了削减测量滞后，温度传感器应安装在干燥器出口旁边。,调整阀,选择气关型调整风阀。其流量特性近似线性。,调整器,可选模拟式或数字式调整器。依据限制精度要求（偏差2），接受PI或PID调整规律；依据构成限制系统负反馈的原则，接受正作用方式。,调节阀,热交换器,鼓风机,产品,干燥器,蒸汽,乳液,TC,TT,6.5.1.4绘制限制系统图,本章小结,简洁限制系统的结构,四个环节组成,被控变量的选择,限制变量的选择,限制参数的整定,简洁限制系统的设计,闭环负反馈,限制规律的选择,