分程控制
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6.2 分程控制系统
图10-29 蒸汽减压系统分程控制
（2）用于控制两种不同介质，以满足工艺生产 的要求
图10-30是间隙式反应器分程控制系统，既要考虑反应 前的预热，又要考虑反应过程中移走热量（冷却）问题。
利用A、B两台控制阀，分别控制冷水与蒸汽两种介质的流 量，以满足工艺上需要冷却和加热的不同需要。图中TC为 反作用，A阀为气关式，B阀为气开式。两阀的分程情况如 图10-31所示。工作过程：
（1）用于扩大控制阀的可调比(范围)R，改善控制品质 控制阀的可调比：R=Qmax/Qmin=30(国产阀)
例 锅炉蒸汽压力减压系统，10MPa 4MPa。 采用A、B两台控制阀（设工艺要求均选为气开阀）—分程 控制系统:
控制器输出压力20~60kPa时， A阀，全关 全开； 控制器输出压力60~100kPa时，B阀，全关 全开。 正常情况即小负荷下，B阀处于关闭状态，只通过A阀控 制；当大负荷时，A阀全开仍满足不了蒸汽量的需要，中压 蒸汽管线压力仍达不到给定值，于是，反作用式压力控制 器PC输出增加，超过了60kPa，使B阀逐渐打开，以弥补蒸 汽供应量的不足。如图10-29所示。
TC输出p>60kPa ， A阀关、 B阀开，蒸汽流入加热； TC输出p<60kPa ， B阀关、 A阀开，通入冷水冷却。
图10-30 反应器分程控制
图10-31 A、B阀特性图
6.2.1概述
分程控制系统中，一台控制器的输出信号分割成若干个 信号范围段，每一段信号去控制一台控制阀，这样一台控 制器可以控制两台或两台以上的控制阀，由于是分段控 制，故称为分程控制。
结构特点：一台控制器；（或几）台控制阀。 分程控制思想：主要是基于一台控制阀的可调范围小 (R=30)，或一台控制阀不足以达到全程控制作用而设计 的。
第二章(5)分程控制
2.5 分程控制系统和阀位控制系统
2.5.1 分程控制系统 2.5.1.1 基本原理 釜式间歇聚合反应器的温度控制 TT TC 蒸 汽 冷水 要求：釜内温度维持在一定范围 反应开始需要加热升温，到反应 开始趋于剧烈时，釜内温度升高，需 要冷却降温。 可采用一个温度控制器去同时操 纵两个阀门:蒸汽和冷水阀，根据控 制器输出的不同区间操纵不同的执行 机构——分程控制。
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VB VA
10
结论： ⑴ 从结构看：分程控制系统和阀位控制系统都具有多个控制变量 和单个受控变量； ⑵ 从控制要求看：分程控制要求各个控制变量接替工作； 阀位控制要求被选作辅助变量的阀位在稳态时 处于某个较小（或较大）值上，以满足另外指标优 化的要求。
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11
100
B
0
0.02
A
0.06 MPa
排 空
反作用
0.1
T < Tr → A ↑→ T > Tr → A ↓→ B ↑
PC
例2 罐顶氮封分程控制 N2 100 炼油厂、化工厂成品油化工产品贮罐为避 气开阀 免与空气中的氧气接触氧化，常采用罐顶充氮 气的办法。如图： PT 工艺要求保持贮罐内呈正压，当罐内料位 0 变化，将引起罐顶压力变化，应及时控制。 0.02 0.058 0.062 0. 1 MPa 针对罐顶空隙较大、气体压力对象时间常数大；罐顶压力控制要求不 高的实际情况，设计间歇区间，避免两只阀的频繁开闭。
如：分别对应在4~12mA和12~20mA 当控制器的输出小于12mA时，A阀动作、B阀不动； 当信号大于12mA时，A阀至极限，B阀动作。 2.5.1.2 分程控制的作用 1、扩大控制阀的可调范围，使得在小流量时更精确的控制 阀的可调范围，表明控制阀执行规定特性运行的有效范围。定义为：
2.5.1 分程控制系统 2.5.1.1 基本原理 釜式间歇聚合反应器的温度控制 TT TC 蒸 汽 冷水 要求：釜内温度维持在一定范围 反应开始需要加热升温，到反应 开始趋于剧烈时，釜内温度升高，需 要冷却降温。 可采用一个温度控制器去同时操 纵两个阀门:蒸汽和冷水阀，根据控 制器输出的不同区间操纵不同的执行 机构——分程控制。
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结论： ⑴ 从结构看：分程控制系统和阀位控制系统都具有多个控制变量 和单个受控变量； ⑵ 从控制要求看：分程控制要求各个控制变量接替工作； 阀位控制要求被选作辅助变量的阀位在稳态时 处于某个较小（或较大）值上，以满足另外指标优 化的要求。
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A
0.06 MPa
排 空
反作用
0.1
T < Tr → A ↑→ T > Tr → A ↓→ B ↑
PC
例2 罐顶氮封分程控制 N2 100 炼油厂、化工厂成品油化工产品贮罐为避 气开阀 免与空气中的氧气接触氧化，常采用罐顶充氮 气的办法。如图： PT 工艺要求保持贮罐内呈正压，当罐内料位 0 变化，将引起罐顶压力变化，应及时控制。 0.02 0.058 0.062 0. 1 MPa 针对罐顶空隙较大、气体压力对象时间常数大；罐顶压力控制要求不 高的实际情况，设计间歇区间，避免两只阀的频繁开闭。
如：分别对应在4~12mA和12~20mA 当控制器的输出小于12mA时，A阀动作、B阀不动； 当信号大于12mA时，A阀至极限，B阀动作。 2.5.1.2 分程控制的作用 1、扩大控制阀的可调范围，使得在小流量时更精确的控制 阀的可调范围，表明控制阀执行规定特性运行的有效范围。定义为：
分程控制系统
通常系统中设有两个控制器(或两个以上 得变送器),通过选择器选出能适应生产 安全状况得控制信号,实现对生产过程得 自动控制。
构成该系统应具备两方面: 一就是生产操作上有一定得选择性规律; 二就是组成控制系统得各个环节中,必须包 含具有选择性功能得选择单元。
二、选择性控制系统得类型
1、连续型选择性控制系统 两类: 1)选择器位于两个控制器与一个执行器之间 这就是选择性控制系统中常用得类型。
而当燃料气压力上升到超过脱火压力时,由于P2C 就是反作用,其输出a将就是低信号,a被低选器选中, 这样便取代了蒸汽压力控制器,防止脱火现象得发生, 其结果就是控制阀得开度关小,阀后压力下降,起到自 动保护得作用。
当燃料气压力恢复正常时,蒸汽压力控制器P1C得输出b又 成为低信号,经自动切换,蒸汽压力控制系统重新恢复运行。
一旦另一变量达到极限要求时,为了防止事故得 发生,选择性控制系统将通过专门得装置(电接点、 信号器、切换器等)切断主要变量控制器得输出,而 将控制阀迅速打开或关闭,直到该变量回到限值以 内时,系统才自动重新恢复到之前得连续控制。
三、选择性控制系统得设计
1、选择器得选型
在选择器具体选型时,根据生产处于不正常情况下,取代控 制器得输出信号为高或为低来确定选择器得类型。 步骤:
把控制器得输出信号分成两段,利用不同得输出信号段分 别控制两个控制阀
如阀A在控制器得输出信号为0、02～0、06MPa范围内 工作,阀B则在控制器输出信号为0、06～0、1MPa范围内 工作。
就控制阀得气开、气关形式可分为两类:
一类就是控制阀同向动作,即随着控制器输出信号得 变化,控制阀均开大或关小,且两个阀同为气开式或 同为气关式。
锅炉控制系统中常采用蒸汽压力与燃料气压力 得选择性控制系统,以防止脱火现象产生。
过程控制系统—分程控制系统(工业仪表自动化)
变正常的控制手段，采用补充手段或放空来维持安全生产。一般控制系 统很难兼顾正常与事故两种不同状ห้องสมุดไป่ตู้。
小结
分程控 制系统
分程控制系统的主要结构和 工作原理。
分程控制系统的应用场所。
思考
简述分程控制系统的工作原理。
分程控制系统
2.用来控制阀的可调范围，改善控制品质 有时生产过程负荷变化很大，要求有较大范围的流量变化。若用
一个控制阀，由于控制阀的可调范围R是有限的，当最大流量和最小 流量相差太悬殊时，就会降低控制系统的控制质量， 这时可采用分程 控制系统。
分程控制系统
3.用作生产安全的防护措施 有些生产过程在接近事故状态或某个参数达到极限值时，应当改
分程控制系统
课程导入
分程控制系统
主要结构
图1 氮封分程控制系统
分程控制系统
工作原理
分程控制系统
实际应用 1.用于控制两种不同介质以满足工艺生产的要求
图1 热交换器温度分程控制
图2 阀门动作示意图
采用热水与蒸汽两种不同物料作为调节介质，在一般控制系统中难于 实现，但在分程控制系统中，不仅充分利用了热水，而且节省了蒸汽。
小结
分程控 制系统
分程控制系统的主要结构和 工作原理。
分程控制系统的应用场所。
思考
简述分程控制系统的工作原理。
分程控制系统
2.用来控制阀的可调范围，改善控制品质 有时生产过程负荷变化很大，要求有较大范围的流量变化。若用
一个控制阀，由于控制阀的可调范围R是有限的，当最大流量和最小 流量相差太悬殊时，就会降低控制系统的控制质量， 这时可采用分程 控制系统。
分程控制系统
3.用作生产安全的防护措施 有些生产过程在接近事故状态或某个参数达到极限值时，应当改
分程控制系统
课程导入
分程控制系统
主要结构
图1 氮封分程控制系统
分程控制系统
工作原理
分程控制系统
实际应用 1.用于控制两种不同介质以满足工艺生产的要求
图1 热交换器温度分程控制
图2 阀门动作示意图
采用热水与蒸汽两种不同物料作为调节介质，在一般控制系统中难于 实现，但在分程控制系统中，不仅充分利用了热水，而且节省了蒸汽。
9.分程控制-过程控制(自动化)解析
分程与阀位控制系统
本讲主要内容
分程控制的特点与适用场合； 分程区间的确定方法； 阀位控制的概念与设计方法。
例1：间歇聚合反应器的控制问题
T
Y
冷水
“A”
蒸汽
“B”
控制要求：反应开始前，需要用蒸汽加热以达到反应所需 的温度；当反应开始后，因放出大量反应热，需要用冷水 进行冷却。要求全过程自动控制反应器的温度，怎么实现？
氮封的技术要求
实行氮封的技术要求是：要始终保持储罐内的 氮气压微量正压。储罐内储存物料量增减时， 将引起罐顶压力的升降，应及时进行控制，否 则将使储罐变形，更有甚者，会将储罐吸扁。 因此，当储罐内液面上升时，应停止继续补充 氮气，并将压缩的氮气适量排出。反之，当液 面下降时应停止放出氮气。只有这样才能达到 既隔绝空气，又保证容器不变形的目的。
多回路PID控制系统小结
用于改善控制系统性能的多回路PID系统 （1）串级控制系统； （2）前馈控制系统； （3）变增益/变比值控制系统。
用于满足工艺特定需要的多回路PID系统 （1）均匀控制系统； （2）比值控制系统； （3）分程控制系统； （4）阀位控制系统； （5）选择性控制系统。
练习
题1 下图为化学反应器的过程控制系统：1）说明图中的控制策略属于哪类控制系统？2） 最主要的被控变量是什么？最主要的操纵变量是什么？3）图中哪个控制器要整定的最慢， 哪个控制器要整定的最快？为什么？4）阀门V1是气开还是气关？为什么？V2是气开还是 气关？为什么？5）指出各图中控制器的正反作用，并给出选取的理由；6）给出图中控制 规律的选取。
0.10
调节阀气动信号（MPa）
避免两调节阀频繁开 闭的方法： （1）控制阀引入不 灵敏区。 （2）同时，控制器 引入调节死区（为什 么？）
本讲主要内容
分程控制的特点与适用场合； 分程区间的确定方法； 阀位控制的概念与设计方法。
例1：间歇聚合反应器的控制问题
T
Y
冷水
“A”
蒸汽
“B”
控制要求：反应开始前，需要用蒸汽加热以达到反应所需 的温度；当反应开始后，因放出大量反应热，需要用冷水 进行冷却。要求全过程自动控制反应器的温度，怎么实现？
氮封的技术要求
实行氮封的技术要求是：要始终保持储罐内的 氮气压微量正压。储罐内储存物料量增减时， 将引起罐顶压力的升降，应及时进行控制，否 则将使储罐变形，更有甚者，会将储罐吸扁。 因此，当储罐内液面上升时，应停止继续补充 氮气，并将压缩的氮气适量排出。反之，当液 面下降时应停止放出氮气。只有这样才能达到 既隔绝空气，又保证容器不变形的目的。
多回路PID控制系统小结
用于改善控制系统性能的多回路PID系统 （1）串级控制系统； （2）前馈控制系统； （3）变增益/变比值控制系统。
用于满足工艺特定需要的多回路PID系统 （1）均匀控制系统； （2）比值控制系统； （3）分程控制系统； （4）阀位控制系统； （5）选择性控制系统。
练习
题1 下图为化学反应器的过程控制系统：1）说明图中的控制策略属于哪类控制系统？2） 最主要的被控变量是什么？最主要的操纵变量是什么？3）图中哪个控制器要整定的最慢， 哪个控制器要整定的最快？为什么？4）阀门V1是气开还是气关？为什么？V2是气开还是 气关？为什么？5）指出各图中控制器的正反作用，并给出选取的理由；6）给出图中控制 规律的选取。
0.10
调节阀气动信号（MPa）
避免两调节阀频繁开 闭的方法： （1）控制阀引入不 灵敏区。 （2）同时，控制器 引入调节死区（为什 么？）
分程控制系统
2.5 分程控制系统2.5.1 分程控制系统的基本概念1．分程调节系统一般来说，一台调节器的输出仅操纵一只调节阀，若一只调节器去控制两个以上的阀并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门，这种控制方式习惯上称为分程控制。
图2.5-1表示了分程控制系统的简图。
图中表示一台调节器去操纵两只调节阀，实施（动作过程）是借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。
例如图中的A、B两阀，要求A阀在调节器输出信号压力为0.02～0.06MPa变化时，作阀得全行程动作，则要求附在A阀上的阀门定位器，对输入信号0.02～0.06MPa时，相应输出为0.02～0.1MPa，而B阀上的阀门定位器，应调整成在输入信号为0.06～0.1 图2.5-1 分程控制系统示意图MPa时，相应输出为0.02～0.1MPa。
按照这些条件，当调节器（包括电/气转换器）输出信号小于0.06MPa时A阀动作，B阀不动；当输出信号大于0.06MPa时，而B阀动作，A阀已动至极限；由此实现分程控制过程。
分程控制系统中，阀的开闭形式，可分同向和异向两种，见图2.5-2和图2.5-3。
图2.5-2 调节阀分程动作（同向）图2.5-3 调节阀分程动作（异向）一般调节阀分程动作采用同向规律的是为了满足工艺上扩大可调比的要求；反向规律的选择是为了满足工艺的特殊要求。
2．分程控制系统的应用1）为扩大调节阀的可调范围。
调节阀有一个重要指标，即阀的可调范围R 。
它是一项静态指标，表明调节阀执行规定特性（线性特性或等百分比特性）运行的有效范围。
可调范围可用下式表示：min maxC C R = （2.5-1）式中 max C ——阀的最大流通能力，流量单位。
min C ——阀的最小流通能力，流量单位。
国产柱塞型阀固有可调范围R =30，所以max min %30C C =。
须指出阀的最小流通能力不等于阀关闭时的泄漏量。
一般柱塞型阀的泄漏量S C 仅为最大流通能力的0.1～0.01%。
《分程控制》课件
性能测试
对系统的性能进行测试，如响应时间、稳定性、精度等，确保其满 足设计要求。
故障诊断与处理
对系统运行过程中出现的故障进行诊断和处理，确保系统可靠性和 稳定性。
04
分程控制系统的优化
控制策略优化
控制策略的灵活性
为了适应不同的操作条件和系统变化，需要设计具有更高灵 活性的控制策略。例如，采用自适应控制策略，可以根据系 统参数的变化动态调整控制参数，提高系统的稳定性和性能 。
算法的精度和稳定性
为了提高控制精度和稳定性，需要对 算法进行改进。例如，采用更精确的 数值计算方法，减小算法误差；采用 自适应滤波技术，减小噪声干扰，提 高算法的稳定性。
控制器优化
控制器的可扩展性
为了满足系统规模不断扩大的需求，需 要设计具有可扩展性的控制器。例如， 采用模块化设计方法，将控制器划分为 多个模块并独立开发，便于后期维护和 升级。
分程控制系统在交通控制中具有广泛应用，能够实现交通信号的智能化管理和调度，提高道路通行效 率和交通安全。
详细描述
交通控制是城市交通管理的重要组成部分，分程控制系统可以将交通信号灯的控制分成多个阶段，根 据不同路段的交通流量和车辆行驶情况，对每个阶段进行分别控制。这有助于提高道路通行效率、缓 解交通拥堵、减少交通事故，为城市交通管理提供有力支持。
解释
分程控制的应用场景非常广泛，在化工生产中可以实现温度、压力、流量的精确 控制，在电力系统中可以实现发电、输电、配电的自动化控制，在制药领域可以 实现药物成分的精确配比和混合。
02
分程控制系统设计
系统架构设计
01
02
03
系统架构
分程控制系统的整体架构 ，包括输入、输出、控制 逻辑等部分。
对系统的性能进行测试，如响应时间、稳定性、精度等，确保其满 足设计要求。
故障诊断与处理
对系统运行过程中出现的故障进行诊断和处理，确保系统可靠性和 稳定性。
04
分程控制系统的优化
控制策略优化
控制策略的灵活性
为了适应不同的操作条件和系统变化，需要设计具有更高灵 活性的控制策略。例如，采用自适应控制策略，可以根据系 统参数的变化动态调整控制参数，提高系统的稳定性和性能 。
算法的精度和稳定性
为了提高控制精度和稳定性，需要对 算法进行改进。例如，采用更精确的 数值计算方法，减小算法误差；采用 自适应滤波技术，减小噪声干扰，提 高算法的稳定性。
控制器优化
控制器的可扩展性
为了满足系统规模不断扩大的需求，需 要设计具有可扩展性的控制器。例如， 采用模块化设计方法，将控制器划分为 多个模块并独立开发，便于后期维护和 升级。
分程控制系统在交通控制中具有广泛应用，能够实现交通信号的智能化管理和调度，提高道路通行效 率和交通安全。
详细描述
交通控制是城市交通管理的重要组成部分，分程控制系统可以将交通信号灯的控制分成多个阶段，根 据不同路段的交通流量和车辆行驶情况，对每个阶段进行分别控制。这有助于提高道路通行效率、缓 解交通拥堵、减少交通事故，为城市交通管理提供有力支持。
解释
分程控制的应用场景非常广泛，在化工生产中可以实现温度、压力、流量的精确 控制，在电力系统中可以实现发电、输电、配电的自动化控制，在制药领域可以 实现药物成分的精确配比和混合。
02
分程控制系统设计
系统架构设计
01
02
03
系统架构
分程控制系统的整体架构 ，包括输入、输出、控制 逻辑等部分。
《分程控制》课件
分程控制在计算机网 络中的应用
通过分程控制，可实现同 时处理多个网络请制在人工智能 中的应用
通过分程控制，可同时进 行多个AI任务的计算，提 高人工智能系统的并行处 理能力。
分程控制在其他领域 中的应用
分程控制还广泛应用于操 作系统、嵌入式系统等领 域，提高系统的并发性和 实时性。
分程控制的应用领域
分程控制广泛应用于操作 系统、计算机网络、人工 智能等领域，实现高效的 任务调度和资源管理。
分程控制的基本原理
1
分程控制中的关键步骤
2
包括任务拆分、任务调度、进程通信
等关键步骤，确保任务按照预定顺序
和方式执行。
3
分程控制的流程图
按照任务的优先级和依赖关系，将程 序分成多个阶段，通过调度程序按序 执行。
分程控制的实现方法
常见的实现方法有进程管理、线程管 理和协程管理等，根据需求选用适合 的实现方式。
分程控制的优缺点
优点
提高系统处理能力、资源利 用率和响应速度。
缺点
增加了系统复杂性和开销， 容易导致任务调度和通信问 题。
应用前景
随着计算机技术的不断发展， 分程控制的应用前景将越来 越广阔。
案例分析
《分程控制》PPT课件
欢迎参加本次《分程控制》PPT课件，让我们一起探索分程控制的定义、作用 和应用领域，以及其基本原理、优缺点和未来前景。
什么是分程控制？
分程控制的定义
分程控制是将程序划分成 多个独立且可并发执行的 部分，以提高计算效率和 系统资源利用率。
分程控制的作用
通过分程控制，不同任务 可以同时进行，提升并行 处理能力和资源利用效率。
总结
分程控制的主要内 容
分程控制包括定义、作用、 基本原理、优缺点和应用案 例等内容。
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（1）两个对数流量特性的阀并联分程使用
如果使用两个对数流量特性的阀进行并联分程， 效果要比两个线性阀分程好得多。
100%
阀开度
0
调节器输出
50%
100%
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过程控制 青海大学
21
为了使总流量特性达到平稳过渡，可采取如下方法：
（2）切换区重合。
100%
阀开度
100%
阀开度
0
40% 60% 100%
阀开度(%)
放热反应。先 加热，后制冷。
气
关
“A”
0 0.02
阀
气
0.06
开
“B”
0.10
调节阀气动信号（MPa）
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阀
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三、 用于生产安全的防护措施
排 空 气关阀 “B” “A” 气开阀
N2
反作用
PC
罐顶氮气防止 油气挥发，和 油品氧化，保 持微正压。 液 位处于 正常位 置 时，两个阀全关。 液 位 ↑ ， MV↓ ， 减 小到过分程点，阀A 关闭，阀B打开。 液 位 ↓ ， MV↑ ， 增 大到过分程点，阀B 关闭，阀A打开。
=
C B min 4 30 0.133
C Amax C B max 104 C maz
那么两阀构成分程控制时，两阀组合后的可调范围
RAB
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100 4 780 0.133
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11
组合后的可调范围比一个阀的可调 范围扩大了约26倍。 下图为扩大可调范围的氨厂蒸汽减压 分程控制系统应用。
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B
R
TT A
燃料
TC
VPC TC
r
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2.6.3 阀位控制系统的设计与整定
(1) 控制变量的选择 控制变量A着重考虑经济性和合理性，控制变量 B着重可快速性和有效性。 (2) 控制阀开闭形式选择 与单回路系统介绍的方法相同。 (3) 控制器规律及正反作用选择 主控制器必须具有积分作用。一般情况主控制器 选PI控制器。如果对象时间常数较大，则可选用 PID控制器。
0 0.02
阀
气
开 阀
关
“A”
0.10
0.058 0.062
调节阀气动信号（MPa）
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2.5.3 分程控制系统的方案实施
1．分程区间的决定 分程控制系统设计主要是多个阀之间的
分程区间问题，设计原则： ① 先确定阀的开关作用形式（以安全生 产为主）； ② 再决定调节器的正反作用； ③最后决定各个阀的分程区间
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5
分类
根据控制阀的作用方式，在分程控 制的应用中，可以形成四种不同的组合 形式。
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控制阀同向动作
控制阀异向动作
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2.5.2 分程控制应用
1、扩大控制阀的可调范围 2、满足不同工况的控制要求 3、用以补充控制手段维持安全生产
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END
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分程控制系统的方案实施
2．分程阀总流量特性的改善 当调节阀采用分程控制，如果它们得流通
能力不同，组合后的总流通特性，在信号 交接处流量的变化并不是光滑的，这时存在
由一个阀向另一个阀平滑过渡的问题。
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为了使总流量特性达到平稳过渡，可采取如下方法：
系统将控制变量 A和B有机地结合起 来能达到提高控制 质量的效果。
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阀位控制系统
单回路控制不及时，经济。 改进，旁路反应及时， 但是不经济。 要求即经济，又及时。
R 冷物料
TT
燃料
TC
VPC TC
r
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阀位控制系统
⒉ 解决办法： 选经济、但是不 及时的控制器作为 主控制器，起基本 控制作用； 选不经济、但是 及时的作为阀位控 制器，起辅助控制 作用。
R 冷物料
TT
燃料
TC
VPC TC
r
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二. 工作原理： 两阀均选气开阀， TC正作用，VPC反作用， 正常时，VA处于正常阀位，冷物料 VB处于小开度（由r决定）。
A
燃料
B
R
TT
VPC TC
r
TC
R
GC s
r
GVB s GOB s
G s G s G s CV OA VA
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控制器正反作用选择的原则是：闭合回路的开环 总放大倍数的符号必须为负。
(4) 阀位控制系统的整定
处于手动情况下，按单回路系统整定方法整定主 控制器的参数；将整定好的主控制器参数放好， 使主控制器处于自动状态，然后按单回路系统整 定方法整定阀位控制器的参数。
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满足不同工况的控制要求
二、用于控制两种不同的介质，以满足 工艺操作上的特殊要求。
T
Y
“A” “B”
冷水 蒸汽
控制要求：反应开 始前，需要用蒸汽 加热以达到反应所 需的温度；当反应 开始后，因放出大 量反应热，需要用 冷水进行冷却。要 求全过程自动控制 反应器的温度？
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概念
一个被控变量采用两个或两个以上的操纵变
量进行控制的控制系统。 这类控制系统采用不止一个控制器，其中， 一个控制器作为另一个控制器的测量信号。
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阀位控制系统原理图如下所示：
系统选用了两个控制变量A和 B。 控制变量A从经济性和工 艺的合理性考虑比较合适， 但是对克服干扰的影响不够 及时、有效。 控制变量B快速性、有效 性较好，也就是克服干扰的 影响迅速、及时，但经济性、 合理性较差。
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2.6.2
阀位控制系统的应用
管式加热炉原油出口温度控制
一般选原油出口温度为被控变量，选燃料油 或气作为控制变量，控制系统如下图：
该系统选择燃料 油或气作为控制变量 是经济合理的，但它 克服外界干扰的影响 不及时。
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为提高系统控制质量，在原油的入口和出口之间 引一条支管，把它作为控制变量B，它对控制原油出口 温度十分及时、有效。但从工艺角度考虑并不经济， 因为它增加了能耗，所以通过它来控制原油出口温度 不合理。
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N2
贮罐气封分程动作过程
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三、 用于生产安全的防护措施
100
阀开度 (%)
“B”
0 0.02 0.06
“A”
0.10
调节阀的气动信号 MPa
如何避免两调节阀的频繁开闭以 减少N2用量?
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维持安全生产
100
阀开度(%)
气
“B”
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一、扩大控制阀的可调范围，改善控制 品质
调节阀可调比表明调节阀执行规定特性
（线性特性或等百分比特性）运行的有 效范围。国产阀一般R=30
Cmax R Cmin
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扩大控制阀的可调范围
有时生产过程负荷变化很大,要求有较大范围的 流量变化。若用一个控制阀,由于控制阀的可调范
调节器输出
0
调节器输出
40% 60%
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2.6 阀位控制控制系统
2.6.1 基本概念
选择控制变量时既要考虑到它的经济性和合理 性，又要考虑它的快速性和有效性。
阀位控制系统就是在综合考虑控制变量的快速 性、有效性、经济性和合理性基础上发展起来的一 种控制系统。
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过程控制 题： （1）选择两调节 阀的气开气关属 性； （2）温度控制器 的正反作用； （3）如何协调两 调节阀的动作；
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调节阀的分程动作关系
设计步骤： ⑴ 关键阀：蒸汽阀：气开式。 ⑵ 调节器：反作用调节器。 ⑶ 次要阀：冷水阀：气关式。 ⑷ 分程点：开始，温度低，MV大，B开。 反应开始后，温度↑，MV↓MV减小到分程点以 下时，B关，A开。 100
2 复杂控制系统
2.5 分程控制系统
2.5.1 分程控制的概念
多阀：一只控制器的输出信号去带动两个 或两个以上的控制阀工作。 分程：将控制器输出信号全程分割成若干 个信号段，每一个信号段控制一个控制阀。（每 一个控制阀仅在控制器输出信号整个范围的某段 内工作）
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围R是有限的,当最大流量和最小流量相差太悬殊时
,就会降低控制系统的控制质量, 这时可采用分程 控制系统。
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