过程控制工程6 选择性控制
过程控制第6章选择性控制系统-xu
过程控制第6章选择性控制系统-xu过程控制四选择性控制系统系统必须要保证在非正常工况安全生产，一般采取的处理方法有：连锁保护紧急性停车自动切换至手动都会造成生产停止, 要很长时间才能恢复生产选择性控制系统当生产操作趋向限制条件时，一个用于控制不安全工况的控制方案将取代正常情况下的控制方案，直到生产操作重新回到安全范围以内，恢复原控制方案为止。
过程控制选择性控制是：把工业生产过程中的限制条件所构成的逻辑关系，叠加到正常的自动控制系统上去的一种组合控制方法。
即在一个过程控制系统中，设有两个调节器(或两个以上的变送器),通过高、低值选择器选出能适应生产安全状况的控制信号实现对生产过程的自动控制。
过程控制四选择性控制系统1 2 3 4 5 概述选择性控制系统类型选择性控制系统的设计积分饱和及其防止措施典型应用过程控制1概述控制系统按其实现功能，可分为三类：物料平衡(或能量平衡)控制，质量控制和极限控制。
液位控制温度控制选择性控制自动选择性控制系统属于极限控制，又叫自动保护控制、软保护控制、取代控制或超驰控制。
过程控制选择性控制的特点是：在正常工况下，输出参数不会超限，所以也不考虑用它进行控制；而在非常工况下，该参数会达到极限值，这时又要求采取强有力的控制手段，避免超限。
过程控制要构成选择性控制，生产操作必须有一定选择性逻辑关系。
即何种情况下采用何种控制方式。
选择性控制的实现：需要具有选择功能的自动选择器(高值选择器或低值选择器)或有自动关切换装置来完成。
过程控制2 选择性控制系统的类型按照选择器在系统结构中的位置不同，选择性控制系统可分为两类：①一类是选择器放在调节器之后，对调节器输出信号进行选择控制；特点：几个调节器共用一个调节阀过程控制②另一类是选择器放在调节器之前，对测量信号做选择性控制。
特点：几个变送器合用一个调节器。
输出给定调节器-执行器对象1对象2对象3HS过程控制① 调节器输出信号选择性控制特点：选择器位于调节器之后，共用一个调节阀。
第6-6章选择性控制
P1 = K c1 e1 + ∫ e1dt τ i1 积分外反馈信号就是其本身的输出Pl. 因此,调节器1仍保持PI控制规律. 调节器2处于备用持选状态,其输出 为: 1
P2 = K c 2 e2 + ∫ e1dt τ i2
6-6-2 选择性控制系统的设计原则
1 e2 + ∫ e1dt 因此不存在对 e2的积累而带来的积分饱和问题 P2 = K c 2 τ i2 当系统处于稳定时,积分项为一常数,调节器仅具有比 例作用.所以,取代调节器在备用开环状态,不会产生 积分饱和.一旦生产过程出现异常,而该调节器的输出 又被选中时,其输出引入积分环节,立即恢复PI控制规 律,投入系统运行.
3.限幅法
所谓限幅法,是指利用高值或低值限幅器使调 节器的输出信号不超过工作信号的最高值或最 低值.至于用高限器还是用低限器,则要根据 具体工艺来决定.如调节器处于开环待命状态 时,调节器由于积分作用会使输出逐渐增大, 则要用高限器.反之,则用低限器.
�
6-6-1选择性控制系统的类型 选择性控制系统的类型
HS
化学过程反应器峰值温度选择性控制系统
6-6-2 选择性控制系统的设计原则
选择性控制系统的设计步骤
1.根椐生产安全要求选择控制阀的开,闭形式 2.根椐对象的特性和控制要求,选择控制器的控制规律 及正 ,反作用. 3.最后根椐控制器的正,反作用和选择性控制系统设置 的目的,确定选择器的类型.
6-6-1选择性控制系统的类型 选择性控制系统的类型
"反" "反"
蒸汽 PC1为正常控制器 PC2为非常控制器 燃料气
PC1 PA LS PY
供水
PC2
PB
蒸汽压力变送器 控制器PC1 控制器PC2 PA LS PB 燃料气压力变送器 PY 控制阀 P2 燃料气压力对象 蒸汽压力对象 P1
过程控制-4.7-选择控制
虑“脱火”又考虑“回火”的保护问题，就可以设计一个混合型选择系统来进行解决。
PT1
PC1
蒸汽
PA
PC2
PB
PC
LS
PC3
供水
PY PT2 V
图3 混合型选择控制系统
PT3
燃料气
3、混合型选择性控制系统（示例）
产生积分饱和的原因
1、控制系统中控制器具有积分控制规律； 2、控制器输入偏差长期存在得不到补偿。
选择性控制系统
防止积分饱和方法
1、限幅法 通过专门的技术措施对积分反馈信号加以限制（电动Ⅱ 型仪表、电动Ⅲ 型仪表中有专门设计的限幅控制器
2、外反馈法
在控制器处于开环状态时，借用其它相应信号对控制器 进行积分外反馈来限制积分的作用
PT1
蒸汽
PC1
PA
PC2
LS PB PY
供水
PT2
图2
V
图中，PC1，PC2 均为反作用，其中 PC1为正常情况下 工作的控制器， PC2为非正常情况 下的控制器，而且 是窄比例的（即比 例放大倍数很大）。
燃料气
蒸汽压力与燃料气压力选择控制系统
选择性控制系统
控制方案： 在正常情况下，燃料气压力低于产生脱火的压力（即低于给定植），PC2感受到的是负偏差，
控制方案： 在本方案中增加了一个带下限接点的压力控制器PC3和一个三通电磁阀。当燃料气压力正常时， PC3下限接点是断开的，电磁阀失电，低选器LS输出直通控制阀，此时系统的工作情况与图2相 同。一旦燃料气压力下降到低于下限值，PC3下限接点接通，电磁阀得电，于是便切断了低选器 LS至控制阀的通路，并使控制阀的膜头与大气相通，膜头压力将迅速下降到0，于是控制阀将关 闭，以防止“回火”的产生。当燃料气管线压力慢慢上升到正常值时，PC3接点又复断开，电磁
二、选择性控制系统
过程控制与自动化仪表P222三、选择性控制系统选择性控制系统（超驰控制系统，override control system）也有人称其为自保护系统或软保护系统。
选择性控制是把生产过程中对某些工业参数的限制条件所构成的逻辑关系迭加到正常的自动控制系统上去的组合控制方案。
（一）控制原理选择性控制系统由正常控制部分和取代控制部分组成。
正常情况下正常控制部分工作，取代控制部分不工作；当生产过程某个参数趋于危险极限时但还未进人危险区域时，取代控制部分工作，而正常控制部分不工作，直到生产重新恢复正常，然后正常控制部分又重新工作。
从而，使控制系统能在正常和异常情况下自动切换工作，起到软保护的作用。
选择性控制系统的特点是选用了选择器，设有两个调节器(或两个以上的变送器)，通过具有选择功能的自动选择器（高值或低值选择器）或自动切换装置，选出能适应生产安全状况的控制信号实现对生产过程的自动控制。
根据选择器在整个系统的位置可分为两种类型。
其一是选择器安装在两个调节器的输出端，对调节器输出信号进行选择，两个调节器公用一个调节阀，如图1所示。
这类系统正常生产时，取代调节器处于待命备用状态，不正常工况出现时，由选择器选出能适应工况的控制信号，用取代调节器工作，结构简单，应用比较广泛。
其二是选择器安装在调节器之前，对变送器输出信号进行选择，这种系统至少有两个以上的变送器，由选择器选择符合工艺要求的输出信号送至调节器。
图2 类型二根据处理方法不同，选择性控制系统又可以分为三类：开关型选择性控制系统，由限位信号切断控制器输出；连续型选择性控制系统，由限位信号切换为另一个控制器输出给执行器；混合型选择性控制系统，采用两个限制信号，同时进行上述两种控制。
（二）工程设计应考虑的问题选择性控制系统的设计包括调节阀气开、气关形式选择，调节器正、反作用选择，选择器的选型及系统参数整定等内容。
1.调节阀气开、气关形式可按照单回路控制系统的方法确定，根据生产工艺安全原则来选择。
过程控制工程模拟考试题含答案
过程控制工程模拟考试题含答案一、单选题（共80题，每题1分，共80分）1、蒸汽锅炉的自动控制过程中的“冲量”是( )。
A、控制变量的信号B、引入系统的测量信号C、扰动量信号D、调节变量的信号正确答案：B2、串级调节系统中一步整定法是按( )整定调节器参数。
A、经验法B、衰减曲线法C、反应曲线法D、临界比例度法正确答案：A3、串级调节系统中，主变量是( )。
A、工艺控制指标B、副干扰量C、主干扰量D、工艺随动指标正确答案：A4、前馈控制是一种( )控制，是按干扰大小进行补偿的控制，因此它的控制规律不是常规的PID规律，而是一个专用控制器。
A、开环B、闭环C、双闭环D、定值正确答案：A5、串级调节系统中，主.副参数要求都不高时，主.副调节器的调节规律应选( )。
A、主调节器P.副调节器PB、主调节器PI或PIC、主调节器PI.副调节器PID、副调节器PE、主调节器P.副调节器PI正确答案：D6、对于选择性控制系统，下列说法哪一个不正确( )A、选择性控制系统是对生产过程进行安全软限控制。
B、在生产过程要发生危险时选择性控制系统可以采取联锁动作，使生产硬性停车。
C、选择性控制系统可以有两个控制回路，其中一个控制回路工作，另一个控制回路处于开环状态。
D、选择性控制系统用选择器进行控制。
正确答案：B7、单纯的前馈控制是一种能对( )进行补偿的控制系统。
A、被控变量的变化B、测量与设定值之间的偏差C、控制信号的变化D、干扰量的变化正确答案：D8、定值控制系统是按( )进行控制的。
A、给定值与测量值的偏差B、干扰量的大小C、被控变量的大小D、给定值的大小正确答案：C9、下列控制系统中，( )是开环控制系统。
A、随动控制系统B、定值控制系统C、前馈控制系统D、程序控制系统正确答案：C10、前馈环节参数整定( )调节系统的稳定性。
A、影响B、不影响C、能降低D、提高正确答案：B11、选择性控制系统产生积分饱和的原因是( )A、积分时间选择不当B、其中一个控制器开环C、两个控制器均开环D、两个控制器均闭环正确答案：B12、为避免出现“气蚀”.“气缚”现象，离心泵工作时，控制阀一般不允许安装在其( )管道上A、出口B、旁路C、进口D、回流正确答案：C13、下列关于阀门定位器作用描述正确的是( ) ①改变阀门流量特性②改变介质流动方向③实现分程控制④延长阀门使用寿命A、②③④B、①②C、③④D、①③正确答案：D14、主调节器控制严格，副调节器要求不高允许有较大波动时，主.副调节器的调节规律应选( )。
过程控制工程孙洪程答案
过程控制工程孙洪程答案【篇一：过程控制工程教学大纲】xt>过程控制工程（process control engineering）课程性质：专业主干课适用专业：机电一体化技术学时分配：课程总学时：60学时其中理论课学时：60学时；实验课学时：0学时；先行课程情况：先行课：高等数学、单片机原理与应用、自动控制原理、传感器技术等；教材：孙洪程，李大宇，翁维勤编著．《过程控制工程》．北京：高等教育出版社， 2013年12月重印参考书目：1、邵裕燊．过程控制工程．北京：机械工业出版社2、何衍庆，俞金寿，蒋慰孙．工业生产过程控制．北京：化学工业出版社一、课程的目的与任务过程控制工程是机电一体化技术专业开设的主干课之一，主要研究工业生产过程中应用比较成熟的控制系统。
随着现代工业的迅速发展，对工业过程的要求也越来越高，用于工业过程控制的自动化装置也迅速发展，因此对工业过程控制的要求也随之提高。
作为研究工业过程控制系统组成，基本控制规律，以及工业过程控制系统的设计，投运的课程-----过程控制工程也越来越受到重视，并使得该课程成为自动化相关专业的一门重要的专业课程。
本课程的任务是：使学生通过本课程的学习，获得工业过程控制系统的基本理论、基本知识和基本技能，掌握测量与变送器、执行器、智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置的原理与使用方法，掌握基本过程控制系统设计的方法与控制器参数的整定方法，从而为从事与本课程有关的的技术工作打下一定的基础。
二、课程的基本要求本课程采用传统的课堂讲授模式，在课堂安排上，做到精讲教学内容和学生课外自学、阅读相结合，使学生了解重点、认识难点，突出重点、剖析难点，掌握重点、化解难点，提高学生解决问题能力；引导学生课前预习、课后复习，加深对其基础知识的巩固和对前沿领域的了解。
本课程的主要内容包括基本过程控制系统、先进控制系统、过程控制工程三大模块。
其中基本过程控制系统及过程控制工程为本课程的主要学习部分，要求学生可以运用所学知识对常见的过程控制系统加以论证或者进行必要的定性定量分析。
8.选择性控制系统-过程控制(自动化)
选择控制系统抗积分饱和的实现
Lm
1
v1
TI s + 1
－
＋
＋
Lmax
KC
TD s + 1 ADTD s + 1 ＋
u1
LS u
Tsp
＋
KC
TD s + 1 ADTD s + 1 ＋
－
＋
Tm
u2
1
v2
TI s + 1
结论
选择性控制的分类 选择性控制系统的设计 选择性控制系统的防积分饱和问题
------超驰控制系统
选择性控制
本讲主要内容
选择性控制的分类； 选择性控制的设计方法与应用场合； 选择性控制的抗积分饱和。
选择性控制分类
被控变量选择控制（Selective Control）
特点：被控变量类型相同，通常只有一个制 器，与单回路控制相近，只是控制器的输入是 由多个测量信号选择得到的。
在工况变化时，如出现M>AH，则低选器选择AH 作为输出，AH=Ar。因此FAC成为定值流量控制系 统，使得炼厂气A稳定在AH的数值上。这时由于 （M-AH）>0,则构成温度与燃料B的串级控制系统， 即打开燃料B的阀门以补充燃料A的不足。从而使 得炉出口温度稳定在设定值上。
控制要求：在生产上，往往要求对被冷却物料的出口温度进行控制。所 以，一般以被冷却物料出口温度为被控变量，以液氨流量为操纵变量。
液氨蒸发器的单回路控制
待冷却 物料
TC
气氨
气开阀 液氨
改变传热面积来调节传 热量的。因液位高度会 影响热交换器的浸润传 热面积，因此，液位高 度即间接反映了传热面 积的变化情况。
过程控制练习题（带答案）2（1）
过程控制练习题（带答案）2（1）练习题⼀、填空题1．定⽐值控制系统包括：（开环⽐值控制系统）、（单闭环⽐值控制系统）和（双闭环⽐值控制系统）。
2．控制阀的开闭形式有（⽓开）和（⽓关）。
3．对于对象容量滞后⼤和⼲扰较多时，可引⼊辅助变量构成（串级）控制系统，使等效对象时间常数（减少），提⾼串级控制系统的⼯作频率。
4．测量滞后包括测量环节的（容量滞后）和信号测量过程的（纯滞后）。
5．锅炉汽包⽔位常⽤控制⽅案为：（单冲量⽔位控制系统）、（双冲量控制系统）、（三冲量控制系统）。
6．泵可分为（容积式）和（离⼼式）两类，其控制⽅案主要有：（出⼝直接节流）、（调节泵的转速）、（调节旁路流量）。
7．精馏塔的控制⽬标是，在保证产品质量合格的前提下，使塔的总收益最⼤或总成本最⼩。
具体对⼀个精馏塔来说，需从四个⽅⾯考虑，设置必要的控制系统，分别是：物料平衡控制、（能量平衡控制）、（约束条件控制）和（质量控制）。
1. 前馈控制系统的主要结构形式包括：单纯的前馈控制系统、（前馈反馈控制系统）和（多变量前馈控制系统）。
2. 反馈控制系统是具有被控变量负反馈的闭环回路，它是按着（偏差）进⾏控制的；前馈控制系统是按（扰动）进⾏的开环控制系统。
3. 选择性控制系统的类型包括：（开关型）、（连续型）和（混合型）。
4. 常⽤控制阀的特性为（线性）、（快开）、（对数）、和（抛物线）特性。
5. 阀位控制系统就是在综合考虑操纵变量的（快速性）、（经济性）、（合理性）、和（有效性）基础上发展起来的⼀种控制系统。
6. 压缩机的控制⽅案主要有：（调速）、（旁路）和节流。
7. 化学反应器在⽯油、化⼯⽣产中占有很重要的地位，对它的控制⼀般有四个⽅⾯，分别是：物料平衡控制、（能量平衡控制）、（质量控制）和（约束条件控制）。
⼆、简答题1．说明⽣产过程中软保护措施与硬保护措施的区别。
答：所谓⽣产的软保护措施，就是当⽣产短期内处于不正常情况时，⽆须像硬保护措施那样硬性使设备停车，⽽是通过⼀个特定设计的⾃动选择性控制系统，以适当改变控制⽅式来达到⾃动保护⽣产的⽬的。
过程控制系统第二版课后答案
过程控制系统第二版课后答案【篇一：过程控制系统与仪表课后习题答案完整版】>1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？解答：1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？解答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成：参照图1-1。
1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？解答：分类方法说明：按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（p）控制、比例积分（pi）控制，比例、积分、微分（pid）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统?解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性：。
系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
过程控制工程孙洪程答案.doc
过程控制工程孙洪程答案【篇一：过程控制工程教学大纲】xt> 过程控制工程（process control engineering ）课程性质：专业主干课适用专业：机电一体化技术学时分配：课程总学时：60 学时其中理论课学时：60 学时；实验课学时：0 学时；先行课程情况：先行课：高等数学、单片机原理与应用、自动控制原理、传感器技术等；教材：孙洪程，李大宇，翁维勤编著．《过程控制工程》．北京：高等教育出版社，2013 年12 月重印参考书目：1、邵裕燊．过程控制工程．北京：机械工业出版社2、何衍庆，俞金寿，蒋慰孙．工业生产过程控制．北京：化学工业出版社一、课程的目的与任务过程控制工程是机电一体化技术专业开设的主干课之一，主要研究工业生产过程中应用比较成熟的控制系统。
随着现代工业的迅速发展，对工业过程的要求也越来越高，用于工业过程控制的自动化装置也迅速发展，因此对工业过程控制的要求也随之提高。
作为研究工业过程控制系统组成，基本控制规律，以及工业过程控制系统的设计，投运的课程----- 过程控制工程也越来越受到重视，并使得该课程成为自动化相关专业的一门重要的专业课程。
本课程的任务是：使学生通过本课程的学习，获得工业过程控制系统的基本理论、基本知识和基本技能，掌握测量与变送器、执行器、智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置的原理与使用方法，掌握基本过程控制系统设计的方法与控制器参数的整定方法，从而为从事与本课程有关的的技术工作打下一定的基础。
二、课程的基本要求本课程采用传统的课堂讲授模式，在课堂安排上，做到精讲教学内容和学生课外自学、阅读相结合，使学生了解重点、认识难点，突出重点、剖析难点，掌握重点、化解难点，提高学生解决问题能力；引导学生课前预习、课后复习，加深对其基础知识的巩固和对前沿领域的了解。
本课程的主要内容包括基本过程控制系统、先进控制系统、过程控制工程三大模块。
其中基本过程控制系统及过程控制工程为本课程的主要学习部分，要求学生可以运用所学知识对常见的过程控制系统加以论证或者进行必要的定性定量分析。
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➢ 另外还具有工艺上对其有一定界限限制的变量， 称为极限控制变量。
一般该变量不会经常逼近或超越设定极限，所 以正常工况下不用实施控制。但是，一旦超越极 限，则需要施以严厉的控制，限制其超越极限。
处理手段 ➢ 硬保护：
根据生产操作状态，在处于极度危险状态下，使 用极端手段（连锁保护），自动地将生产全过程 或部分装置硬性停车的保护动作。
A变量控制回路 B变量测量回路 开关及开关信号发生器
开关型选择控制系统构成及应用例 乙烯生产过程回流罐与蒸发器液位控制
开关信号 发生器
L2T
75%
L2C
蒸发器
丙二烯
开关
回流罐
L1T L1C
正极常限状态信号
A变量：回流罐液位 B变量：蒸发器液位 B变量设定极限范围：< 75%
控制方框图
开关信号发生器
（防止脱火）
给水
P2T
燃料
控制要求：防止燃料压力 过低而引起回火现象发生
P3C：开关信号发生器 （防止回火）
选择器 LS：低选器
6.3 选择性控制应用
根据选择器的位置主要有两种应用形式 a. 选择器在控制器与调节阀之间 b. 选择器在变送器与控制器之间
1) 选择器在控制器与调节阀之间 特点： a. 选择信号：控制器输出信号 b. 控制器数量：两个以上 c. 某一时间点有且仅有一个控制器输出信号送达 调节阀
例如： 加热炉炉膛断火， 锅炉供水中断连锁保护等。
注意：硬保护实施后需要由操作人员恢复正常操作。
➢ 软保护： 根据生产操作状态，在达到安全极限时，借助于 选择性控制，按照事先设定的一套异常处理控制 方案，自动改变操作方式，使操作参数迅速返回 正常状态，并能自动切换回正常操作方式的控制 模式
软保护系统是将工艺生产过程的极限条件所构成 的逻辑关系叠加到正常的自动控制系统上的一种 控制。
排 气
信号关系：
PZ
正作用 PC
正常工况：低选器
冷 剂
选通压力控制器信
号
∑
P1 正作用
LS LC P2
冷凝液罐
PY
pY=p1, pZ=p1-pY=0 排气阀门关闭
气开式
非正常工况：低选器选通冷凝液罐液位控制器信号
pY=p2, pZ=p1-p2>0, 排气阀门开启，排出不凝气体 恢复正常控制：冷凝液罐液面恢复到安全位置，低
选器选中压力控制器输出，恢复正常工况控制。
6.4 选择性控制系统设计
1) 设计内容： 控制方案设计 控制阀选择：口径、特性、开关方式 控制器选择：控制规律、参数整定、作用形式 选择器确定：高选器，中选器，低选器
控制方案设计
根据工艺要求的一些参数的极限设定，设计保 护性控制回路，并通过选择器将其与正常的工 艺控制回路相结合构成选择性控制方案。
控制阀的选择同前；
控制器作用形式的选择同前；
参数整定：
要求被保护的参数能尽快恢复正常，窄比例带 参数整定。
选择器的选择，
以非正常条件下，选择器能够选中非正常控制 器的输出信号（或能够按设计方案选中对应信 号）为原则。
设计举例
例1 反应器触媒保护控制
目的：防止触媒过热失活
物料
要求：利用调解冷激水防止 触媒过热
例：液氨蒸发器的物料出口温度控制
控制要求： 物料出口温度稳定
物物料料
由蒸发器抽出的气态氨 不能带液。保证足够的 蒸发空间。
物料
气氨 物料
TT
TC
TT
TC
S
液氨
气气氨氨
LT
LC
液氨 液氨
气氨
LT
LC
液氨
b. 工艺操作切换 举例：加热炉燃料介质流切换
采用两种燃料燃烧的 控制参数选择性控制 系统图。 载热体的出口温度作 为被控参数。 其中燃料A （气）为 主要燃料 燃料B （油）作为补 充（候选）燃料。限 量使用。
控制器参数整定 正常控制器：按照常规控制器整定 取代控制器：按照窄比例带控制整定
2) 连续型选择性控制系统举例 例1 锅炉蒸汽压力与燃料供应阀后压力的选择性控制 原理图：
蒸汽
P1T
P1C
给水
P2C
LS
P2T
燃料
P
P
生产目的：提供稳压蒸汽 限制事件：阀后燃料气压力过高（产生脱火现象）
蒸汽
控制要求：
选择性控制系统硬件构成
1）控制器 正常控制器 承担正常工况操作的控制器 非正常控制器 承担异常情况处理的控制器 2）选择器 选择器常见类型
高值选择器（HS） 类型 低值选择器（LS）
中值选择器（MS） 选择器类型选择原则
保证在非正常情况时，选用的选择器能够选通 非正常控制器输出的控制信号。
S
Gm3(s)
Gm4(s)
主要应用 a. 选用极限值
多点测量，选用大（小）值信号作为控制依据 b. 选用可信值
同一测点置多个测量元件，选用中间值（可靠性 较大）信号作为控制依据。
特点：
▽ 选择信号：变送器输出信号
▽ 变送器个数：两个以上
▽ 某一时间点有且仅有一个变送器信号送达控制 器
即：由多个检测变送单元通过选择器与一个控制器 和调节阀构成多点控制网络，而在每一时间点， 控制回路仅根据某一检测点信号实施控制动作。
6.2.1 开关型选择性控制
应用目的
一般作为系统的极限保护
参数构成 a. 主要工艺控制指标（A）
被控变量类型 b. 有一定限制的工艺指标 （B）
控制特点
＊ B变量允许范围内，依据A变量实施操作控制 ＊ B变量逼近或达到设定的极限，切断A变量的控制
输出，迫使B变量迅速返回设定极限范围内。 系统基本构成
﹡正常工况：
P1T
依据蒸汽压力调节需要实
施燃料量控制
P1C
﹡极限B LS
汽压力控制器实行控制。 保证生产安全，节能。
P2T
P 燃料
正常状态信号通道 阀后压力过高状态信号通道
控制设备
调 节 阀：气开式调节阀
正常控制器：出口蒸汽压力控制器（P1C, 反作用） 取代控制器：阀后燃料压力控制器（P2C, 反作用） 选 择 器：低选器（LS）
即：一个调节阀通过选择器与多个控制器共同组成了 多个控制回路；在每一个时间点，一个且仅一个 控制回路在正常工作。
2) 选择器在变送器与控制器之间 例：反应器温度控制回路 原理图：
进料
TC HS 冷剂
产品
方框图
GC(s)
GV(s)
GP1(s)
GP2(s)
GP3(s)
GP4(s)
Gm1(s)
Gm2(s)
的塔釜最低液位同时尽 量保持丙烷塔进料稳定 性
选择性控制与均匀控制结合方案
正常控制器：丙烷塔进料流量控制器，反作用
取代控制器：绿油塔塔釜也为控制器，正作用
选择器：低选器
6.2.3 混合型选择性控制系统
开关型与连续性的结合应用
例：锅炉燃烧控制系统
蒸汽
设计： 控制器
P1C P2C LS
P1C：正常控制器 P2C：取代控制器
例：图
3) 变结构（通道）选择性控制
排
工艺描述：
气
PZ
塔顶产品中含有一
正作用 PC
冷 剂
定的不凝气体，随着
不凝气体量的增加，
∑
P1 正作用
冷凝液罐中的液面将
LS LC P2
冷凝液罐 被压下降，将引发生
PY
产的不稳定。
气开式
控制要求： 正常工况：利用回流量控制塔顶产品输出管道压力 异常工况：冷凝液罐液面过低，排出不凝气。
特点：温度最高点随条件改
冷激水
变位置
THSTS
FT
FC
设计：
反应器
TC
采用串级控制系统
采用多检测点方式
选择器：高选器（HS）
例2： 压缩机连续型选择性控制系统
P1T PIN
P1C 正作用
反作用
LSS
P2C
P2T
PO
气开式
目的：保证供气并防止喘振
工艺特点：当压缩机进口压力下降至一定程度时，压缩机 会产生喘振
选择器表示：
HS
高选器
MS 中选器
LS 低选器
b. 控制回路及动作特点 控制回路
正常控制回路： 由正常控制器、调节阀、主要工艺指标测量变 送装置构成，用于正常工况控制。
取代控制回路： 由取代控制器、调节阀、极限工艺指标测量变 送装置构成，用于极限工况控制。
取代控制特点
取代发生后，阀门开度不趋于极限位置，而是在 原开度基础上，由另一控制器接手实施控制。
控制回路设计：如图 正常操作：压缩机出口压力控制 取代操作：压缩机入口压力控制 选择器： 低选器
6. 选择性控制
6.1 基本概念 定义：
依据不同的生产状态，自动选取不同的被控变量、 操作变量或控制方案，进而实现对生产操作的自动 控制。
应用目的： a. 处理非正常情况，保证生产安全的需要 b. 实现工艺操作的切换
a. 非正常状态处理-----极限控制 系统变量操作特点
一般具有两个或两个以上的监控变量。
r极限
蒸发器液位测量变送
r
开 关
控制阀
回流罐对象 蒸发器对象
控制器
回流罐液位测量变送
乙烯生产回流罐与蒸发器液位开关型选择性控制方框图
特点：
开关动作发生后，调节阀开度处于某一极限开 度，表现为调节过程为非连续过程。
6.2.2 连续型选择性控制系统
1) 硬件构成及动作特点 a. 硬件 控制器：
正常控制器：正常工况时的控制操作 取代控制器：非正常工况的操作控制 选择器： 高选器(HS)：选择各输入信号中高值信号输出 低选器(LS)：选择各输入信号中低值信号输出 中选器(MS)：选择中间值信号输出