《过程控制系统》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 单回路PID控制系统的设计与参数整定

⑧过程控制系统第三章 第三章单回路PID控制系统的设计与参数整定 3.1单回路PID控制系统的结构与组成 指由一个测量变送器、一个控制器、一个控制 阀和一个对象所构成的单闭环控制系统。 第1位字母表示被控参数 后续字母表示仪表功能 ---((9 仪表符号标 后续数字表示仪表序号 二二二 第1位数字表示工段号

过程控制系统 第三章 3.1单回路PID控制系统的结构与组成 指由一个测量变送器、一个控制器、一个控制 阀和一个对象所构成的单闭环控制系统。 第三章 单回路PID控制系统的设计与参数整定 TC 206 后续字母表示仪表功能 第1位数字表示工段号 后续数字表示仪表序号 第1位字母表示被控参数 TT LC 仪表符号标准

⑧过程控制系统第三章 控制系统原理方框图 干扰 给定值 操作量 被控变量 控制器 执行器 对象 测量变送器 载热介质 T 控制系统工艺流程图 冷物料、热交换器 热物料

过程控制系统 第三章 控制系统原理方框图 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 控制系统工艺流程图

过程控制系统第三章 32单回路PD控制系统设计 1.过程控制系统方案设计的基本要求 生产过程对过程控制系统的要求可简要归纳为 安全性、稳定性和经济性三个方面 2.过程控制系统设计的主要内容 过程控制系统设计包括控制系统方案设计、工 程设计、工程安装和仪表调校、调节器参数整定等 四个主要内容。 其中控制方案设计是控制系统设计的核心

过程控制系统 第三章 3.2单回路PID控制系统设计 1. 过程控制系统方案设计的基本要求 生产过程对过程控制系统的要求可简要归纳为 安全性、稳定性和经济性三个方面。 2. 过程控制系统设计的主要内容 过程控制系统设计包括控制系统方案设计、工 程设计、工程安装和仪表调校、调节器参数整定等 四个主要内容。 其中控制方案设计是控制系统设计的核心

⑧过程控制系统第三章 3.过程控制系统设计的步骤 1)掌握生产工艺对控制系统的技术要求 2)建立被控过程的数学模型 3)确定控制方案 包括控制方式和系统组成结构的确定,是过程 控制系统设计的关键步骤。 4)控制设备选型 5)实验(或仿真)验证 其中最关键的设计是

过程控制系统 第三章 3. 过程控制系统设计的步骤 1）掌握生产工艺对控制系统的技术要求 2）建立被控过程的数学模型 3）确定控制方案 包括控制方式和系统组成结构的确定，是过程 控制系统设计的关键步骤。 4）控制设备选型 5）实验（或仿真）验证 其中最关键的设计是：

过程控制系统第三章 322被控参数与控制变量的选择 3221被控参数的选择 被控变量一生产过程中希望借助自动控制保 持恒定值(或按一定规律变化)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、保证安全等目的。 被控变量的选择依据: 1、根据生产工艺的要求,找出影响生产的关 键变量作为被控变量

过程控制系统 第三章 3.2.2被控参数与控制变量的选择 3.2.2.1被控参数的选择 被控变量—生产过程中希望借助自动控制保 持恒定值（或按一定规律变化）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、保证安全等目的。 被控变量的选择依据： 1、根据生产工艺的要求，找出影响生产的关 键变量作为被控变量

⑧过程控制系统第三章 例1储槽液位控制系统 工艺要求储槽液位稳定。那么设计的控制系统 就应以储槽液位为被控变量。 TT

过程控制系统 第三章 例1 储槽液位控制系统 工艺要求储槽液位稳定。那么设计的控制系统 就应以储槽液位为被控变量。 TT LC h

⑧过程控制系统第三章 例2换热器出口温度控制系统 工艺要求出口温度为定值。那么设计的控制系 统就应以出口温度为被控变量。 载热介质 热交换器 冷物料 热物料

过程控制系统 第三章 例2 换热器出口温度控制系统 工艺要求出口温度为定值。那么设计的控制系 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

⑧过程控制系统第三章 2、当不能用直接工艺参数作为被控变量时, 应选择与直接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 冷却水 度控制系统 苯 精馏工艺是利用被分 进料 回流塔顶产品 苯一甲 离物中各组分的挥发温度 不同,将各组分分离。 蒸汽 如图将苯一甲苯混合 塔底产品 液进行分离。 甲苯 精馏过程示意图 1—一精馏塔;2一蒸汽加热器

过程控制系统 第三章 2、当不能用直接工艺参数作为被控变量时， 应选择与直接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 度控制系统 精馏工艺是利用被分 离物中各组分的挥发温度 不同，将各组分分离。 如图将苯—甲苯混合 液进行分离。 苯—甲苯 苯 甲苯

过程控制系统第三章 该精馏塔的工艺 要求是要使塔顶(或塔 冷却水 底)馏出物达到规定的 苯|纯度。按照被控变量的 回流顶产品选择原则1,塔顶(或 进料 苯一甲苯 塔底)馏出物的组分应 作为被控变量。 但是,没有合适 蒸汽 的仪表在线检测馏出物 底产品甲苯的纯度,则不能直接作 精馏过程示意图 为被控变量。 一精馏塔;2—蒸汽加热器

过程控制系统 第三章 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。按照被控变量的 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，则不能直接作 为被控变量。 苯 甲苯 苯—甲苯

过程控制系统第三章 只好在与馏出物的 (,纯度有单值关系的工艺 冷却水 参数中,找出合适的变 苯量作为被控变量,进行 进料 回流塔顶产品间接参数控制 苯一甲苯 经工艺分析发现, 塔内压力和塔内温度都 蒸汽 对馏出物纯度有影响。 需要对二者进行比较试 塔底产品 甲苯 验,选出一个合适的变 精馏过程示意图 量 一精馏塔;2—蒸汽加热器

过程控制系统 第三章 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 间接参数控制。 经工艺分析发现， 塔内压力和塔内温度都 对馏出物纯度有影响。 需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