北京化工大学：《过程控制工程》课程教学资源（课件讲稿）第三章 比值控制系统

第3章 比值控制系统 3.1概述 3.2比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 3.4比值控制方案的实施 3.5比值控制系统的投运与整定 3:6比值控制系统的其他间题 实验：比值控制系统实验

第3章 比值控制系统 3.1 概述 3.2 比值控制系统的类型 比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 比值系数的计算 3.4 比值控制方案的实施 比值控制方案的实施 3.5 比值控制系统的投运与整定 比值控制系统的投运与整定 3.6 比值控制系统的其他问题 比值控制系统的其他问题 实验：比值控制系统实验 实验：比值控制系统实验

3.1概述 工业过程中，经常需要控制两种或两种以上的 物料保持一定的比例关系 如：造纸过程中，纸浆和水要成一定的比例关系 石化重油气化，重油和氧气量要成一定的比例关系 锅炉燃烧，煤气和空气成一定的比例关系，等等 比值控制系统： 实现两个或两个以上参数符合一定比例关 系的控制系统 流量比值较多，流量比值控制系统

3.1 概述 如：造纸过程中，纸浆和水要成一定的比例关系 石化重油气化，重油和氧气量要成一定的比例关系 锅炉燃烧，煤气和空气成一定的比例关系，等等 工业过程中，经常需要控制两种或两种以上的 工业过程中，经常需要控制两种或两种以上的 物料保持一定的比例关系 物料保持一定的比例关系 比值控制系统： 比值控制系统： 实现两个或两个以上参数符合一定比例关 实现两个或两个以上参数符合一定比例关 系的控制系统 流量比值较多，流量比值控制系统 流量比值较多，流量比值控制系统

3.1概述 主物料主流量： 可测或可控，处于比值控制中的主导地位F 从物料/从流量： 可控，一般供应有余，按主物料进行配比F2 比值控制系统，要求副流量F2与主流量F1 成一定的比值关系，K为流量比值

3.1 概述 主物料/主流量： 可测或可控，处于比值控制中的主导地位 F1 从物料/从流量： 可控，一般供应有余，按主物料进行配比 F2 1 2 F F K = 比值控制系统，要求副流量F2与主流量F1 成一定的比值关系，K为流量比值

第3章 比值控制系统 3.1概述 3.2比值控制系统的类型 3.3比值系数的计算 3,4比值控制方案的实施 3.5比值控制系统的投运与整定 3.6比值控制系统的其他间题 实验：比值控制系统实验 教学进程

第3章 比值控制系统 3.1 概述 3.2 比值控制系统的类型 3.3 比值系数的计算 3.4 比值控制方案的实施 3.5 比值控制系统的投运与整定 3.6 比值控制系统的其他问题 实验：比值控制系统实验 教学进程

3.2比值控制系统的类型 。按结构分类： 开环和闭环比值控制系统 ●按实施方案分类：相乘和相除方案 ·按比值分类：定比值和变比值控制方案 ·按控制原理：属于前馈控制系统

3.2 比值控制系统的类型 比值控制系统的类型 •按结构分类： 开环和闭环比值控制系统 •按实施方案分类： 相乘和相除方案 •按比值分类： 定比值和变比值控制方案 •按控制原理： 属于前馈控制系统

3.2比值控制系统的类型 3.2.1开环比值控制系统 (a)原理图 FC

3.2 比值控制系统的类型 比值控制系统的类型 3.2.1 开环比值控制系统 开环比值控制系统 (a)原理图 FC F1 F2

3.2.1开环比值控制系统 (b)方块图 控制器 控制阀 对象 F2 测量变送 本质：整个控制系统处于开环状态，F,流量根据F流量， 按比例系数开闭阀门 优点：简单，仪表少 缺点：系统开环，，波动时比值难以保证 场合：这种方案应用较少

3.2.1 开环比值控制系统 (b)方块图 控制器 控制阀 对象 F2 测量变送 F1 本质：整个控制系统处于开环状态，F2流量根据F1流量， 按比例系数开闭阀门 优点：简单，仪表少 缺点：系统开环，F2波动时比值难以保证 场合：这种方案应用较少

3.2.2单闭环比值控制系统 在开环比值控制系统的基础上，增加了一个 副流量的闭环控制系统 单闭环比值

3.2.2 单闭环比值控制系统 在开环比值控制系统的基础上，增加了一个 副流量的闭环控制系统 K F1 F2 FC FT 主 FY FC 从 单闭环比值

3.2.2单闭环比值控制系统 控制器 控制阀 对象 测量变送 测量变送 从方块图上看，与串级控制系统的结构相似，只是 主参数没有闭环，F2不影响F 副流量系统闭环，稳定副流量，定值控制

3.2.2 单闭环比值控制系统 控制器 控制阀 对象 F2 测量变送 F1 K 测量变送 从方块图上看，与串级控制系统的结构相似，只是 主参数没有闭环，F2不影响F1 副流量系统闭环，稳定副流量，定值控制

3.2.2单闭环比值控制系统 丁烯 例子： 洗涤水 丁烯洗涤塔进料与洗涤水 的比值控制系统 优点：1)能克服F2的波动 2)结构简单，特别是在主 流量参数工艺不能控制 的场合实施。 3)控制品质提高较多 缺点：1)F不固定 2)F+F2总量不定 3)动态比值较差 场合：应用较广泛，几种物料直接进反应器受到限制

3.2.2 单闭环比值控制系统 丁烯 优点：1）能克服F2的波动 2）结构简单，特别是在主 流量参数工艺不能控制 的场合实施。 3）控制品质提高较多 缺点：1）F1不固定 2 ）F1+F2总量不定 3）动态比值较差 场合：应用较广泛，几种物料直接进反应器受到限制 丁烯洗涤塔进料与洗涤水 的比值控制系统 例子： FC 洗涤水 K