北京化工大学：《过程控制工程》课程教学资源（课件讲稿）第六章 选择性控制系统

第6章 选择性控制系统 6.1概述 6.2选择性控制系统的类型及应用 6.3选择性控制系统的设计 6.4积分饱和及其预防措施

第6章 选择性控制系统 选择性控制系统 6.1 概述 6.2 选择性控制系统的类型及应用 选择性控制系统的类型及应用 6.3 选择性控制系统的设计 选择性控制系统的设计 6.4 积分饱和及其预防措施 积分饱和及其预防措施

6.1概述 选择性控制，取代控制，超驰控制 控制系统要求： 。正常时，克服干扰，维持生产平稳运行 。达到安全极限时，具有应变能力，采取相应 的措施，使生产离开安全极限，返回正常情况

6.1 概述 选择性控制，取代控制，超驰控制 控制系统要求： ● 正常时，克服干扰，维持生产平稳运行 ● 达到安全极限时，具有应变能力，采取相应 的措施，使生产离开安全极限，返回正常情况

6.1概述 两类保护措施： 硬保护措施：声、光报警，连锁保护→停车， 损失大 软保护措施：设计选择性系统，在不正常情况下， 起到保护控制，直到生产正常 在正常情况下，仍实施正常控制 自动保护性控制

6.1 概述 两类保护措施： 硬保护措施：声、光报警，连锁保护 声、光报警，连锁保护 → 停车， 损失大 软保护措施：设计选择性系统，在不正常情况下， 设计选择性系统，在不正常情况下， 起到保护控制，直到生产正常 起到保护控制，直到生产正常 在正常情况下，仍实施正常控制 在正常情况下，仍实施正常控制 ——自动保护性控制 自动保护性控制

6.1概述 选择性系统依据： 工艺操作的选择性逻辑关系 实现设备： 自动选择器(HS、LS)、切换开关

6.1 概述 选择性系统依据： 选择性系统依据： 工艺操作的选择性逻辑关系 工艺操作的选择性逻辑关系 实现设备： 自动选择器（HS、LS）、切换开关

6.2选择性控制系统的类型及应用 6.2.1开关型选择性系统 A变量：工艺操作指标 变量 B变量：安全界限，操作在B内是安全的， 超出，生产就有危险 正常情况，B处于界限内，对A进行连续控制 控制 旦B达到界限，为防止事故，切断A控制 器输出，使控制阀迅速打开或关闭，直到邮 回到安全界限内，然后恢复A的连续控制

6.2 选择性控制系统的类型及应用 选择性控制系统的类型及应用 6.2.1 开关型选择性系统 开关型选择性系统 A变量：工艺操作指标 变量：工艺操作指标 B变量：安全界限，操作在 变量：安全界限，操作在B内是安全的， 超出，生产就有危险 超出，生产就有危险 正常情况，B处于界限内，对 处于界限内，对A进行连续控制 一旦B达到界限，为防止事故，切断 达到界限，为防止事故，切断A控制 器输出，使控制阀迅速打开或关闭，直到 器输出，使控制阀迅速打开或关闭，直到B 回到安全界限内，然后恢复 回到安全界限内，然后恢复A的连续控制 变量 控制

6.2.1开关型选择性系统 控制方案A:裂解气温度控制，通过液丙烯换热面积控制 裂解气(88℃) 气丙烯 液丙烯 图6-1乙烯分离裂解气用液丙烯冷却

6.2.1开关型选择性系统 开关型选择性系统 控制方案A：裂解气温度控制，通过液丙烯换热面积控制 裂解气温度控制，通过液丙烯换热面积控制 裂解气（88℃） 15℃ 气丙烯 液丙烯 TC 图6-1 乙烯分离裂解气用液丙烯冷却 乙烯分离裂解气用液丙烯冷却

6.2.1开关型选择性系统 问题：当换热器列管全部被淹没时，通过开大控制阀就已经没有作用了， 并且有可能没有丙烯的蒸发空间了，汽带液，压缩机受损害 裂解气(88℃) 气丙烯 液丙烯 ☒ 控制方案B:裂解汽温度与丙烯冷却器液位选择性系统

6.2.1开关型选择性系统 开关型选择性系统 问题：当换热器列管全部被淹没时，通过开大控制阀就已经没有作用了， 并且有可能没有丙烯的蒸发空间了，汽带液，压缩机受损害 裂解气（88℃） 气丙烯 液丙烯 TC 控制方案B：裂解汽温度与丙烯冷却器液位选择性系统

6.2.1开关型选择性系统 带上限接点的液位控制器（上限设在75%左右）、气动控 制管路上的电磁三通阀 正常情况下（液位低于75%），接点断开（常开），电磁阀通 (电关阀)，温度控制。 液位高于75%，接点闭合，切断温度控制器的输出，控制阀气 动管线与大气通，阀关闭，切断液丙烯进料。 液位 温度 温度控制器 控制阀 液位对象 温度对 关 图6一2开关型选择性控制系统方块图

6.2.1开关型选择性系统 开关型选择性系统 带上限接点的液位控制器（上限设在75%左右）、气动控 制管路上的电磁三通阀 正常情况下（液位低于75%），接点断开（常开），电磁阀通 （电关阀），温度控制。 液位高于75%，接点闭合，切断温度控制器的输出，控制阀气 动管线与大气通，阀关闭，切断液丙烯进料。 温度控制器 温度对 象 液位 温度 开 关 控制阀 液位对象 图6—2 开关型选择性控制系统方块图

6.2.1开关型选择性系统 裂解气(88℃) 气丙烯 信号器 当液位低于75%时 P,=0 信号器 当液位达到75%时 液丙烯 P,=0.1MPa 切换器 切换器 当p,=0时，py=px Pz=0.1MPa时， Py=0

6.2.1开关型选择性系统 开关型选择性系统 裂解气（88℃） 气丙烯 信号器 TC 当液位低于75％时 pz＝0 信号器 当液位达到75％时 p 液丙烯 z＝0．1MPa P 切换器 Z 当pz＝0时，pY＝p PY 切换器 x PX pz＝0．1MPa时， pY＝0

6.2.1开关型选择性系统 丙二烯 当L2低于75%时 蒸发器 回流罐 当L2高于75%时 A.0 图6一4回流罐液位与蒸发器液位开关型选择控制系统

6.2.1开关型选择性系统 开关型选择性系统 LC1 LC2 L2 丙二烯 当L2低于75％时 蒸发器 回流罐 L1 当L2高于75％时 A.O 图6—4 回流罐液位与蒸发器液位开关型选择控制系统