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压力控制器和工艺工程法规控制引导技巧(第3部分)
编辑:https://www.abdeli.net 来源:mg4355线路检测 发布时间:2019-01-17

     在第3部分中,大家mg4355娱乐电子游戏列出了理解什么是最重要的以及如何帮助使循环满足压力控制器过程目标所需的基本概念列表。这些概念以最广泛的术语表达,以提供可用于各种过程控制应用的视角。此列表和推荐的最佳实践将在未来的文章中与行业专家共同撰写“每位工程师需要了解的过程压力控制常识”。

    压力控制器过程控制的基本概念
    死时间是有害的。死区时间延迟了控制回路查看变化的能力,并在过程中的正确点进行校正,以纠正干扰或实现新的设定值。压力控制器峰值和积分误差的最终极限分别与死区时间和死区时间平方成正比。死区补偿器可以帮助处理死区时间,并通过允许更积极的调整来接近最终的错误限制,但对高估死区时间非常敏感。
    死时间是可变的。过程死区时间源于运输延迟和混合延迟,这些延迟随停留时间而变化。对于温度回路,串联的热滞后随着传热系数的变化而变得有效地停滞。停留时间和等效热滞后的延迟随着流量的减少而增加。压力控制器的死区时间也源于传感器滞后(例如热电偶套管和电极),其随工艺条件和阀门死区或分辨率而变化,随着压力控制器输出的变化率降低而增加。
压力控制器和工艺工程法规控制引导技巧(第3部分)
    串联时间常数会导致死区时间。随着小到大的时间常数比减小,变为等效死区时间的小时间常数的分数增加。对于小的时间常数,我只是将它们视为等效的死区时间,因为除了低工作速率之外,估计死区时间往往很低。
    扰动下游的过程时间常数是有益的。大的过程时间常数将滤除干扰和控制动作(包括极限循环)的可变性。大的过程时间常数会减慢偏移并使PID时间起作用。对于滞后主导过程,峰值和积分误差的最终极限与该过程时间常数成反比。大的处理时间常数通常与具有大停留时间的后混合体积相关联。为了完美混合,几乎所有停留时间都成为过程时间常数。最大的时间常数必须在此过程中。如果测量中存在最大时间常数,则压力控制器会看到实际过程变化的衰减版本。
    次要时间常数特别有害。第二大时间常数称为次要时间常数。如果在操纵变量路径中进入过程,则该时间常数减慢校正,或者如果在测量中,则减慢识别速度。集成过程和失控过程对次要时间常数特别敏感。应尽可能通过更好的混合和传热以及更快的阀门和测量来降低二次时间常数。通常,速率时间应该增加大约等于次要时间常数的量。
    大多数环路具有非线性开环增益。开环增益是阀门,过程和测量增益的乘积。阀门增益是安装的流量特性的斜率,其随压力和固有流量(微调)特性而变化。需要二级流动回路以将该非线性与过程回路隔离。温度和成分控制的过程增益通常与进料流量成反比,但也随进料条件和操作条件(包括设定值)而变化。测量增益通常是恒定的,但与压力控制器标度的范围成反比。增益调度,信号表征和自适应控制是非线性的解决方案,这些解决方案无法通过更好的设计和控制来减轻。随着控制变得越来越紧,循环可以看到较少的工作点非线性,例如pH。
    调整可以利用设计熟练程度,并帮助解决设计缺陷,直到修复。只有在压力控制器调紧时才能达到性能的最终限制。缓慢调整的控制器将与具有更多死区时间的循环一样糟糕。因此,只有在环路调整良好的情况下,才能通过更好的仪器,压力控制器和工艺设计来改善动力学的投资,从而获得更好的性能。滞后主导回路的最小峰值误差与控制器增益成反比。假设非振荡响应,最小积分误差与积分时间成正比,与控制器增益成反比。
    压力控制器过程目标确定从过程变量到操纵变量的可变性转移程度。虽然最小峰值和积分误差对于反应器和柱温控制很重要,但是对于稳压罐液位控制是不希翼的。对于缓冲罐,可变性的转移尽可能地减少,目的是将水平保持在警报极限内。对于交互循环,可以针对最不重要的循环调节可变性到操纵变量的转移。为了优化,可以增加可变性的转移以用于接近不希望的条件并且在相反的方向上降低。压缩机喘振控制器应该在接近喘振曲线时采取更快的动作,以保护压缩机免受效率损失和从浪涌到下游用户的严重振荡的破坏。废液pH流上的pH控制器必须采取更快的动作以降低pH,以防止未离解的氢氟酸(HF)降低玻璃电极效率并且可能杀死电极免受玻璃的HF侵蚀。生物反应器上的pH控制器应该对pH降低反应较慢,以防止不必要地添加碱性碳酸氢钠,这会增加细胞渗透压和细胞死亡率。级联控制系统中的主要控制回路可能需要减慢次级回路的操纵设定点的变化速率,以防止主回路超出次级回路而引起振荡突发。生物反应器上的pH控制器应该对pH降低反应较慢,以防止不必要地添加碱性碳酸氢钠,这会增加细胞渗透压和细胞死亡率。级联控制系统中的主要控制回路可能需要减慢次级回路的操纵设定点的变化速率,以防止主回路超出次级回路而引起振荡突发。生物反应器上的pH控制器应该对pH降低反应较慢,以防止不必要地添加碱性碳酸氢钠,这会增加细胞渗透压和细胞死亡率。级联控制系统中的主要控制回路可能需要减慢次级回路的操纵设定点的变化速率,以防止主回路超出次级回路而引起振荡突发。  
    大家mg4355娱乐电子游戏继续这同一系列的话题,列出了后续的第4部分和第5部分,请大家继续关注。
 

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